淺述卷煙生產(chǎn)過程中自動化技術(shù)應(yīng)用

程道勝

摘 要：從20世紀80年代起，我國卷煙企業(yè)應(yīng)用自動化技術(shù)已經(jīng)擁有30來年的歷史。到目前為止，自動化技術(shù)已經(jīng)深入到煙草企業(yè)生產(chǎn)管理的方方面面，在原料加工、質(zhì)量控制、設(shè)備管理、生產(chǎn)計劃等各個方面發(fā)揮著重要作用。自動化技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量企業(yè)生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標。

關(guān)鍵詞：自動化；卷煙生產(chǎn)；制絲；卷接包

引言

卷煙行業(yè)是我國國民經(jīng)濟重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。作為國家經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的中堅力量，煙草行業(yè)在維護國家經(jīng)濟安全與穩(wěn)定中發(fā)揮著舉足輕重的作用。我國加入世貿(mào)組織以來，各行各業(yè)都受到巨大影響，特別是世界煙草產(chǎn)業(yè)正向著全球一體化、壟斷化方向高速發(fā)展，給我國煙草企業(yè)帶來了嚴峻的考驗。面對巨大的發(fā)展壓力，我國煙草企業(yè)采取有效措施積極應(yīng)對，不斷加快技術(shù)創(chuàng)新和升級改造步伐，特別是自動化技術(shù)在煙草生產(chǎn)加工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推動了我國煙草產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。

1 自動化技術(shù)在煙草加工生產(chǎn)過程中的重要意義

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以工業(yè)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)為代表的煙草產(chǎn)業(yè)自動化技術(shù)正在向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化的方向高速前進?，F(xiàn)代化生產(chǎn)過程復(fù)雜。一個產(chǎn)品從原料到成品要經(jīng)歷十幾道、幾十道乃至上百道工序，涉及到的設(shè)備多達數(shù)百臺。產(chǎn)品質(zhì)量控制和設(shè)備操控任務(wù)繁重。通過自動化控制，可以實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的精確控制，有效降低人工成本，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量趨向均質(zhì)化和一致化。

2 自動化技術(shù)在煙草生產(chǎn)工序中的應(yīng)用

煙草生產(chǎn)過程中，通過在生產(chǎn)工藝中引入計算機集成制造系統(tǒng)，利用計算機、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)等軟硬件手段對生產(chǎn)制造過程中的原料加工、輔料配送、能源供給、性能檢測、數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)場控制和消防安全等各個環(huán)節(jié)予以測量、顯示、控制、調(diào)度和管理，從而實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)代卷煙生產(chǎn)過程，大致分為煙葉初烤復(fù)烤、煙葉發(fā)酵、配方制絲和卷煙包裝等步驟。使用自動化技術(shù)，能夠有效控制每一步的產(chǎn)品（半產(chǎn)品）質(zhì)量，從而保障最終產(chǎn)品質(zhì)量合乎標準要求。

（1）在煙葉初烤和復(fù)烤階段，建立煙葉烘烤自動供熱排濕系統(tǒng)，結(jié)合配套軟件，利用計算機的高速運算能力和網(wǎng)絡(luò)的高速信息傳遞能力，實現(xiàn)對烤制溫度和送風(fēng)情況的科學(xué)設(shè)置、監(jiān)測與控制，使煙葉烘烤程度和烘烤時間符合相應(yīng)工藝曲線，從而為烘烤后煙葉各項理化指標符合工藝規(guī)范要求做出保障。

（2）在煙葉發(fā)酵階段，應(yīng)用計算機集散控制技術(shù)，通過工控機和智能調(diào)節(jié)器對發(fā)酵溫度、空氣濕度的監(jiān)測與控制，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)進行計算分析，并結(jié)合對發(fā)酵時間的管理，從而實現(xiàn)精確控制升溫、保溫、降溫各個階段的目的，有效保障發(fā)酵質(zhì)量。

（3）在制絲階段，卷煙制絲包括切片、切絲、加香、加料等多個復(fù)雜過程，前后工序間有著嚴密的承接關(guān)系，是卷煙加工生產(chǎn)過程中最主要的一道工序。這道工序的自動化水平很大程度上就決定了煙草產(chǎn)業(yè)自動化程度。當前，在制絲階段應(yīng)用自動化技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是以整條生產(chǎn)線乃至企業(yè)所有生產(chǎn)經(jīng)營活動全部集成的自動化控制和信息管理平臺為基礎(chǔ)的制絲集成自動化控制系統(tǒng)。分為設(shè)備自動化控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心和生產(chǎn)管理系統(tǒng)三大部分。通過對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營信息的數(shù)據(jù)采集、匯總、分析，通過自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的管理、調(diào)度、監(jiān)視及控制，從而完成生產(chǎn)加工、計劃調(diào)度、批次管理相關(guān)任務(wù)，達到生產(chǎn)精細化、柔性化控制和分組加工的目的。二是以實現(xiàn)分組加工為目的，適應(yīng)生產(chǎn)工藝線路大幅調(diào)整的生產(chǎn)線控制平臺。分組加工工藝以模塊投料法取代傳統(tǒng)的批次投放法，大幅提高生產(chǎn)效率。同時也使得工藝調(diào)整控制難度大幅提升。不同加工模塊的線路組合非常復(fù)雜，做好加工模塊生產(chǎn)路徑管理，是自動化控制技術(shù)在制絲工序中的一個重要應(yīng)用。由控制系統(tǒng)對模塊化子程序的管控，實現(xiàn)工業(yè)線路的可視化組態(tài)管理，確保制絲控制系統(tǒng)軟件的獨立性，從而解決分組加工多組合多加工模式的問題。三是提高主機設(shè)備一體化、智能化程度，解決同一臺設(shè)備處理不同等級、牌號原料的問題。經(jīng)由主要煙機設(shè)備的構(gòu)件結(jié)構(gòu)模型、幾點一體化設(shè)備子系統(tǒng)標準接口等，各設(shè)備子系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，靈活接入主系統(tǒng)，實現(xiàn)應(yīng)有的控制功能，滿足機電一體化的要求。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)由單機智能系統(tǒng)，配合對原料的實施跟蹤與模塊任務(wù)的精細化實現(xiàn)對不同等級、牌號原料連續(xù)生產(chǎn)的精確控制。

（4）在卷接包階段，自動化控制系統(tǒng)的意義主要在于將風(fēng)力送絲、煙支儲存、條煙提升和輸送等零散的相關(guān)工序集成到一起，形成流水化作業(yè)的生產(chǎn)工藝。隨著卷煙工藝水平的不斷發(fā)展，卷接包工藝復(fù)雜程度隨之上升，亟需一個高度自動化、智能化的集成控制系統(tǒng)來完成對整個流程的控制和調(diào)度。同時，卷煙質(zhì)量的更高要求進一步推動了自動化控制技術(shù)在卷接包工藝中的應(yīng)用。卷接包集控系統(tǒng)控制范圍涵蓋供絲段、卷接包工藝段、條煙及成品輸送段和監(jiān)控段等生產(chǎn)流程，經(jīng)由生產(chǎn)管理、集中監(jiān)控和設(shè)備控制三層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對整條生產(chǎn)線的自動控制。設(shè)備控制層一般采用現(xiàn)場總線控制方式，主要負責(zé)生產(chǎn)過程中設(shè)備對工藝的執(zhí)行。具體包括對電機啟停、閥門開閉等進行控制及其他元器件的參數(shù)控制。集中監(jiān)控層主要由監(jiān)控計算機、輸入輸出服務(wù)器、工程師站、屏幕管理計算機、照明掛了計算機、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和以太網(wǎng)絡(luò)器件組成，具體負責(zé)的功能包括上位機對現(xiàn)場分散的設(shè)備層控制端組織與管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、報警、控制及連鎖等功能；監(jiān)控系統(tǒng)的自動控制；車間照明智能化管理；人機交互接口等。生產(chǎn)管理層以以太網(wǎng)為信息交換介質(zhì)，對生產(chǎn)線全部設(shè)備予以監(jiān)控，同時將設(shè)備監(jiān)視與控制集成在一起。以數(shù)據(jù)庫為平臺進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，將收集到的數(shù)據(jù)歸納整理和對比分析，以此為依據(jù)對各個工序?qū)嵤┙y(tǒng)一管理，并結(jié)合對生產(chǎn)線各節(jié)點的監(jiān)控與管理，實現(xiàn)生產(chǎn)管理和品質(zhì)管控的目的，同時，該層的數(shù)據(jù)分析結(jié)果也為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)部門制定發(fā)展戰(zhàn)略方針提供數(shù)據(jù)參考。

3 結(jié)束語

生產(chǎn)技術(shù)水平的高低決定著企業(yè)市場競爭力的強弱，對于企業(yè)在殘酷的市場價競爭中的生存與發(fā)展十分重要。由于受全球經(jīng)濟一體化和國際煙草市場的影響，當前我國煙草產(chǎn)業(yè)面臨的局勢并不樂觀。在知識經(jīng)濟時代，知識技術(shù)就是生產(chǎn)力，就是競爭力。加快企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新步伐，降低生產(chǎn)成本，提高工藝技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，是我國煙草企業(yè)今后很長一段時間里的重要工作。自動化控制技術(shù)在工業(yè)中具有著難以比擬的優(yōu)勢特性，在我國煙草行業(yè)中已經(jīng)具備了一定的理論實踐基礎(chǔ)，成功幫助煙草企業(yè)由傳統(tǒng)的粗放型、分散型生產(chǎn)模式向精細化、一體化生產(chǎn)模式、由經(jīng)驗型管理向科學(xué)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化管理發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化控制技術(shù)勢必在卷煙行業(yè)獲得更加廣泛和深入的應(yīng)用。我國煙草企業(yè)要牢牢把握與國際接軌的窗口時期，積極引進吸收國外先進技術(shù)經(jīng)驗，提高自主創(chuàng)新水平，不斷提高企業(yè)自動化生產(chǎn)水平，增強自身競爭力，為我國煙草產(chǎn)品走出國門，在國際市場占據(jù)一席之地做好充分準備。

參考文獻

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