孫源 許文豪 聶鑫

紅塔集團玉溪卷煙廠 云南玉溪 653100

煙自動化生產(chǎn)物流中配方高架庫負責為制絲工序提供煙葉原料，處于卷煙生產(chǎn)源頭把控的重要位置。按照工藝要求配方庫的出入庫作業(yè)都是以配方批次為基本單位的，但為了保證效率，在實際生產(chǎn)中都按照煙葉等級類型進行批量入庫，兩者的錯位給配方庫造成了較大的管理混亂和質(zhì)量隱患[1]。針對該問題，本文提出了線外輔助系統(tǒng)的解決思路，通過線外輔助系統(tǒng)完整全面地對整個配方批次全生命周期中的各個過程進行描述，可以實現(xiàn)與實際物流運轉(zhuǎn)情況的雙向核對，實現(xiàn)自動化的質(zhì)量隱患報警。配方批次追蹤系統(tǒng)上線后通過前后工作的分析比較，對保障配方批次“原批原用”取得了顯著效果。

1 基于電氣自動化技術(shù)的卷煙工藝參數(shù)優(yōu)化方法研究

為實現(xiàn)卷煙工藝參數(shù)的優(yōu)化，文章首先規(guī)避傳統(tǒng)方法采用人工擇選卷煙工藝樣本的方法，采用電氣自動換樣品采集裝置對樣品進行隨機自動采樣，再結(jié)合正交實驗表格對卷煙工藝參數(shù)進行提取，通過誤差選擇優(yōu)化模型對參數(shù)進行誤差最小化選擇，采用關(guān)聯(lián)挖掘方法提取出全局參數(shù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，對全局參數(shù)進行尋優(yōu)，本文方法的總體構(gòu)架如圖1所示。

1.1 基于電氣自動化的煙梗提取

在對卷煙中各項工藝從參數(shù)提取時，需要以煙梗自動采樣設(shè)備為基礎(chǔ)，故此文章采用了一種自動取樣裝置的電氣設(shè)備，根據(jù)煙廠對煙梗自動采樣的需求，需要對采樣時間進行設(shè)置，并在完成采樣后自動關(guān)閉裝置，因此采用了一種型號為ZJ116機組的收撿裝置，完成在線自動收撿。煙梗自動采樣裝置代碼如圖1所示。

1.2 在制絲階段

卷煙制絲包括切片、切絲、加香、加料等多個復(fù)雜過程，前后工序間有著嚴密的承接關(guān)系，是卷煙加工生產(chǎn)過程中最主要的一道工序。這道工序的自動化水平很大程度上就決定了煙草產(chǎn)業(yè)自動化程度[2]。當前，在制絲階段應(yīng)用自動化技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是以整條生產(chǎn)線乃至企業(yè)所有生產(chǎn)經(jīng)營活動全部集成的自動化控制和信息管理平臺為基礎(chǔ)的制絲集成自動化控制系統(tǒng)。分為設(shè)備自動化控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心和生產(chǎn)管理系統(tǒng)三大部分。通過對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營信息的數(shù)據(jù)采集、匯總、分析，通過自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的管理、調(diào)度、監(jiān)視及控制，從而完成生產(chǎn)加工、計劃調(diào)度、批次管理相關(guān)任務(wù)，達到生產(chǎn)精細化、柔性化控制和分組加工的目的。二是以實現(xiàn)分組加工為目的，適應(yīng)生產(chǎn)工藝線路大幅調(diào)整的生產(chǎn)線控制平臺。分組加工工藝以模塊投料法取代傳統(tǒng)的批次投放法，大幅提高生產(chǎn)效率。同時也使得工藝調(diào)整控制難度大幅提升。不同加工模塊的線路組合非常復(fù)雜，做好加工模塊生產(chǎn)路徑管理，是自動化控制技術(shù)在制絲工序中的一個重要應(yīng)用。由控制系統(tǒng)對模塊化子程序的管控，實現(xiàn)工業(yè)線路的可視化組態(tài)管理，確保制絲控制系統(tǒng)軟件的獨立性，從而解決分組加工多組合多加工模式的問題。三是提高主機設(shè)備一體化、智能化程度，解決同一臺設(shè)備處理不同等級、牌號原料的問題[3]。經(jīng)由主要煙機設(shè)備的構(gòu)件結(jié)構(gòu)模型、幾點一體化設(shè)備子系統(tǒng)標準接口等，各設(shè)備子系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，靈活接入主系統(tǒng)，實現(xiàn)應(yīng)有的控制功能，滿足機電一體化的要求。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)由單機智能系統(tǒng)，配合對原料的實施跟蹤與模塊任務(wù)的精細化實現(xiàn)對不同等級、牌號原料連續(xù)生產(chǎn)的精確控制。

2 實驗結(jié)果與分析

為驗證基于電氣自動化技術(shù)的卷煙工藝參數(shù)優(yōu)化研究的有效性，本文采用優(yōu)化的工藝參數(shù)組合，進行了卷煙工藝實驗，來對比使用優(yōu)化的工藝參數(shù)前后，卷煙樣本的參數(shù)變化情況。參數(shù)優(yōu)化指標對比各隨機抽取600個樣本，為了更為直觀地觀測測量結(jié)果，分別對樣本測參數(shù)的優(yōu)化情況，并將測試結(jié)果擬合成曲線。

3 結(jié)語

文提出了基于電氣自動化的卷煙工藝參數(shù)優(yōu)化研究，通過電氣自動化技術(shù)對卷煙工藝樣本進行自動取樣，根據(jù)正交實驗表格對參數(shù)數(shù)據(jù)進行提取，再結(jié)合誤差校正模型對所提取數(shù)據(jù)進行誤差最小選擇，利用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘完成全局參數(shù)尋優(yōu)，最終實現(xiàn)卷煙工藝的參數(shù)優(yōu)化。經(jīng)實驗驗證本文所提方法對卷煙工藝參數(shù)優(yōu)化有著良好的表現(xiàn)，本文參數(shù)優(yōu)化方法，在卷煙工藝技術(shù)研究中起到了數(shù)據(jù)支持作用。