卷烟企业智能工厂建设初探

吴 滨 李建华 李德裕

1.广西中烟工业有限责任公司 广西 南宁 530000；2.南宁卷烟厂 广西 南宁 530000；

引言

智能制造涵盖以智能互联为特征的智能产品、以智能工厂为载体的智能生产、以信息物理融合系统为关键的智能管理以及以实时在线为特征的智能服务。可见智能工厂是实现智能制造的基础及关键。工厂的信息化沿着自动化、数字化、网络化、智慧化的方向发展。研究智能工厂的模型,分析其与各行业当前发展水平的差距,并给出一条迈向智能工厂的可实现的路线图,是整个制造业面临的现实问题,也是烟草行业的紧迫课题。

1 卷烟企业智能制造方面存在的问题

1.1 系统性规划有待进一步加强 智能制造、智能工厂建设是一个庞大的系统性工程,涉及研发、物流、生产、仓储、销售及售后服务等各个环节,需要企业围绕产品全生命周期,实现制造技术与信息技术在各个环节的深度融合。由于对智能制造内涵的认知不够充分,卷烟工厂对智能工厂建设缺乏整体性规划,覆盖的环节不够全面,各业务板块之间的资源整合有待进一步深入,特别是在内部之间、企业与企业之间的数据对接、信息共享和业务协同等方面。

1.2 推进智能制造采用的标准缺乏统一性 建立在万物互联基础上的智能制造需要共同的“语言”和统一的执行标准,方便多方沟通协调。尤其是在各省级工商企业之间、烟草行业与辅料供应商之间进行数据交互时,统一的行业执行标准尤为重要。

1.3 综合技术人才储备不足 云计算、大数据分析、人工智能等新技术的出现,对企业信息技术部门与业务部门之间的密切配合提出了更高要求。传统的程序开发模式已经不能适应新时代智能制造的要求。综合技术人才既应该熟悉业务流程,也需具备数据挖掘技能和编程技能,当前卷烟企业在这方面的人才储备仍存在不足。

2 提升卷烟企业智能工厂建设的措施

2.1 建立健全行之有效的行业标准 根据《国家智能制造标准体系建设指南》要求,不同行业应结合自身发展水平和行业特点,形成智能制造相应的应用标准,构建相互衔接、协调配套的标准体系,以保持推进的统一性。烟草企业可借助新一代信息技术和先进制造技术的深度融合,制定行业统一标准,实现跨卷烟企业价值网络的横向集成,实现贯穿企业设备层、控制层、管理层的纵向集成以及产品全生命周期的端到端集成。

2.2 建立故障诊断制度 利用大数据技术可以对工厂设施设备运行实现实时的状态监测,能够对特定信息进行检测、记录、处理,对设备出现的故障能够进行基本的诊断。大数据监测技术主要是利用设备运行当中的各种信息,如温度、压力、噪声、转速、震动等通过传感器输送到系统中进行检测,与正常运行的设备状态参数进行对比,做到实时监控设备的运行状态。如果设施设备运行不当,或者是有一些隐患问题,则能够帮助检测人员及时的进行故障排除,利用各种仪器确定隐患的位置危险等级,减少因故障而造成的停工,提高生产效率。

2.3 数据采集可以对设施设备进行及时维护 对于智能工厂的正常运行必须依靠设施设备的正常运作。大数据监测可以通过对比设备运转时的各种数据,得出设备的实时工作情况,计算其维护成本,在最合理的时间对设备进行维护,在保证生产的高效进行的同时降低设备的维护成本,以此来提高生产效率。

3 烟草行业智能制造的发展特点

早在2000年左右,烟草行业就成为两化融合的积极探索者,很多烟草企业投入大量资源用以研究并发展智能制造。2015年4月27日,玉溪卷烟厂通过由工信部组织的第一批“两化融合管理体系现场评估审核”,成为国内首家满足两化融合管理体系有关标准的卷烟企业,其探索智能制造的实践案例为国内烟草企业提供了借鉴经验,并为我国烟草行业向智能制造转型升级提供了强大推力。烟草行业的特殊性,决定了其发展智能制造的过程中遇到更高的挑战。

3.1 卷烟生产流程涉及环节众多,企业必须进行数字工厂的仿真设计 流程制造是烟草生产的一大主要特征,需要经过较长时间的持续生产,工厂要对原材料进行一系列处理流程,使之经过物理反应及化学反应后转变为符合用户需求的产品。卷烟生产过程十分复杂,对控制精准性及协同性、数据精准度及实时性等有极高的要求,而仿真设计无疑是达成这一目标的有效手段,所以,很多烟草企业都在积极开展仿真设计的相关研究。

3.2 烟草专卖制度有助于实现数字烟草工程,有效促进了烟草企业集成各种管理软件 数字烟草是指将烟草行业所涉及的海量复杂信息转变为能够进行量化的数据,并通过对这些数据的分析及处理,为各烟草企业、物流等配套企业、管理部门等进行相关决策提供有效支撑。

3.3 卷烟生产计划优化需要通过智能仿真来实现 传统的人工生产调度模式,对员工的专业性及从业经验有较高的要求,而且会带来较高的人工成本；在线计算机调度模式在解决遇到的各种突发情况时,很难做出及时有效的应对策略。这严重影响了生产线中的物料流通效率,在部分工序上可能会遇到物料过载,有些工序则会出现物料缺失问题,导致生产效率长期处于较低水平,并造成了严重的资源浪费问题。而智能仿真无疑能够有效解决上述问题,引入智能算法后,可以在虚拟状态下找到较为合理的工艺参数,对整个生产流程进行仿真模拟,分析出生产过程中可能会遇到的各种突发状况,并制定有效的应对策略来处理这些突发状况。

3.4 烟草专卖制度有利于我国烟草行业形成一个综合性智能研发平台,促进多方积极开展交流协作,推动整个产业的智能制造转型升级。

烟草行业本身的特殊性,再加上监管部门对烟草行业的重视,将有效推动国内各烟草企业更为密切地交流合作,共享优质资源,共同推进智能工厂建设,提升卷烟生产方案的科学性,进一步缩短新品的开发周期,实现对接用户需求的个性化及定制化生产。

结语

当前,深入推进工业化与信息化融合已成为烟草行业转型升级发展的一个重要命题,也是精益管理不断向纵深推进的现实需要和战略需求。聚焦智能制造、推动“智能工厂”建设对卷烟企业来说是一个新课题,也是精益管理工作持续深化的新实践。持续推动两化融合创新发展、扎实推进智能工厂建设,有助于卷烟企业实现“从产品制造到质量制造再到智能制造”的跨越式发展,提升企业创新活力、发展潜力、转型动力。