“異地送絲”模式下煙草工業企業智慧工廠建設的實施與探索

孫錚

摘 要 為了全面貫徹國家局的提出的“完善機制體制，優化資源配置，增強競爭實際，全面提升水平”的發展口號，煙絲異地配送機制營運而生。如何確保“黃金葉”產品的高質量生產，如何形成煙絲配送流程的規范合理化，都為現行技術提出了新的挑戰和要求。基于此，筆者以“異地送絲”模式下煙草工業企業智慧工廠建設的實施與探索作為選題，分析了在“異地送絲”模式下，煙草工業企業智慧工廠建設的發展，希望能為加強推進異地送絲，進一步釋放技術發展的紅利，促使其健康穩定發展的重要保障。

關鍵詞 異地送絲;配送;智慧工廠;實施;探索

進入21世紀，隨著信息技術的不斷發展，工業制造業實現了利用現行的信息技術來提升產能的重要目的，人類逐漸實現了信息化與工業化的逐漸融合。德國在漢諾威工業博覽會上提出的“工業4.0”，美國政府提出的“工業互聯網”以及中國政府提出的“中國制造2025”都印證了在大數據時代，信息技術對于工業制造的重要作用。從另一個方面說，這些計劃的最終目的都是在工業即制造業領域中充分加強對先進信息技術的應用，特別是對人工智能領域、大數據領域、工業互聯網領域以及云計算領域的不斷應用。通過加大對信息技術的運用，從而使孤立的數據連接起來，打破信息孤島的局面，聯通數據，實現工業制造業行業的迅猛發展。

1“異地送絲”模式的相關概述

異地送絲的概念是指“大規模生產的卷煙廠進行煙絲的集中生產，并在保證自身煙絲需求的情況下，向異地小規模卷煙廠配送統一規格煙絲進行集中卷制包裝”。我國煙草行業的生產現狀是煙草企業作為法人實體，在旗下有多家卷煙企業，一般由中煙公司對全年的生產計劃進行統一的計劃與安排，旗下卷煙廠則負責組織生產。但是，由于自然條件的不同以及各個卷煙廠生產的技術工藝水平有差異且生產力分步不均勻等諸多原因，導致不同卷煙廠生產的產品品質差距懸殊。為此國家以及煙草行業提出了“三去一將一補”計劃，要求行業盡量壓縮落后制絲技術，加大推廣制絲新技術，探索實施異地送絲，不斷提高資源利用率，從而實現生產的集約化，產品的均質化。按照精細化管理理念與方法，通過對卷煙企業異地送絲新方式的成本進行核算后，也對于全面推進異地送絲，指導工作的順利全面進行提供了重要的參考依據[1]。

2“異地送絲”模式在煙草工業企業智慧工廠建設的優勢

異地送絲理念的提出涉及生產、技術、管理等煙草生產領域的方方面面的改進，且這一調整在現行煙草行業并沒有成型的經驗可以借鑒。這就要求在進行異地送絲技術標準制定上，需要對全面考慮技術問題，對煙絲進行裝箱到煙絲進行卷制進行全面的質量控制，從而確保煙絲高質量生產的保證。經過研究與發展，異地送絲綢終于攻破了各種難題，保證了煙絲配送過程中的高質量運輸，攻克了煙絲分層、斷部落絲率高等難題，通過優化工藝參數，逐項進行解決。

2.1 投資成本分析

實現異地送絲這一工藝改進措施，需要對煙絲輸入方、煙絲輸出方進行輸入、輸出端的配套設施改在，這會使得企業增加投資支出。同時，在對輸入方的改造過程中，由于不再需要進行制絲生產線的生產，可以關停輸入方的制絲線，從而實現了部門投資成本的節約。①增加異地送絲配套設施的搭建。增加輸出方裝箱暫存系統約4000萬元、增加輸入方煙箱接收系統1000萬元;增加煙絲箱購置費用，考慮雙方煙絲箱共享使用部分，共需1200萬元，合計增加投資6200萬元。②則是減少企業易地技改以及制絲線就地改造的投資支出。在實現異地送絲技術后，卷煙廠一方面可以廠房投入以及配套資金的投入。根據現行卷煙廠的配置指標，可減少大約一個制絲車間廠房，為企業節約建筑面積2萬平方米的空間;同時還可以減少土地建設、裝修工程、共用工程。去除異味等綠色工地廠房的使用，減少對公共動力設備的投資支出，為企業節約成本2億元。另一方面，異地送絲還可以減少企業對于生產線及生產設備的投資。少配置1條綜合生產能力4500kg/h 制絲線（葉線3000kg/h、梗線1500kg/h），減少專賣設備、非專賣設備、制絲集控、配套檢測儀器等購置，可減少投資約1.7億元。粗略計算異地送絲可以為企業一次性節省成本3.7億元。如果按照對于制絲生產線進行就地提升改造的模式，按照30萬箱卷煙廠制絲線就地提升改造的標準，可一次性節約投資約1.4億元。將對前述投資成本進行計算，按照易地技改模式進行計算，則可節約投資成本3.08億元;按照制絲線就地技改模式進行計算，可節約投資成本0.78億元。

2.2 生產制造成本分析

充分利用輸出方制絲生產線的富余產能，雖然會在一定程度上增加其制造成本，但是卻可以極大消除輸入方的制絲成本。其一，降低輸入方制絲成本。對于制絲企業，主要的生產成本包括人員經費、燃料和動力費、固定資產折舊費用以及其他制造費用等。初步統計，在異地送絲后，可節約企業的全年費用合計約為3600萬元。其二則是增加了煙絲輸出方的煙絲制造成本。由于輸出方制絲設備運行時間增加，需要增加燃料動力費，同時異地送絲配套設備也會產生折舊費用;考慮到輸出方制絲產能的提高，制絲車間的制造費用和設備維修費用都有所提高，全年費用合計約 1600萬元。如果將人員經費等固定成本予以剔除，則每年可以節約生產成本大約200萬元。

2.3 物流運輸成本分析

每個煙絲箱可裝煙絲150千克，加蓋后，可將兩個煙絲箱疊放在一起，每車的運輸能力為7200千克。一是運輸成本的計算，煙絲箱運輸成本按0.72元 /t·km、返程費用減半計算。如果卷煙廠生產產量是25萬箱每年，成品煙絲的運送距離為200千米，則每年需要運輸車輛1070車，整個計算每年的運送煙絲成本達到555萬元。二是煙絲造碎成本的計算。按照百分之一的煙絲損耗計算，年損耗約615萬元。三是對煙絲箱的維護成本的計算。如果維護成本按照20%考慮，全年維護成本為230萬元。整體計算每年需要新增加物流運輸成本大約1400萬元。以制絲線就地技改模式為例，在投資成本、生產制造成本、物流運輸成本等方面，每年合計節約6600萬元，從而達到節約企業的運營管理成本，提升經濟效益。

2.4 減員增效分析

通過推行異地送絲技術后，輸入方會相應的關停一些制造煙絲的車間，隨之可以減少關聯崗位的人員經費。通過減少制造煙絲人員成本，勢必會帶來卷煙廠的組織機構改革。通過堅持“只退不進、盤活資源”原則，逐步建立與異地送絲配套的政策措施，提升工作人員的工作效率，有效消化富余勞動者。

3煙草工業企業應用“異地送絲”模式的現狀

為深入推進兩化深度融合，強化融合創新力度和廣度，河南中煙工業有限責任公司洛陽卷煙廠全力推進智慧工廠建設。為實現系統整合、信息集成、智能管控、螺旋提升，構建了一個平臺、兩個循環、三級管控的“123”智慧工廠管控模式。

“一個平臺”是指建立大數據分析應用平臺。以生產制造執行系統（SMES）為基礎，整合制絲集控、卷包數采、物流集控、能管系統、設備資產管理系統（EAM）、實驗室信息管理系統（LIMS）等六個子系統，建立大數據分析應用平臺，開展企業管理的智慧化整合[2]。

“兩個循環”是指建立“六化業務”和“四層數據”循環。一是建立市場導向的“六化業務”循環。以市場需求為起點，反推企業生產制造管理過程，對各項作業進行梳理和優化，實施作業流程化、流程信息化、信息標準化、管控智能化。二是建立反應敏捷的“四層數據”循環。以快速滿足下道工序需求為核心，對生產過程各類數據進行全面采集和整理，建立數據基礎層、數據分析層、數據應用層、智能應用層等四個層級的管控循環。

“三級管控”是指做好決策層、管理層、操作層管控。具體推進中，從生產、質量、效率、物耗、能耗等五個維度梳理出693個控制參數，建立藍色、黃色和橙色三級控制標準，依據標準監控生產過程，按照工作崗位推送三級預警信息，讓決策層、管理層

在利用云計算、大數據、物聯網等信息技術，我們看到，目前煙草企業信息化發展也存在一些不足：

一是人員不穩定且缺乏。很多煙草工業企業信息化人才缺乏，專職信息化工作的人員較少，人員配備與工作任務不匹配，不能很好地滿足信息化工作的需要。

二是系統各自獨立，共享互聯性差。信息資源利用層次不高、深度不夠，距離系統集成、資源整合、信息共享還有差距。各系統的操作人員對信息化的認知只在各自的操作板塊，而缺乏整體性的把握，不利于工作的互聯互通。

三是信息化資源不平衡。有的生產企業地處偏遠，在外靠無線網卡獲取信號，部分有網線的工業區也時常出現斷網現象，造成信息接收滯后。

4“異地送絲”模式下煙草工業企業智慧工廠建設的實施與探索

4.1 網絡架構規劃

在全廠范圍內構建工業控制的網絡互連平臺。為了達到這一目的，需要將各個生產車間的工業控制網絡連接一體，保證網絡平臺的互通互聯，從而建立廠級光纖干網。各車間將自身現有的網絡連為一體，以中心機房為核心、以車間光纖環網為主干、以工業工業以太網為延伸、以各類路由（非傳統路由器）和耦合器為銜接點，完成對新的網絡體系的構架和布局，可以充分融合各類工業通信協議[3]。

4.2 云平臺建設

為了建設智慧工廠，在新的網絡構架的基礎上進行云平臺建設，具體步驟如下：

（1）建設基礎設施即服務的 IAAS 層構架

以新的網絡構架在網絡中的各類服務器、控制器、執行器、智能儀表等為依托，構建基礎設施即服務的 IAAS 層構架，初步實現云平臺的建設工作。

（2）建立平臺即服務的 PaaS 云平臺

充分利用海量的計算資源和存儲資源，在廠級中心機房建立平臺即服務的 PaaS 云平臺。

（3）建立數據挖掘分析實驗平臺

在 PaaS 云平臺的基礎上建立數據采集平臺、數據存儲平臺和數據計算平臺，以此為基礎建立數據挖掘算法庫，進而建立數據挖掘分析的實驗平臺。

（4）全廠全量數據的存儲和挖掘分析

將各生產車間作為計算域和業務域，完成邊緣計算的部署與應用，通過在各個域內部署數據倉庫，在中心節點部署數據庫，實現絕大多數的數據計算和存儲工作，完成對全廠全量數據的存儲和挖掘分析工作。

在PaaS層上，依托業務需求建立各類應用部署。應用部署在企業云端，通過不斷分析挖掘PaaS平臺的數據，最終實現應用的及時部署與調整，真正體現應用即服務的SaaS層。

4.3 業務應用研究

（1）智能裝備研究

根據卷煙廠的實際裝備情況和設備管理業務水平，積極開展裝備智能裝備研究，并對智能裝備提出以下要求：狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行、學習提升。根據生產工藝和設備運維，對主機設備提出典型的各類數據需求。根據設備的數據現狀，提出數據新增需求。通過加強與煙廠企業的交流溝通，提出改造老舊設備和購置新設備的裝備要求。

具體方法如下：

1）提升裝備控制執行能力的研究。以設備控制執行為研究中心，加強自主創新與合作交流，完善裝備的控制方法與執行精度，從而大大提高設備運行效率和產品加工能力。

2）構建單機設備運行維護管理平臺。在設備自帶或者自行構建等方法，對感知數據進行深入檢測和分析。此外，還要對研究設備運行監測、故障預測、與診斷決策，以及通過歷史經驗數據的自主學習提升的應用方法算法進行研究。

3）增強設備數字孿生體的構建研究。根據設備結構與功能，對設備數字孿生體進行深入研究，主要體現在數字孿生體的構建方法、數據接口的標準、數據虛擬現實展開等等。

（2）設備智能運行維護應用研究

設備智能運行維護應用研究中，以設備全生命周期管理理念為指導，以設備管理業務為需求，對設備管理智能運行維護應用和以智能化平臺為基礎的業務流程再造進行分析研究。

1）開展對設備運行監測和人機交互的研究。通過設備狀態感知的過程，研究設備運行監測應用，從而可以實時掌握設備的運行狀態、生產任務、產品質量等，通過數據孿生體和增強現實基礎，從而掌握設備的全部性能指標，定為故障設備。依托研究設備異常與故障的在線報修和自主推送，從而實現人機互通互動。

2）開展對異常與故障的智能決策研究。依據設備的運行數據以及監測在/離線狀態監測數據設備異常與故障診斷，從而可以自主診斷設備故障，定為設備故障位置，分析故障原因，選擇維修策略，從而形成了派發維修工單。

3）開展設備運行的預測分析研究。根據振動監測、溫度分析、油液分析等手段、各類根據實時或歷史數據的預測分析，了解設備的狀態，全面掌握這杯整體和關鍵部位的變化情況，從而可以預測故障發生時間，做到準確維護，精準維修。

4）開展對設備管理業務的綜合分析研究。通過構建數據平臺，可以對以相關業務進行研究：設備故障規律和生命周期劣化趨勢、機臺運行費用、零備件壽命周期規律、清潔維護、潤滑保養頻次等。

（3）支撐保障服務與管理決策研究

企業通過充分發揮設備的智能運行，圍繞保障生產任務、工藝質量，服務工廠管理決策，開展相關研究工作。

1）實現設備數據支撐保障質量的目的。通過對加工產品工藝質量進行線上的時刻監測，研究設備加工產品穩定性的監控以及不斷滿足工藝質量的加工能力的提高，實現提升企業的工藝質量，增強企業的加工能力，進而達到保障企業工藝質量的良好效果。

2）實現設備數據支撐實現企業生產任務的目的。企業在通過設備對于運行情況和整體裝填的研究基礎上，開展動態職能排產的研究工作。根據加工流程，以設備為媒介，開展對于產品不同批次的研究，進而達到全過程串聯和追溯產品、半成品、原料、輔料材料等的目的。

3）實現設備數據支撐服務管理決策研究的目的。通過對設備管理數據和相關研究，這些數據成為企業長遠運行經營服務形式的保障。研究通過數據歸集和統計，以及進行的因果分析、相關性分析，從而實現了為企業預算填報、投資計劃的制定工作、企業管理目標的制定等相關工作的進行提供了數據支持。

4.4 數據管理方面

企業應不斷加強對于數據的管理工作。在對于信息化時代的數據管理方面，通過對統計數據的重新定義、分類，進而生成全生命周期理念。對基礎數據進行采集與傳輸、記錄與運用、存儲與銷毀等，從而實現對于全生命周期的管理。建立健全數據安全保障系統，以及設備數據質量評價機制。在設備數據應用方面，按照 KDD知識發現模式，推廣對于CRISP-DM跨行業數據挖掘標準流程的使用。在使用過程中根據對業務的理解、對數據的理解、準備、數據建模、評估及部署六個步驟逐步開展對于統計數據的應用。截至目前，我國卷煙工廠正處于兩化融合發展的機遇期，企業通過制定明確的規劃，在全煙廠范圍內建立起互聯互通的網絡系統，搭建企業智慧云平臺，探索大數據解決方案，從而為建設智慧企業打下良好的平臺和數據的基礎。智能裝備的搭建、設備智能的運行維護、管理決策等研究通過結合生產管理的實際情況，從而充分發揮數據價值，提升企業的智能制造水平[4]。

5結束語

綜上所述，為了全面貫徹國家局的提出的“完善機制體制，優化資源配置，增強競爭實際，全面提升水平”的發展口號，煙絲異地配送機制營運而生。本文以不斷進行大規模生產，加強推進異地送絲，才能進一步釋放技術發展的紅利，促使其健康穩定發展的重要保障。

參考文獻

[1] 鐘亮，陳超艷，彭云俊.煙草物流配送中心智能倉儲探索[J].物流技術與應用，2019，24（12）：155-156.

[2] 楊麗梅，姚影.煙草公司智能化物流系統管理與發展[J].現代企業，2019（8）：14-15.

[3] 王學雯.泉州煙草物流非煙業務商業模式創新研究[D].華僑大學，2019.

[4] 張璋. SJ市煙草公司物流共同配送業務發展研究[D].河北經貿大學，2019.