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  聚力“智”造“甬”争先 ——浙江中烟宁波卷烟厂打造智慧工厂掠影

作者:本刊记者 赵男 通讯员 王茜 刘波/文  来源: 《中国烟草》2019年第18期 总第657期 第72-73页 2019-09-15
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凡益之道,与时偕行。

2016年,奉化江畔,完成易地技改的宁波卷烟厂落户于此,开启了新时代宁烟的新征程。由技改带来的变革,不仅是简单意义上的厂房搬迁和产能提升,更意味着一次以系统化设计、精细化加工、智能化控制、柔性化生产为特点的更高水平制造平台的升级。

硬件基础的保障完善了智慧工厂的“四梁八柱”,更需要智慧化的管理来提升“软实力”。尤其是在浙江中烟智慧企业蓝图的引领下,从“制造”走向“智造”,已成为宁波卷烟厂打造“一流卷烟工厂”的必然趋势。

聚焦智能制造、探索“智慧工厂”建设对宁波卷烟厂来说,既是精益管理工作持续深化的一个新课题,也是推动企业高质量发展的新实践。

如今,来到宁波卷烟厂的现代化工房,感受整洁优美的园区环境,走近高速运转的烟机设备,目之所及,时时都有数字化的管理痕迹、处处都有智慧化的新气象——

蓝图绘就 开启智慧场景

走进制丝车间,“三线打通”的生产线正有条不紊运转。偌大的车间里,现场操作人员很少,与之形成对比的是机器在热闹地忙碌着,平稳运转的制丝传送带,机器手臂自动解包,无人驾驶的IGV小车有序运行,智能清扫烟箱……

而在制丝物流中控室里,透过监控的大屏,车间生产操作现场尽现眼前,挡车工只需观察着现场生产情况,对着电脑,轻点鼠标,记录数据的变化,进行生产的调度。

走进卷包车间,29台套卷接包设备分成三线,南北方向整齐而列,高速运转,实现卷包“全机动全覆盖”。细看之下,三组国产超高速ZJ116卷接机、ZB48包装机,正在机组人员熟练操作下,以15000支/分钟、730包/分钟的速度稳定运行。一方机台,望闻问切,各组卷烟机器设备的数据图表实时传送。

动力车间,工作人员只需在中控室严格按程序操作,厂区各动能系统就会“一键启动”甚至是“自感知”智能控制,进入正常运行状态……

作为行业CPS智能工厂试点单位,在宁波卷烟厂,一组组数字化、自动化、智能化的生产场景比比皆是,让人目不暇接,印象深刻。

谈及智慧工厂建设,宁波卷烟厂相关负责人介绍:“在充分解读浙江中烟智慧企业蓝图的基础上,我们依托易地技改带来的硬件基础顺势而为,深挖生产环节在构建市场驱动的复合调度体系中的潜能,不断夯实智能制造基础。”

蓝图绘就,时不待人。由此,宁波卷烟厂开启了包括生产、设备、能源、安全、管理五大体系在内的智慧工厂建设探索脚步。而在探索建设具有“宁烟特色”的过程中,信息技术的应用,无疑是精益、智能、柔性生产的重要引擎。

“云计算、大数据、物联网、移动互联”四大技术为宁波卷烟厂智能制造提供了强大的技术支撑。宁波卷烟厂相关负责人认为,生产一线设备具备大数据采集的硬件条件是智慧工厂建设的首要前提。

如今,宁波卷烟厂10万个数据采集点密布各个角落、覆盖各个环节,实现了对产品品质、工艺参数、设备状态、运行过程的触摸感知,为智慧化探索创造了条件。

“技改后,我们实现了海量工业数据的采集,建立‘数入一库、一数一源、数出一门’的实时数据库,实现了数据的统一集中管理,但是如何挖掘数据的真正价值,实现数据为生产提供智能决策,将是我们持续努力的工作方向。”宁波卷烟厂信息中心副主任徐元根说。

问题导向 驱动智慧实践

在由“制”向“智”转变的道路上,宁波卷烟厂总能找到问题切入点和突破口,先行先试、点线结合,在建设智慧工厂探索中跑出“宁烟速度”。

2017年,为了在已有基础上进一步加强制丝过程及产品质量的监控,打造宁烟“智慧制丝”,制丝车间在生产技术科、信息中心等部门的高效协同配合下,联合成立了项目实施小组,将搭建SPC实时监控预警系统提上了日程。

在对制丝车间生产能力和设备运行情况的综合分析后,实施小组选定制丝车间烘丝段作为试点工段,并着手推进系统的设计研发工作。烘丝,作为卷烟制造工业的关键环节,出料烟丝的水分及温度的细小偏差都会影响卷烟感官质量和内在品吸质量。

为此,实施小组将烘丝段生产过程一番细化切分后,又对工艺、设备、辅助参数三个大类的TAG点进行了分类梳理,根据不同的数据类型和判异规则,对生产过程中57个参数实行量化监控。

在经历了设计编写、试运行、后台逻辑、系统架构等反复调整后,实施小组优化多种统计分析技术,使得SPC系统能及时科学地区分出参数的随机波动和异常波动。

功夫不负有心人,2019年1月,制丝SPC监控预警系统在烘丝工段全面运行。系统上线以来,均质化生产缩小了班次间质量控制差异,突出减少烘丝干头干尾造碎,各项指标稳中有升,其中烘丝后冷却水分平均偏差基本稳定在0,使该项关键指标在行业对标中名列前茅。

“简而言之,经过完善的SPC监控预警系统实现了结果控制向过程控制转变、控制指标向控制参数转变、人工经验决策向自动化科学决策转变。”信息中心副主任钱杰说。

从“事后处理”向“事中监控、事前预防”转变,不仅有效提升了产品优质率和质量管控水平,也使过程控制更加有的放矢。

工欲善其事,必先利其器。对于卷烟生产企业,除了对产品质量的严格管控外,最为注重的应是卷接包设备的稳定运行,任何因素造成的非计划停机都是严重的损失。

目前,宁波卷烟厂与上海烟机公司联合开发的设备健康状态监测系统,在2组ZJ112-ZB47型卷接包机组上得到了应用。“每组设备安装了21个监测点位,通过在这些关键部位加装振动、温度、油液等在线传感器,实时感知设备运行状态。”宁波卷烟厂工程装备科负责人介绍。

针对已发生的设备故障,系统会根据已“掌握”的数据进行时域和频域分析,深挖设备故障特征频率,并进行随机森林算法的集成学习,建立设备故障特征模型,对设备实时监视预警,从而进行预知维修,提前排除潜在的类似故障隐患。

一个个生动的案例,启示着宁烟人智能化绝非目的,而是创新的手段。围绕产品的生产过程及对应“人、机、料、法、环”,宁烟人用创新的精神和坚定的执行力不懈地求索和实践着。

久久为功 成就智慧未来

一个目标一条心、一个声音一股劲。

朝着建设智慧工厂的坚定目标,每一位宁烟人都在各自工作岗位上默默耕耘、垒实基础;朝着打造行业一流卷烟工厂的道路,每一位宁烟人都在勇毅前行,执着而坚定。

正是宁烟人的接力奋斗,才使宁波卷烟厂在智能化探索中结出一个个智慧硕果,智能排产持续升级、智慧工艺逐步落地、预知维修点上突破、精准供给初见成效、移动办公全面铺开……

于细微处见精神,于毫厘间定乾坤。值得一提的是,动力车间在对车间空调系统进行关停策略改造后,做到了与卷烟生产的时间点紧密结合,空调运行随时响应计划变化,精准供给、“不早开不晚停”,截至8月底,全厂正常生产已连续721天未受影响。

宁波卷烟厂卷包车间条烟输送系统实现了软硬包的自由切换,以及包装机与封箱机之间的全打通 /陈赞赞 摄

归根结底,打造智慧工厂是为了卷烟产品质量的稳定,是为了促使企业发展再上一个新台阶,未来,宁波卷烟厂将持续围绕五大业务体系,深度应用四大信息技术,实现生产设备数字化、生产数据可视化、生产过程透明化、生产决策智能化。

同时,依托行业智能工厂试点,在“软件即服务”理念的基础上,部署实施基于新一代人工智能技术的工业智能感知、智能建模、智能控制、智能优化与智能运维等微服务应用,从而将巨大的“资源池”连接在一起,为宁波卷烟厂提供各种制造服务,实现制造资源与服务的高度开放、协作和共享。

智能制造,前景可期,大有可为。推进智慧工厂建设,是一个循序渐进的过程,或许成效不会立竿见影,但相信随着时间推移,在宁烟人久久为功的努力下,智能制造必将在宁波卷烟厂高质量发展的新征程中绽放光芒。

(通讯员单位:浙江中烟)

(栏目责编/张建丽 zhangjl@tobacco.gov.cn)

编辑:李东军

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