吳 濱 李建華 李德裕

1.廣西中煙工業(yè)有限責(zé)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(lián)為特征的智能產(chǎn)品、以智能工廠為載體的智能生產(chǎn)、以信息物理融合系統(tǒng)為關(guān)鍵的智能管理以及以實(shí)時(shí)在線為特征的智能服務(wù)?？梢?jiàn)智能工廠是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)及關(guān)鍵。工廠的信息化沿著自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化的方向發(fā)展。研究智能工廠的模型,分析其與各行業(yè)當(dāng)前發(fā)展水平的差距,并給出一條邁向智能工廠的可實(shí)現(xiàn)的路線圖,是整個(gè)制造業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,也是煙草行業(yè)的緊迫課題。

1 卷煙企業(yè)智能制造方面存在的問(wèn)題

1.1 系統(tǒng)性規(guī)劃有待進(jìn)一步加強(qiáng) 智能制造、智能工廠建設(shè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)性工程,涉及研發(fā)、物流、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、銷售及售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié),需要企業(yè)圍繞產(chǎn)品全生命周期,實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)與信息技術(shù)在各個(gè)環(huán)節(jié)的深度融合。由于對(duì)智能制造內(nèi)涵的認(rèn)知不夠充分,卷煙工廠對(duì)智能工廠建設(shè)缺乏整體性規(guī)劃,覆蓋的環(huán)節(jié)不夠全面,各業(yè)務(wù)板塊之間的資源整合有待進(jìn)一步深入,特別是在內(nèi)部之間、企業(yè)與企業(yè)之間的數(shù)據(jù)對(duì)接、信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同等方面。

1.2 推進(jìn)智能制造采用的標(biāo)準(zhǔn)缺乏統(tǒng)一性 建立在萬(wàn)物互聯(lián)基礎(chǔ)上的智能制造需要共同的“語(yǔ)言”和統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),方便多方溝通協(xié)調(diào)。尤其是在各省級(jí)工商企業(yè)之間、煙草行業(yè)與輔料供應(yīng)商之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí),統(tǒng)一的行業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)尤為重要。

1.3 綜合技術(shù)人才儲(chǔ)備不足 云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新技術(shù)的出現(xiàn),對(duì)企業(yè)信息技術(shù)部門(mén)與業(yè)務(wù)部門(mén)之間的密切配合提出了更高要求。傳統(tǒng)的程序開(kāi)發(fā)模式已經(jīng)不能適應(yīng)新時(shí)代智能制造的要求。綜合技術(shù)人才既應(yīng)該熟悉業(yè)務(wù)流程,也需具備數(shù)據(jù)挖掘技能和編程技能,當(dāng)前卷煙企業(yè)在這方面的人才儲(chǔ)備仍存在不足。

2 提升卷煙企業(yè)智能工廠建設(shè)的措施

2.1 建立健全行之有效的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》要求,不同行業(yè)應(yīng)結(jié)合自身發(fā)展水平和行業(yè)特點(diǎn),形成智能制造相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建相互銜接、協(xié)調(diào)配套的標(biāo)準(zhǔn)體系,以保持推進(jìn)的統(tǒng)一性。煙草企業(yè)可借助新一代信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合,制定行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)跨卷煙企業(yè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的橫向集成,實(shí)現(xiàn)貫穿企業(yè)設(shè)備層、控制層、管理層的縱向集成以及產(chǎn)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(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)工廠設(shè)施設(shè)備運(yùn)行實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測(cè),能夠?qū)μ囟ㄐ畔⑦M(jìn)行檢測(cè)、記錄、處理,對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障能夠進(jìn)行基本的診斷。大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是利用設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中的各種信息,如溫度、壓力、噪聲、轉(zhuǎn)速、震動(dòng)等通過(guò)傳感器輸送到系統(tǒng)中進(jìn)行檢測(cè),與正常運(yùn)行的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,做到實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。如果設(shè)施設(shè)備運(yùn)行不當(dāng),或者是有一些隱患問(wèn)題,則能夠幫助檢測(cè)人員及時(shí)的進(jìn)行故障排除,利用各種儀器確定隱患的位置危險(xiǎn)等級(jí),減少因故障而造成的停工,提高生產(chǎn)效率。

2.3 數(shù)據(jù)采集可以對(duì)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行及時(shí)維護(hù) 對(duì)于智能工廠的正常運(yùn)行必須依靠設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)作。大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)可以通過(guò)對(duì)比設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的各種數(shù)據(jù),得出設(shè)備的實(shí)時(shí)工作情況,計(jì)算其維護(hù)成本,在最合理的時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù),在保證生產(chǎn)的高效進(jìn)行的同時(shí)降低設(shè)備的維護(hù)成本,以此來(lái)提高生產(chǎn)效率。

3 煙草行業(yè)智能制造的發(fā)展特點(diǎn)

早在2000年左右,煙草行業(yè)就成為兩化融合的積極探索者,很多煙草企業(yè)投入大量資源用以研究并發(fā)展智能制造。2015年4月27日,玉溪卷煙廠通過(guò)由工信部組織的第一批“兩化融合管理體系現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估審核”,成為國(guó)內(nèi)首家滿足兩化融合管理體系有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的卷煙企業(yè),其探索智能制造的實(shí)踐案例為國(guó)內(nèi)煙草企業(yè)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn),并為我國(guó)煙草行業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了強(qiáng)大推力。煙草行業(yè)的特殊性,決定了其發(fā)展智能制造的過(guò)程中遇到更高的挑戰(zhàn)。

3.1 卷煙生產(chǎn)流程涉及環(huán)節(jié)眾多,企業(yè)必須進(jìn)行數(shù)字工廠的仿真設(shè)計(jì) 流程制造是煙草生產(chǎn)的一大主要特征,需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)生產(chǎn),工廠要對(duì)原材料進(jìn)行一系列處理流程,使之經(jīng)過(guò)物理反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)后轉(zhuǎn)變?yōu)榉嫌脩粜枨蟮漠a(chǎn)品。卷煙生產(chǎn)過(guò)程十分復(fù)雜,對(duì)控制精準(zhǔn)性及協(xié)同性、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度及實(shí)時(shí)性等有極高的要求,而仿真設(shè)計(jì)無(wú)疑是達(dá)成這一目標(biāo)的有效手段,所以,很多煙草企業(yè)都在積極開(kāi)展仿真設(shè)計(jì)的相關(guān)研究。

3.2 煙草專賣制度有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)字煙草工程,有效促進(jìn)了煙草企業(yè)集成各種管理軟件 數(shù)字煙草是指將煙草行業(yè)所涉及的海量復(fù)雜信息轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蜻M(jìn)行量化的數(shù)據(jù),并通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析及處理,為各煙草企業(yè)、物流等配套企業(yè)、管理部門(mén)等進(jìn)行相關(guān)決策提供有效支撐。

3.3 卷煙生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化需要通過(guò)智能仿真來(lái)實(shí)現(xiàn) 傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)調(diào)度模式,對(duì)員工的專業(yè)性及從業(yè)經(jīng)驗(yàn)有較高的要求,而且會(huì)帶來(lái)較高的人工成本；在線計(jì)算機(jī)調(diào)度模式在解決遇到的各種突發(fā)情況時(shí),很難做出及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)策略。這嚴(yán)重影響了生產(chǎn)線中的物料流通效率,在部分工序上可能會(huì)遇到物料過(guò)載,有些工序則會(huì)出現(xiàn)物料缺失問(wèn)題,導(dǎo)致生產(chǎn)效率長(zhǎng)期處于較低水平,并造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題。而智能仿真無(wú)疑能夠有效解決上述問(wèn)題,引入智能算法后,可以在虛擬狀態(tài)下找到較為合理的工藝參數(shù),對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行仿真模擬,分析出生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)遇到的各種突發(fā)狀況,并制定有效的應(yīng)對(duì)策略來(lái)處理這些突發(fā)狀況。

3.4 煙草專賣制度有利于我國(guó)煙草行業(yè)形成一個(gè)綜合性智能研發(fā)平臺(tái),促進(jìn)多方積極開(kāi)展交流協(xié)作,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。

煙草行業(yè)本身的特殊性,再加上監(jiān)管部門(mén)對(duì)煙草行業(yè)的重視,將有效推動(dòng)國(guó)內(nèi)各煙草企業(yè)更為密切地交流合作,共享優(yōu)質(zhì)資源,共同推進(jìn)智能工廠建設(shè),提升卷煙生產(chǎn)方案的科學(xué)性,進(jìn)一步縮短新品的開(kāi)發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)對(duì)接用戶需求的個(gè)性化及定制化生產(chǎn)。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前,深入推進(jìn)工業(yè)化與信息化融合已成為煙草行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展的一個(gè)重要命題,也是精益管理不斷向縱深推進(jìn)的現(xiàn)實(shí)需要和戰(zhàn)略需求。聚焦智能制造、推動(dòng)“智能工廠”建設(shè)對(duì)卷煙企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)新課題,也是精益管理工作持續(xù)深化的新實(shí)踐。持續(xù)推動(dòng)兩化融合創(chuàng)新發(fā)展、扎實(shí)推進(jìn)智能工廠建設(shè),有助于卷煙企業(yè)實(shí)現(xiàn)“從產(chǎn)品制造到質(zhì)量制造再到智能制造”的跨越式發(fā)展,提升企業(yè)創(chuàng)新活力、發(fā)展?jié)摿?、轉(zhuǎn)型動(dòng)力。