构建黄山精品线智能化工厂

苏强声 李 旭

(合肥卷烟厂 230081)

1 信息化和工业化融合是社会发展必然选择

中国制造业处在全球产业价值链中基本处于底端，生产的产品大多数是技术含量、单价、附加值“三低”产品。

目前中国卷烟销量九五和十五期间全世界总产量35%左右，但近十年其平均出口比重仅占世界出口量1%以下，国家烟草专家局姜成康局长信息化工作会议上明确指示 ：“积极推进烟草产业与信息化相融合，加快实现工业企业由传统工厂制向现代公司制转变,建设“严格规范、富有效率、充满活力”的现代化工业企业等要求。”

2 安徽中烟目标

安徽中烟信息规划中描述：ERP、MES是中烟层面的信息化和工业化融合的工作重点，作为生产点工业化和信息化融合重点几个车间和智能化建设的智能化工厂是生产点工作重点。

因此在黄山精品线构建智能化工厂是安徽中烟公司“两化”融合的基础和重点工作。

3 行业构建智能化工厂现状分析

3.1 生产装备数字化

要在行业生产过程高度自动化的基础上，建立制丝、卷包、仓储物流、动力能源等主体设备的自动采集和过程控制系统，通过应用传感技术对生产环境、生产设备等工艺参数进行实时采集、监控、诊断、报警；通过应用数字化检测技术对过程质量进行动态管理和控制，提升生产运行效率和过程控制水平。

3.2 制造管理精细化

依据企业标准，建立覆盖从生产指令下达到产品完成的全过程的信息系统，实现各类生产资源的合理配置与利用，提升卷烟厂订单响应能力、质量稳定能力、成本控制能力，提升卷烟厂的制造力水平。

3.3 指导调度智能化

要运用现代仿真技术对生产流程进行建模、仿真及分析，对生产过程的数据和指标进行监控和反馈，实现生产模拟仿真、生产集中监控、资源合理调度。要建立统一的网络通信平台，实现语音、视频、数据的集成，为辅助决策提供有力支撑，提升指挥调度的智能化能力和水平。

3.4 硬实力关键是全生产过程批次跟踪

当设备到达一定先进程度后，特别是精品线之间设备先进程度对管理和质量的差距越来越小，而目前烟草行业由于生产管理精细化需求对装备数字化要求越来越高，各精品线卷包、制丝、能源、物流等各系统装备数字化水平已经基本能够达到三级计量的程度，达到世界一流的水平，但全生产过程做为一个完整的系统由于有一些技术上难题，系统之间的数据关联性存在问题，无法形成全生产过程实时批次追踪。

3.5 软件实力关键是精细化管理水平

过去由于设备基础条件限制，我们只能进行结果管理和考核，但由于设备装备化水平提升，过程评价成为可能。长沙卷烟厂借鉴国外卷烟厂的经验利用制丝车间的实时数据进行过程质量和工艺评价，利用三年的时间进行技术和业务的融合，建立起相对完善的管理机制，在新的技改中武汉、上海等单位都在尝试一些新的方法和新的技术应用来支持成本、质量、工艺、设备等方面管理精细化要求。

4 关于黄山精品线构建智能化工厂设想

4.1 技术间融合

智能化工厂要解决全生产过程监控和管理，首先必须在设备和技术层面是统一和互通互连，数据是可共享相互调用。所谓技术整合就是通过架构融合统一范畴，然后整合网络、数据、流程实现在硬件层次智能化工厂互连互通，左右协通。

4.2 架构的融合

架构是解决是智能化工厂到底包括那些系统，他们之间的关系的问题。国外和国内先进行业把智能园区理念纳入到智能工厂体系是一个发展趋势，甚至有些行业干脆把智能园区就等同智能化工厂，因此如何使黄山精品线智能工厂体系架构完整性、系统性、先进性，还要与国家局与中烟的体系架构相吻合，又能够体现行业智能工厂的实际状况。

借鉴智能园区的5A的概念，把智能化工厂横向设定为七A：生产智能化系统、物流智能化系统、办公智能化、安防智能化、通信智能化、能源智能化系统、消防智能化系统。纵向设立为四个层次信息管理层、监控层、设备层、基础层。这种架构模型解决了行业智能化工厂与行业智能化工厂概念上矛盾或重复之处，使之相互融合，也得到行业内外专家的认可。

4.3 数据上融合

数据是信息化和工业化融合的关键，首先数据收集：第一关注“全”的问题，这个“全”是全生产过程数据从原料生产到成品出库，“全”还指无论工艺、设备、消耗、质量要能够到最小计量单元，如卷接到机台，制丝到工艺段、能源到设备；第二要求关注“准”。目前在线和离线设备精准度较高，所以准的关键是一定要有定期校准和检修的制度，第三要关注“可用”，异常数据、脏数据应该有排除和清洗和整理机制，第四是数据标准化，同一个数据在不同系统间名称、类型应该一致。

4.4 业务流融合

由于底层控制系统是由各个不同供应商制作，即便是同一厂家，也是不同项目组，除了数据不共享的问题，业务流程上各系统之间也是断流的。目前主要解决之道是所有业务系统流程由MES系统提供，各系统只与MES进行数据交互。目前行业有些兄弟单位尝试通过总线式系统架构方式把各个系统任一模块之间进行于业务流程串联，这在行业外是有一些应用的案例，但目前这种技术在行业还是探索中。

4.5 业务和技术融合

信息化和工业化融合，不是为了融合而融合，而是适应管理需要，因此从精细化、效率、决策等方面谈一些自己的体会。

4.6 加强生产效率验证

快鱼吃慢鱼，效率一直是企业的生命，自动化设备和软件系统实施的目的之一也是要提高组织生产的效率。现在单个系统无论设备和控制系统都是一流的，所以单个系统效率过了磨合期都能够得到保证，关键重点验证各系统衔接环节的效率开始,通过验证要发现管理和技术的断板。因此每次配方更改，生产计划变更、换牌名等重新组织生产的到底到底需要多少时间，要进行反复测试。

4.7 结果考核向过程评价转变

由于装备的数字化及一些高科技的设备的使用，使企业生产装备基本达到三级计量的水平，设备、生产、质量等部门要从考核结果数据向考核过程数据或分阶段考核结果数据职能的转变。这种转变与其说是管理转变不如说是观念的转变，最重要的我们应该看到利用实时数据进行过程评价，在行业一些兄弟单位如长沙、上海已经实践了五到八年了，积累了许多宝贵经验，更重要是正是他们这种勇于探索精神，支持他们成为行业的排头兵。

4.8 建立智能分析数据模型和管理知识库

由于各系统实时数据基本每几秒采集一个次，所以一年下来积累下来的数据量是海量的。用传统的方式及简单的报表功能，车间各级管理层根本没有时间、没有能力对这些海量的数据进行详细和准确的分析和研究，因此在车间基层建立数据分析小组，同时针对黄山精品线设备特点，建立数据模型，提升软件系统数据分析能力，对生产进行跟踪分析，利用人脑和电脑配合，为各层管理层建立决策分析依据，建立各项管理的知识库。

5 结束语

黄山精品线的“第三次创业”的核心就是创新和突破，就是要有敢为人先的气概和勇于探索的攀登者精神。在行业构建智能化工厂过程中，软实力增长速度，远远低于硬实力的增长速度，因此无论技术创新、业务和技术融合方面在整个烟草行业还有许多新的难题和问题有待我们去探索和研究，这也给我们黄山攀登者提供难得的挑战和机遇。