卷煙智能制造的探索與研究

付正本 祝文欣 潘洪斌

摘要：智能制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為世界制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向。煙草企業(yè)在推動煙草生產(chǎn)工程的智能化發(fā)展時，應(yīng)該將構(gòu)件智能化卷煙平臺作為智能化工廠的核心，深入分析當(dāng)前智能卷煙平臺建設(shè)的內(nèi)容和目標(biāo)，才能設(shè)計出符合大數(shù)據(jù)時代發(fā)展需求的智能卷煙制造平臺，促進(jìn)卷煙企業(yè)生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。

關(guān)鍵詞：智能制造;智能卷煙;大數(shù)據(jù)

1、智能時代煙草工業(yè)的風(fēng)險分析

1.1數(shù)據(jù)面臨的風(fēng)險

就目前來說，大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在煙草行業(yè)中的應(yīng)用面臨著以下幾種風(fēng)險：（1）數(shù)據(jù)平臺過于孤立引發(fā)的風(fēng)險。因為受到前期規(guī)劃不統(tǒng)一等因素的影響，大量孤立平臺的形成，增加了數(shù)據(jù)集成和整合工作的難度。（2）網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險。由于數(shù)據(jù)訪問的介質(zhì)和方式具有顯著的多樣化特點，再加上黑科技技術(shù)的迅速發(fā)展，增加了網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險發(fā)生的幾率。（3）數(shù)據(jù)安全風(fēng)險。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，企業(yè)在日常生產(chǎn)經(jīng)營過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也越來越大，所以很多企業(yè)在數(shù)據(jù)采集、傳輸、加工、存儲以及后期使用等各個環(huán)節(jié)中都出現(xiàn)了極大的安全隱患。

1.2行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

首先，專業(yè)人才儲備。大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)迅速發(fā)展的過程中，各個行業(yè)對專業(yè)IT人才的需求量也呈現(xiàn)出迅速增長的發(fā)展趨勢。但是就目前來說，絕大多數(shù)的操作人員的專業(yè)技術(shù)更新都未能順應(yīng)時代發(fā)展步伐與時俱進(jìn)，所以，相關(guān)部門必須深入了解各個行業(yè)生產(chǎn)、銷售以及市場發(fā)展趨勢，才能充分發(fā)揮出大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)價值挖掘和利用方面所發(fā)揮的積極作用。其次，大數(shù)據(jù)認(rèn)知的提高。雖然相關(guān)研究人員很早就提出了大數(shù)據(jù)概念，但是由于大多數(shù)人員對大數(shù)據(jù)概念的了解和認(rèn)識仍然停留在表面，所以，相關(guān)人員必須主動的了解大數(shù)據(jù)概念，才能在真正了解大數(shù)據(jù)概念內(nèi)涵與作用的基礎(chǔ)上，將大數(shù)據(jù)在增強企業(yè)核心競爭力方面的作用充分發(fā)揮出來。最后，嚴(yán)格遵循大數(shù)據(jù)設(shè)計與建設(shè)方式。各個企業(yè)應(yīng)該深刻認(rèn)識到數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的意義，站在全局發(fā)展的角度上，統(tǒng)一規(guī)劃頂層設(shè)計工作，同時做好相關(guān)組件與服務(wù)的優(yōu)化工作，避免因為大數(shù)據(jù)設(shè)計和建設(shè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的有序開展。

2、智能卷煙平臺建設(shè)思路及總體目標(biāo)

2.1智能卷煙平臺建設(shè)思路研究

智能制造與煙草行業(yè)市場改革措施的實施，要求卷煙工廠必須將如何實現(xiàn)卷煙生產(chǎn)過程的智能化作為首要目標(biāo)。這就要求卷煙生產(chǎn)企業(yè)，必須以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，保證卷煙生產(chǎn)過程檢測的準(zhǔn)確性、控制的精準(zhǔn)性，充分發(fā)揮動態(tài)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，提高卷煙生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。數(shù)據(jù)的利用不僅是煙草企業(yè)為未來競爭的核心，而且涉及到了卷煙的整體供應(yīng)鏈與全生命周期。所以，卷煙工廠必須充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，加大卷煙產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制的力度，通過建立智能化卷煙平臺的方式，推動卷煙廠向智能制造方向的穩(wěn)步發(fā)展。

2.2智能卷煙平臺建設(shè)總體目標(biāo)

卷煙生產(chǎn)過程的控制、優(yōu)化以及關(guān)鍵工序的自律化生產(chǎn)作為智能卷煙平臺建設(shè)和發(fā)展的首要目標(biāo)，卷煙生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該合理運用大數(shù)據(jù)技術(shù)手段，構(gòu)建完整的職能卷煙生產(chǎn)平臺，將原本分離的上層信息管理系統(tǒng)與底層控制系統(tǒng)納入到大數(shù)據(jù)平臺下，才能達(dá)到智能化分析和優(yōu)化卷煙生產(chǎn)策略的目的，為卷煙企業(yè)生產(chǎn)方式向智能化、柔性化制造方向的發(fā)展提供技術(shù)支持。

3、智能卷煙平臺建設(shè)分析出

3.1采用一網(wǎng)到底的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

雖然工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于卷煙企業(yè)的制絲生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)中，該技術(shù)的應(yīng)用也滿足了智能卷煙平臺建設(shè)的要求。但是由于工業(yè)以太網(wǎng)涉及到的底層控制系統(tǒng)， 在實際應(yīng)用過程中采用的工業(yè)協(xié)議與可視化系統(tǒng)也各不相同。所以為了打造出符合卷煙企業(yè)生產(chǎn)要求的智能卷煙平臺，企業(yè)必須嚴(yán)格的按照智能卷煙平臺對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)提出的要求，合理運用TCP/IP通訊網(wǎng)構(gòu)筑智能卷煙平臺法上層通訊鏈路，才能在滿足監(jiān)控層數(shù)據(jù)通訊需求的基礎(chǔ)上，從工藝熱風(fēng)溫度、物料水分、電子皮帶秤流量等幾方面著手控制卷煙生產(chǎn)的工藝參數(shù)和頻率，實現(xiàn)對智能卷煙平臺的參數(shù)化控制目標(biāo)。

3.2采用現(xiàn)場總線型智能儀表

數(shù)據(jù)采集是卷煙企業(yè)工藝線生產(chǎn)的關(guān)鍵，雖然卷煙企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到了水份、溫度、壓力以及流量等參數(shù)對智能卷煙平臺構(gòu)建產(chǎn)生的影響，但就目前來說，大多數(shù)卷煙企業(yè)在構(gòu)建智能卷煙平臺時，仍然采用的是模擬量信號的儀器儀表，即便是其中一部分儀器儀表采用的總線型智能儀表，往往也知識將其作為采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)的通道，增強數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)目垢蓴_能力，提高模擬信號傳輸?shù)男?。針對這一問題，卷煙企業(yè)應(yīng)該根據(jù)智能卷煙平臺建設(shè)的要求，合理應(yīng)用現(xiàn)場總線型智能儀表，統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計智能卷煙平臺中使用的相關(guān)儀器儀表，才能在保證數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性的前提下，完成對數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)換、補償計算以及控制，保證了智能卷煙平臺運行的穩(wěn)定性，促進(jìn)了系統(tǒng)運行效率的有效提升。

3.3加強制絲能源狀態(tài)收集采集

制絲線外部能源供應(yīng)是影響制絲生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，但是由于制絲線外部電源信息大多都屬于未知參數(shù)，即便是三級計量覆蓋到位的制絲線也只應(yīng)用于能源的計量環(huán)節(jié)，所以一旦能源供應(yīng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，必然會影響到制絲過程的穩(wěn)定性與可靠性。針對這一問題，卷煙企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格的按照智能卷煙平臺建設(shè)的要求，從電力、蒸汽、壓空等幾方面著手構(gòu)建完善的二級能源計量管理體系，才能在確保設(shè)備能源計量結(jié)果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)實時檢測能源供應(yīng)質(zhì)量與設(shè)備狀態(tài)變化的情況，促進(jìn)卷煙企業(yè)制絲控制系統(tǒng)抗干擾能力的有效提升。

3.4增加設(shè)備狀態(tài)檢測分析與監(jiān)控

雖然當(dāng)前可獨立應(yīng)用于制絲設(shè)備運行狀態(tài)檢測的設(shè)備數(shù)量較少，但大多數(shù)卷煙企業(yè)的制絲生產(chǎn)線，不僅涉及到了工藝質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集工作，而且還必須切實做好關(guān)鍵設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息的采集工作，才能構(gòu)建出以SPC統(tǒng)計分析技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測體系，實時監(jiān)控設(shè)備活相關(guān)部件性能變化的趨勢，為工藝指標(biāo)自律控制工作的開展提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

結(jié)束語

總之，智能制造作為卷煙企業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，智能卷煙平臺的建設(shè)是一項長期而復(fù)雜的工作。所以，卷煙企業(yè)應(yīng)該根據(jù)行業(yè)發(fā)展的實際情況，深入的研究和探討智能卷煙平臺建設(shè)和發(fā)展的路徑，站在科學(xué)、客觀、理性且務(wù)實的角度上推動智能卷煙平臺的建設(shè)工作。

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青島卷煙廠 山東 青島 266101