“智”造未来——曲靖卷烟厂智能制造探索与实践再结硕果

2020-04-01作者:沈智祥 刘志勇

2018年的冬天,集团曲烟智能制造探索实践成果在全国产业互联与数字经济大会上作了生动展示,得到了行业内外的高度认可,被给予“打造了行业智能工厂示范标杆”的赞誉;一年后的冬天,曲烟智能制造探索实践再传捷报,又一项核心技术的诞生,驱散了冬日的寒意,让曲烟人在智能制造道路上的不懈探索,充满了激情与干劲。

验证:现场人机对战

下午18时,曲靖卷烟厂制丝车间如往常一样准时进入晚班生产,在烘丝工序段,A线操作工正聚精会神地注视着控制面板,竭尽全力将烘丝出□水分控制在合理范围;而此时在另一侧的B线,随着头料段烟丝逐渐向稳态过渡,烘丝机热风风量和筒壁温度正在实时快速调节,然而在操作台旁却空无一人,有的仅是一台计算机和屏幕上不断跳动的数字,这一幕正是曲烟烘丝机智能控制系统人机对战的现场。

仅仅1个小时后,这场对抗就没有了悬念,B线出□水分被牢牢固定在了标准值附近,CPK高达1.62,稳定性相比A线人工操作的结果提高了50%以上,实现这一创举的,正是曲烟智能制造的最新成果,供丝机的智能中枢——基于CPS的薄板烘丝机智能控制系统。

难题:关键工序控制

烘丝,是烟丝生产中决定感官质量和香气水平的关键过程。烘丝的出口水分控制一直以来都是制丝均质化的难点问题,这是因为烟丝完成烘丝后,还要经过风选、掺配、加香等工序,才成为成品烟丝。曲烟制丝部电气修理工周家贤告诉我们:“水分对成品烟丝的感官质量非常重要。在整个烟丝的加工过程中,会经过回潮和烘丝两个关键的工序,而成品烟丝的水分主要是由烘丝工序的出口水分来决定,烘丝出口水分稳不稳就决定了烟丝成品水分稳不稳。”

为达到稳定的成品烟丝水分状态,就需要在控制烘丝出口水分时将后续工序中繁多的影响因素同时纳入考虑,并根据实时状态提前做出预判。传统的控制手段主要依靠操作工对当下生产状态的判断,结合操作经验做出调整,然而面对这样种极为复杂的影响体系,每一个人每一秒判断中的细微差异,都可能带来迥异的结果,要达到均质化生产可谓困难重重,也给操作工造成了很大的心理负担。“每天当班时就是要守在设备面前盯着,根据判断不停的作出调整,几乎都需要人看着。”曲烟制丝部烘丝机操作工保燕飞有些无奈的说。

攻坚:聚焦重点难点

是否可以把真实世界中的万千差异,和不同工序之问千丝万缕的潜在联系,整理成为可以被计算机理解的信信,归纳建立一种算法让计算机自主学习历史数据中隐含的线索,最终达到一种超越人脑极限的感知能力,井将它作为烘丝控制的智慧基础……三年前,这个大胆的想法在制丝部信息化推进小组的脑海里浮现。

“我们做这个项目的目的,就是希望找到一个最优的搭配组合来提升烟丝的品质,提升它的均质化水平,”作为项目组核心成员之一的周家贤谈及项目时说:“项目最大的困难是在模型的构建和数据的处理上,从加香到烘丝入口这里,总共会涉及到近百个数据点,再加上中间过程的一些计算和机器学习的一些数字因子,总的数据量就会非常庞大。”

“明知山有虎,偏向虎山行。”在此后的1000多个日日夜夜里,小组成员每天坚守在生产现场:一次次反复试验、一次次探讨至深夜时分,他们筛选清洗了上百万条原始数据,自主构建烘丝机数学模型、自学习模型、精准控制模型,从零开始让系统明白每一个数字、每一次波动的含义,形成对烘丝水分控制的深度理解,不断优化算法中的点滴细节……

窗外四季更替,姶终未变的是大家对炙热梦想的坚持。终于,在2019年的初冬,历时三年的付出终于迎来了曙光。基于CPS的薄板烘丝机智能控制系统就此诞生,它为烘丝控制系统加上了一颗智慧的大脑,可以根据前后端生产情况实时预测成品水分变化走势,自动决策当前最佳烘丝机参数组合,不仅将人从繁琐的操作中解放出来,同时在产品的均质化稳定性上达到了传统控制方式无法企及的高度。

查看了智能控制的烘丝机出口烟丝的各项指标参数后,曲烟制丝部工艺员白麟高兴地说:“烘丝工序实现智能控制后,对成品水分的控制更加精确,特别是在烘丝机均质化这一块做到了更加均衡,对比人工操作的结果来看,烘丝整个水分的标偏值更好,到后续的加香环节和成品水分也更加的稳定。”

未来:我们仍在路上

作为曲烟在智能制造探索实践中取得的又一项核心技术,薄板烘丝机智能控制系统的研发成功,让曲烟向着以智能制造推动工厂转型升级、高质量发展的道路又迈出了坚实的一步。

谈及近年来智能制造的探索实践工作,曲烟厂长张云飞深有感触:“我们从2012年开始全面推进工厂的信息化建设,到今天工厂智能制造探索实践取得了一些成果,应该说,这一步迈得十分不容易。但是,这一步也迈出了很好的效果,我们也培养出了一支富有创意、能打硬仗的队伍。智能制造未来怎么走,其实我们也没有现成的模式和路径借鉴,未来的发展仍然需要我们继续不懈探寻。”

如果说,烘丝水分控制,每一秒都是面对未知未来的挑战;那么,今日曲烟在智能制造领域的不懈探索,每一刻都是在面对未知艰辛的旅程,然而每迈出一步,都具有决胜千里之外的非凡意义。

曲烟“智”造,仍在路上。尽管在“两化”深度融合、卷烟智能制造方面取得了阶段性成效,但曲烟人深知,打造智能工厂是一项系统工程,未来还有很长的一段路要走。“现在很多事情因为没有路径借鉴、没有模式借鉴,更多的要靠我们不断地来探索。看准找准一个点,就组织一个团队,不断来攻关,”谈到曲烟智能制造未来的发展方向,张云飞厂长充满了信心:“很多事情都不是一蹴而就的,虽然工厂目前取得的成效在行业内产生了一定的影响,但我们深知,我们的路还远。未来很长吋间,曲烟都将在这条道路上持续发力、投入、探索,最终让智能制造延伸到工厂生产、管理的方方面面,让智能制造发挥积极作用,助力工厂转型升级高质量发展。”

唯有不断创新才能挺过闯关的阵痛,唯有不断创新才能抓住窗口的曙光。坚定地向着“需求定制化、设计大数据化、生产智能化、物流智能化、产品可追溯化”的卷烟智能制造新模式迈进,曲烟以智能化、信息化引领工业转型升级,每天都在书写高质量发展的“新曲烟故事”,故事中有你、有我、有大家;美好未来你创、我创、大家创。

来源:红云红河集团
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