構建黃山精品線智能化工廠

蘇強聲 李 旭

(合肥卷煙廠 230081)

1 信息化和工業化融合是社會發展必然選擇

中國制造業處在全球產業價值鏈中基本處于底端，生產的產品大多數是技術含量、單價、附加值“三低”產品。

目前中國卷煙銷量九五和十五期間全世界總產量35%左右，但近十年其平均出口比重僅占世界出口量1%以下，國家煙草專家局姜成康局長信息化工作會議上明確指示 ：“積極推進煙草產業與信息化相融合，加快實現工業企業由傳統工廠制向現代公司制轉變,建設“嚴格規范、富有效率、充滿活力”的現代化工業企業等要求。”

2 安徽中煙目標

安徽中煙信息規劃中描述：ERP、MES是中煙層面的信息化和工業化融合的工作重點，作為生產點工業化和信息化融合重點幾個車間和智能化建設的智能化工廠是生產點工作重點。

因此在黃山精品線構建智能化工廠是安徽中煙公司“兩化”融合的基礎和重點工作。

3 行業構建智能化工廠現狀分析

3.1 生產裝備數字化

要在行業生產過程高度自動化的基礎上，建立制絲、卷包、倉儲物流、動力能源等主體設備的自動采集和過程控制系統，通過應用傳感技術對生產環境、生產設備等工藝參數進行實時采集、監控、診斷、報警；通過應用數字化檢測技術對過程質量進行動態管理和控制，提升生產運行效率和過程控制水平。

3.2 制造管理精細化

依據企業標準，建立覆蓋從生產指令下達到產品完成的全過程的信息系統，實現各類生產資源的合理配置與利用，提升卷煙廠訂單響應能力、質量穩定能力、成本控制能力，提升卷煙廠的制造力水平。

3.3 指導調度智能化

要運用現代仿真技術對生產流程進行建模、仿真及分析，對生產過程的數據和指標進行監控和反饋，實現生產模擬仿真、生產集中監控、資源合理調度。要建立統一的網絡通信平臺，實現語音、視頻、數據的集成，為輔助決策提供有力支撐，提升指揮調度的智能化能力和水平。

3.4 硬實力關鍵是全生產過程批次跟蹤

當設備到達一定先進程度后，特別是精品線之間設備先進程度對管理和質量的差距越來越小，而目前煙草行業由于生產管理精細化需求對裝備數字化要求越來越高，各精品線卷包、制絲、能源、物流等各系統裝備數字化水平已經基本能夠達到三級計量的程度，達到世界一流的水平，但全生產過程做為一個完整的系統由于有一些技術上難題，系統之間的數據關聯性存在問題，無法形成全生產過程實時批次追蹤。

3.5 軟件實力關鍵是精細化管理水平

過去由于設備基礎條件限制，我們只能進行結果管理和考核，但由于設備裝備化水平提升，過程評價成為可能。長沙卷煙廠借鑒國外卷煙廠的經驗利用制絲車間的實時數據進行過程質量和工藝評價，利用三年的時間進行技術和業務的融合，建立起相對完善的管理機制，在新的技改中武漢、上海等單位都在嘗試一些新的方法和新的技術應用來支持成本、質量、工藝、設備等方面管理精細化要求。

4 關于黃山精品線構建智能化工廠設想

4.1 技術間融合

智能化工廠要解決全生產過程監控和管理，首先必須在設備和技術層面是統一和互通互連，數據是可共享相互調用。所謂技術整合就是通過架構融合統一范疇，然后整合網絡、數據、流程實現在硬件層次智能化工廠互連互通，左右協通。

4.2 架構的融合

架構是解決是智能化工廠到底包括那些系統，他們之間的關系的問題。國外和國內先進行業把智能園區理念納入到智能工廠體系是一個發展趨勢，甚至有些行業干脆把智能園區就等同智能化工廠，因此如何使黃山精品線智能工廠體系架構完整性、系統性、先進性，還要與國家局與中煙的體系架構相吻合，又能夠體現行業智能工廠的實際狀況。

借鑒智能園區的5A的概念，把智能化工廠橫向設定為七A：生產智能化系統、物流智能化系統、辦公智能化、安防智能化、通信智能化、能源智能化系統、消防智能化系統?？v向設立為四個層次信息管理層、監控層、設備層、基礎層。這種架構模型解決了行業智能化工廠與行業智能化工廠概念上矛盾或重復之處，使之相互融合，也得到行業內外專家的認可。

4.3 數據上融合

數據是信息化和工業化融合的關鍵，首先數據收集：第一關注“全”的問題，這個“全”是全生產過程數據從原料生產到成品出庫，“全”還指無論工藝、設備、消耗、質量要能夠到最小計量單元，如卷接到機臺，制絲到工藝段、能源到設備；第二要求關注“準”。目前在線和離線設備精準度較高，所以準的關鍵是一定要有定期校準和檢修的制度，第三要關注“可用”，異常數據、臟數據應該有排除和清洗和整理機制，第四是數據標準化，同一個數據在不同系統間名稱、類型應該一致。

4.4 業務流融合

由于底層控制系統是由各個不同供應商制作，即便是同一廠家，也是不同項目組，除了數據不共享的問題，業務流程上各系統之間也是斷流的。目前主要解決之道是所有業務系統流程由MES系統提供，各系統只與MES進行數據交互。目前行業有些兄弟單位嘗試通過總線式系統架構方式把各個系統任一模塊之間進行于業務流程串聯，這在行業外是有一些應用的案例，但目前這種技術在行業還是探索中。

4.5 業務和技術融合

信息化和工業化融合，不是為了融合而融合，而是適應管理需要，因此從精細化、效率、決策等方面談一些自己的體會。

4.6 加強生產效率驗證

快魚吃慢魚，效率一直是企業的生命，自動化設備和軟件系統實施的目的之一也是要提高組織生產的效率。現在單個系統無論設備和控制系統都是一流的，所以單個系統效率過了磨合期都能夠得到保證，關鍵重點驗證各系統銜接環節的效率開始,通過驗證要發現管理和技術的斷板。因此每次配方更改，生產計劃變更、換牌名等重新組織生產的到底到底需要多少時間，要進行反復測試。

4.7 結果考核向過程評價轉變

由于裝備的數字化及一些高科技的設備的使用，使企業生產裝備基本達到三級計量的水平，設備、生產、質量等部門要從考核結果數據向考核過程數據或分階段考核結果數據職能的轉變。這種轉變與其說是管理轉變不如說是觀念的轉變，最重要的我們應該看到利用實時數據進行過程評價，在行業一些兄弟單位如長沙、上海已經實踐了五到八年了，積累了許多寶貴經驗，更重要是正是他們這種勇于探索精神，支持他們成為行業的排頭兵。

4.8 建立智能分析數據模型和管理知識庫

由于各系統實時數據基本每幾秒采集一個次，所以一年下來積累下來的數據量是海量的。用傳統的方式及簡單的報表功能，車間各級管理層根本沒有時間、沒有能力對這些海量的數據進行詳細和準確的分析和研究，因此在車間基層建立數據分析小組，同時針對黃山精品線設備特點，建立數據模型，提升軟件系統數據分析能力，對生產進行跟蹤分析，利用人腦和電腦配合，為各層管理層建立決策分析依據，建立各項管理的知識庫。

5 結束語

黃山精品線的“第三次創業”的核心就是創新和突破，就是要有敢為人先的氣概和勇于探索的攀登者精神。在行業構建智能化工廠過程中，軟實力增長速度，遠遠低于硬實力的增長速度，因此無論技術創新、業務和技術融合方面在整個煙草行業還有許多新的難題和問題有待我們去探索和研究，這也給我們黃山攀登者提供難得的挑戰和機遇。