卷煙企業智能工廠建設初探

吳 濱 李建華 李德裕

1.廣西中煙工業有限責任公司 廣西 南寧 530000；2.南寧卷煙廠 廣西 南寧 530000；

引言

智能制造涵蓋以智能互聯為特征的智能產品、以智能工廠為載體的智能生產、以信息物理融合系統為關鍵的智能管理以及以實時在線為特征的智能服務。可見智能工廠是實現智能制造的基礎及關鍵。工廠的信息化沿著自動化、數字化、網絡化、智慧化的方向發展。研究智能工廠的模型,分析其與各行業當前發展水平的差距,并給出一條邁向智能工廠的可實現的路線圖,是整個制造業面臨的現實問題,也是煙草行業的緊迫課題。

1 卷煙企業智能制造方面存在的問題

1.1 系統性規劃有待進一步加強 智能制造、智能工廠建設是一個龐大的系統性工程,涉及研發、物流、生產、倉儲、銷售及售后服務等各個環節,需要企業圍繞產品全生命周期,實現制造技術與信息技術在各個環節的深度融合。由于對智能制造內涵的認知不夠充分,卷煙工廠對智能工廠建設缺乏整體性規劃,覆蓋的環節不夠全面,各業務板塊之間的資源整合有待進一步深入,特別是在內部之間、企業與企業之間的數據對接、信息共享和業務協同等方面。

1.2 推進智能制造采用的標準缺乏統一性 建立在萬物互聯基礎上的智能制造需要共同的“語言”和統一的執行標準,方便多方溝通協調。尤其是在各省級工商企業之間、煙草行業與輔料供應商之間進行數據交互時,統一的行業執行標準尤為重要。

1.3 綜合技術人才儲備不足 云計算、大數據分析、人工智能等新技術的出現,對企業信息技術部門與業務部門之間的密切配合提出了更高要求。傳統的程序開發模式已經不能適應新時代智能制造的要求。綜合技術人才既應該熟悉業務流程,也需具備數據挖掘技能和編程技能,當前卷煙企業在這方面的人才儲備仍存在不足。

2 提升卷煙企業智能工廠建設的措施

2.1 建立健全行之有效的行業標準 根據《國家智能制造標準體系建設指南》要求,不同行業應結合自身發展水平和行業特點,形成智能制造相應的應用標準,構建相互銜接、協調配套的標準體系,以保持推進的統一性。煙草企業可借助新一代信息技術和先進制造技術的深度融合,制定行業統一標準,實現跨卷煙企業價值網絡的橫向集成,實現貫穿企業設備層、控制層、管理層的縱向集成以及產品全生命周期的端到端集成。

2.2 建立故障診斷制度 利用大數據技術可以對工廠設施設備運行實現實時的狀態監測,能夠對特定信息進行檢測、記錄、處理,對設備出現的故障能夠進行基本的診斷。大數據監測技術主要是利用設備運行當中的各種信息,如溫度、壓力、噪聲、轉速、震動等通過傳感器輸送到系統中進行檢測,與正常運行的設備狀態參數進行對比,做到實時監控設備的運行狀態。如果設施設備運行不當,或者是有一些隱患問題,則能夠幫助檢測人員及時的進行故障排除,利用各種儀器確定隱患的位置危險等級,減少因故障而造成的停工,提高生產效率。

2.3 數據采集可以對設施設備進行及時維護 對于智能工廠的正常運行必須依靠設施設備的正常運作。大數據監測可以通過對比設備運轉時的各種數據,得出設備的實時工作情況,計算其維護成本,在最合理的時間對設備進行維護,在保證生產的高效進行的同時降低設備的維護成本,以此來提高生產效率。

3 煙草行業智能制造的發展特點

早在2000年左右,煙草行業就成為兩化融合的積極探索者,很多煙草企業投入大量資源用以研究并發展智能制造。2015年4月27日,玉溪卷煙廠通過由工信部組織的第一批“兩化融合管理體系現場評估審核”,成為國內首家滿足兩化融合管理體系有關標準的卷煙企業,其探索智能制造的實踐案例為國內煙草企業提供了借鑒經驗,并為我國煙草行業向智能制造轉型升級提供了強大推力。煙草行業的特殊性,決定了其發展智能制造的過程中遇到更高的挑戰。

3.1 卷煙生產流程涉及環節眾多,企業必須進行數字工廠的仿真設計 流程制造是煙草生產的一大主要特征,需要經過較長時間的持續生產,工廠要對原材料進行一系列處理流程,使之經過物理反應及化學反應后轉變為符合用戶需求的產品。卷煙生產過程十分復雜,對控制精準性及協同性、數據精準度及實時性等有極高的要求,而仿真設計無疑是達成這一目標的有效手段,所以,很多煙草企業都在積極開展仿真設計的相關研究。

3.2 煙草專賣制度有助于實現數字煙草工程,有效促進了煙草企業集成各種管理軟件 數字煙草是指將煙草行業所涉及的海量復雜信息轉變為能夠進行量化的數據,并通過對這些數據的分析及處理,為各煙草企業、物流等配套企業、管理部門等進行相關決策提供有效支撐。

3.3 卷煙生產計劃優化需要通過智能仿真來實現 傳統的人工生產調度模式,對員工的專業性及從業經驗有較高的要求,而且會帶來較高的人工成本；在線計算機調度模式在解決遇到的各種突發情況時,很難做出及時有效的應對策略。這嚴重影響了生產線中的物料流通效率,在部分工序上可能會遇到物料過載,有些工序則會出現物料缺失問題,導致生產效率長期處于較低水平,并造成了嚴重的資源浪費問題。而智能仿真無疑能夠有效解決上述問題,引入智能算法后,可以在虛擬狀態下找到較為合理的工藝參數,對整個生產流程進行仿真模擬,分析出生產過程中可能會遇到的各種突發狀況,并制定有效的應對策略來處理這些突發狀況。

3.4 煙草專賣制度有利于我國煙草行業形成一個綜合性智能研發平臺,促進多方積極開展交流協作,推動整個產業的智能制造轉型升級。

煙草行業本身的特殊性,再加上監管部門對煙草行業的重視,將有效推動國內各煙草企業更為密切地交流合作,共享優質資源,共同推進智能工廠建設,提升卷煙生產方案的科學性,進一步縮短新品的開發周期,實現對接用戶需求的個性化及定制化生產。

結語

當前,深入推進工業化與信息化融合已成為煙草行業轉型升級發展的一個重要命題,也是精益管理不斷向縱深推進的現實需要和戰略需求。聚焦智能制造、推動“智能工廠”建設對卷煙企業來說是一個新課題,也是精益管理工作持續深化的新實踐。持續推動兩化融合創新發展、扎實推進智能工廠建設,有助于卷煙企業實現“從產品制造到質量制造再到智能制造”的跨越式發展,提升企業創新活力、發展潛力、轉型動力。