基于智能控制技術(shù)在煙草設(shè)備中的應(yīng)用分析

陳振業(yè)，林利明，雷嘉敏，趙龍，何光銳

（廣東中煙工業(yè)有限公司廣州卷煙廠（制絲車間），廣東 廣州 510250）

智能控制技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用，可以有效地節(jié)約人工成本，提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟效益。因而將智能化控制技術(shù)應(yīng)用于煙草設(shè)備中，也是勢在必行的，煙草設(shè)備是保障生產(chǎn)過程順利開展的重要組成部分，煙草行業(yè)的設(shè)備應(yīng)用種類也在不斷增多，利用智能化控制技術(shù)能夠改變原有的生產(chǎn)方法，在一定程度上提高煙草行業(yè)的生產(chǎn)效率，還能夠在一定基礎(chǔ)上優(yōu)化產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的核心競爭力，增加市場的投放量，從而迅速占有市場，促進煙草行業(yè)的有效發(fā)展。

1 智能控制技術(shù)在煙草設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢

智能化就是利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來模擬人工的操作方法，對生產(chǎn)過程進行有效的控制，并且制定相應(yīng)的決策，同時要對生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的有關(guān)數(shù)據(jù)進行有效的整理與收集，為后續(xù)的正確決策提供信息支持，在這個過程中，智能化控制技術(shù)可以有效地減少人工成本，提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)操作失誤所帶來的損失，并促進故障修復(fù)，實現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。智能化控制技術(shù)應(yīng)用到煙草設(shè)備運行中，可以充分發(fā)揮計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，對設(shè)備進行優(yōu)化升級，簡化生產(chǎn)操作流程，提高設(shè)備操作的便捷性，從而提升設(shè)備的運行效率。在煙草生產(chǎn)中的智能技術(shù)應(yīng)用包含神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機器視覺等，前者能夠?qū)煵萆a(chǎn)及設(shè)備運行中的數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)提取與分析，進而通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對煙草設(shè)備運行參數(shù)進行不斷優(yōu)化調(diào)整，確保整體的煙草生產(chǎn)效率最大化提升。后者則能夠?qū)崿F(xiàn)機器代替人工，實現(xiàn)對煙草生產(chǎn)過程的智能化、自動化監(jiān)控，并且及時將生產(chǎn)中的各項信息反饋給生產(chǎn)人員，從而幫助其對后續(xù)的生產(chǎn)規(guī)劃進行調(diào)整，這樣能夠大大節(jié)省勞動力，同時提高煙草生產(chǎn)效率，也保障生產(chǎn)過程的精確度，減少失誤。由此可見，智能控制技術(shù)的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢，對于保障煙草設(shè)備的安全穩(wěn)定運行具有促進作用。

2 智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)就是具有信息處理、信息反饋以及信息決策的控制方法，是用來解決那些傳統(tǒng)方式難以解決的復(fù)雜控制問題。當(dāng)前，智能化控制技術(shù)主要應(yīng)用在生產(chǎn)過程中、先進制造系統(tǒng)中以及電力系統(tǒng)中，生產(chǎn)過程中的智能控制，主要包括局部級智能控制和全局級智能控制；在先進制造系統(tǒng)中，智能控制技術(shù)能夠利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息的能力，來進行在線的模式識別，處理那些可能是殘缺不全的信息，這點在煙草設(shè)備中也有涉及。

3 煙草設(shè)備運行中智能控制技術(shù)具體運用

在煙草設(shè)備運行中，智能控制技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，本文針對其具體運用進行分析。

3.1 倉儲物流管理

任何一個企業(yè)生產(chǎn)的最終環(huán)節(jié)就是倉儲物流，這項工作也是非常重要的，倉儲物流的管理如果做不到位，就會給出貨、銷售等帶來一定的影響，因此，應(yīng)該完善倉儲物流管理流程，將智能化控制技術(shù)應(yīng)用于其中，加大倉儲物流工作的實效性。倉儲物流需要結(jié)合煙草原材料和成品進行有效管控操作，同時，還要根據(jù)其具體的類型劃分好區(qū)域，并做好打包處理。將智能化控制技術(shù)運用其中，可以大大提高煙草調(diào)度自動化水平，提升原材料及成品入庫的效率。利用智能控制技術(shù)也可以建立數(shù)字化動態(tài)管理平臺，針對各個類別煙草的倉儲情況結(jié)合物流運輸?shù)拳h(huán)節(jié)進行實施操作，確?？梢杂行Ω鱾€環(huán)節(jié)進行監(jiān)管，保證煙草進貨到銷售環(huán)節(jié)都可按照自動化的需求進行完善，保證后期可以結(jié)合需求進行調(diào)差，減少人為數(shù)據(jù)修改的概率。也可以通過智能控制技術(shù)搜集相關(guān)數(shù)據(jù)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息判斷管理水平，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差異，可以通過遠程方式調(diào)整錯誤信息，并及時發(fā)現(xiàn)問題，保障管理工作順利開展。

3.2 電氣系統(tǒng)控制

智能化控制技術(shù)在煙草設(shè)備運行中的應(yīng)用十分廣泛，這也是電氣系統(tǒng)控制能夠有效運用的關(guān)鍵所在。相對傳統(tǒng)的人工控制，智能控制電氣系統(tǒng)能夠在數(shù)據(jù)信息分析方面得到提升，它能夠提升信息的感知能力，從而通過數(shù)據(jù)分析制定相應(yīng)的應(yīng)對策略，尤其是它可以提升信息處理能力，為煙草生產(chǎn)活動的順利開展提供保障。在電氣自動化系統(tǒng)的運行中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，基于智能控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，可以通過智能化控制或者是模糊控制的方式開展生產(chǎn)操作，從而提升了電氣系統(tǒng)控制的自動化水平。以往傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)控制會受到人為因素的影響，導(dǎo)致設(shè)備故障，從而降低了煙草的生產(chǎn)效率，通過智能化控制技術(shù)，可以提高設(shè)備運行的精準(zhǔn)度，降低設(shè)備的故障率，一旦設(shè)備發(fā)生故障，也可以及時地給出預(yù)警，在解決設(shè)備故障的同時發(fā)現(xiàn)潛在的問題隱患，例如，變壓器發(fā)生故障后，給予智能控制對變壓器殘留汽油分析，這樣就能夠大大提高故障診斷效率，及時修復(fù)故障，保障生產(chǎn)過程不出現(xiàn)任何差錯與紕漏，也能夠提高設(shè)備運行的安全性及穩(wěn)定性。

3.3 智能加香加料

在傳統(tǒng)的加香加料的生產(chǎn)線上，添加香料時會產(chǎn)生不穩(wěn)定的因素，以及在添加的過程中發(fā)生添加不均勻的情況，這樣會降低煙草產(chǎn)品的合格率，也會減少煙草的產(chǎn)值；在煙草生產(chǎn)過程中，也會發(fā)生香料混淆、清罐不及時的問題，這樣會造成生產(chǎn)質(zhì)量事故，給煙草企業(yè)帶來一定的負面影響。在煙草設(shè)備中運用智能化控制技術(shù)，對香料的添加所存在的問題能夠得到切實有效的解決，當(dāng)前大多數(shù)煙草生產(chǎn)線會采用智能化精品生產(chǎn)線，通過應(yīng)用智能化控制技術(shù)，可以保證煙絲香料添加的均勻性與一致性，可以實現(xiàn)智能化加香加料。首先，可以實現(xiàn)多工序添加，確保在添加香料時具有較高的穩(wěn)定性和均勻性，不易出現(xiàn)過多或過少的問題；其次，是每個保溫罐上均貼有標(biāo)簽，并應(yīng)用國際標(biāo)準(zhǔn)識別系統(tǒng)，這樣所生產(chǎn)的煙草香料無論是在運輸中還是在移動中，都能夠進行全程追溯；最后，可以應(yīng)用雙系統(tǒng)的加香加料設(shè)備，這樣能夠解決煙草生產(chǎn)過程中發(fā)生香料混淆、清罐不及時的問題，從而避免在加香加料過程中的各種不可控因素。

3.4 激光選葉

為了確保每支煙草都是高質(zhì)量的，符合煙草生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的，這就需要保證生產(chǎn)煙草的原材料是高質(zhì)量的。可以運用智能化控制技術(shù)，對煙草原材料的選擇采用激光選葉技術(shù)進行篩選，這樣就能夠使煙草原材料符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，并且為后續(xù)的煙草生產(chǎn)質(zhì)量控制奠定良好的基礎(chǔ)。激光選葉技術(shù)就是利用激光，從多角度進行煙葉篩選，比如，從光譜、形狀等，以便于實現(xiàn)多元化分析，確保所選取的煙草質(zhì)量最優(yōu)化，這樣也就確保了煙草能夠達到食品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，同時也大大提高了煙草選取的效率。

3.5 智能九式烘絲

在煙草的生產(chǎn)過程中，我們可以引進九式烘絲機，從前的烘絲是單一式的，效率也是比較低下的，但是九式烘絲機創(chuàng)造性地將烘絲模式從一變成了九，也就是說，不同煙絲可以采用不同的烘干加工模式，為每種煙絲定制不同的烘絲模式，同時，考慮到煙絲經(jīng)過高溫烘干后，煙絲會因為高溫損傷原本就有的煙草香氣，因此，我們在對煙絲進行烘烤后，會對煙絲進行低溫輕處理。目前，國內(nèi)還擁有處理溫度最低和體積最小的烘絲機，能夠十分有效地保留煙草的原本香氣，同時還能有效地處理各種煙絲，提高產(chǎn)量和效率。

3.6 智能分貯純化

煙草在生產(chǎn)過程中，要想保證最佳的煙草質(zhì)量，就必須在生產(chǎn)的全過程中保持適宜的溫度和濕度，讓煙絲能夠隨時都貯存在最佳的濕度和溫度的環(huán)境中，使得煙絲在每個環(huán)節(jié)都能夠保持良好的純化效果。而智能化控制技術(shù)就能夠很好地解決這一問題，而且還可以通過智能化控制技術(shù)研發(fā)一種木箱，這種木箱是智能化控制的，實現(xiàn)了對木箱內(nèi)部溫度和濕度的智能控制，將煙絲存放在木箱中，也能夠保持良好的貯藏條件，進而保障煙草品質(zhì)不會受到外界因素影響。

3.7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在煙草設(shè)備中的應(yīng)用也是十分重要的，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有共享、降采樣、疏密連接等特點。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)本身的特性，去簡化數(shù)據(jù)的維度，由于煙草設(shè)備生產(chǎn)的數(shù)據(jù)是龐大且復(fù)雜的，因此，這種技術(shù)很適合來處理煙草的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。除此以外，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實現(xiàn)卷積與自采樣的交替，采用BP 算法進行反向傳遞，在更新數(shù)據(jù)方面也是利用了特別的梯度下降法。現(xiàn)在很多煙草生產(chǎn)廠家使用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)在煙草生產(chǎn)過程中對各設(shè)備的精準(zhǔn)控制。比如，信息的傳輸、電機的啟停等，使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來控制煙草設(shè)備會讓整個過程的控制更加精確，最大限度地調(diào)整信號傳輸效率，很大程度上降低了系統(tǒng)安裝、運行和勞動力成本，提升了煙草生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

3.8 智能視覺的應(yīng)用

煙草在生產(chǎn)過程中需要大量的人工勞動力，因此，將智能視覺技術(shù)應(yīng)用到煙草設(shè)備中，可以有效地節(jié)省勞動力，進而大幅度提高生產(chǎn)效率，還能保證生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，減少生產(chǎn)失誤。智能視覺就是讓機器代替人眼，機器對物品的測量要比肉眼更加精確，與此同時，智能視覺在煙草生產(chǎn)過程中可以做到對生產(chǎn)的實時監(jiān)控，將實時監(jiān)控到的數(shù)據(jù)以及其他信息反饋給相關(guān)的生產(chǎn)人員，換言之，就是它可以保證生產(chǎn)人員不會因為速度上的問題而影響煙草的生產(chǎn)工作。因此，我們要結(jié)合自身的煙草生產(chǎn)工作量，選擇數(shù)量適宜、容量適宜的智能視覺，要充分考慮系統(tǒng)所需要承擔(dān)的工作量，在此基礎(chǔ)上，使得系統(tǒng)的處理能力能夠滿足工作的要求，從而提高生產(chǎn)效率。而且智能視覺還可以實現(xiàn)非接觸測量，將測量者與被測對象統(tǒng)一結(jié)合，而且不會影響它測量的精確度和速度。此外，智能視覺還可以實現(xiàn)遠距離的識別測量。

3.9 未來發(fā)展趨勢

煙草設(shè)備的智能化是未來的趨勢，涉及方方面面各個領(lǐng)域，比如數(shù)據(jù)學(xué)、信息技術(shù)等，是一項綜合性的技術(shù)。像給煙草貼上標(biāo)簽，通過追蹤標(biāo)簽來實現(xiàn)生產(chǎn)運輸?shù)闹悄芑?，這項技術(shù)會得到廣泛的應(yīng)用；還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的運用，它可以在海量的數(shù)據(jù)樣本中精準(zhǔn)地捕捉每個樣本數(shù)據(jù)的特征，從而更加迅速地處理這些樣本數(shù)據(jù)，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展變化，智能化控制技術(shù)也會越來越普及，研究更高精度的煙草設(shè)備也是未來的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前科技快速發(fā)展的今天，智能化控制技術(shù)已經(jīng)越來越重要了，人們對它的研究力度也在逐步增大，現(xiàn)如今，科技與機械的聯(lián)系越來越緊密了，科技化的成果在機械工業(yè)中的占比也越來越大，科技化的不斷發(fā)展給煙草的生產(chǎn)帶來了飛躍式的提升，因此，在煙草企業(yè)中融合智能化控制技術(shù)也是勢在必行的。在當(dāng)前的煙草生產(chǎn)過程中已經(jīng)應(yīng)用到了諸多先進的智能控制技術(shù)，對提升煙草生產(chǎn)效率起到了重要的促進作用，煙草企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視對智能化控制技術(shù)的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的進一步發(fā)展，會有更多的智能化技術(shù)應(yīng)用到煙草生產(chǎn)中，這也是煙草設(shè)備運行的未來發(fā)展趨勢。因此，煙草企業(yè)要重視對煙草設(shè)備運行的優(yōu)化調(diào)整，積極引進更多先進的智能化、自動化技術(shù)來實現(xiàn)煙草生產(chǎn)全過程的智能化、自動化發(fā)展，從而進一步提升煙草生產(chǎn)智能化水平，更好地提高煙草企業(yè)控制系統(tǒng)的靈活性，解放傳統(tǒng)人工控制的工作壓力，促進煙草企業(yè)控制設(shè)備向現(xiàn)代化技術(shù)水平前進，在保障煙草品質(zhì)提升的同時，也為煙草企業(yè)提供更多的經(jīng)濟效益與社會效益。