2015年全國煙草工作會議指出，要堅韌不拔加大科技創(chuàng)新的力度，實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。卷煙生產(chǎn)向數(shù)字化、信息化、智能化的邁進(jìn)，正是這一要求的集中體現(xiàn)。

　　而“智能化”，主要體現(xiàn)在“管”和“控”兩方面，即在實現(xiàn)軟硬件的系統(tǒng)集成，由統(tǒng)一平臺，實現(xiàn)對關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程的全程管控，對核心關(guān)鍵參數(shù)的自動調(diào)節(jié)、自動預(yù)警、自動糾偏。

　　由此，冰冷的機(jī)械成為一個具有溫度的“生命體”，嚴(yán)整的車間變得靈動、敏捷——卷煙生產(chǎn)從“制造”向“智造”的蝶變，拉開序幕……

蝶變：從“制造”到“智造”

　　2009年，美國羅克韋爾自動化有限公司CEO奇思·諾斯布希在美國最早提出“智能化工廠”的概念，其核心是工業(yè)化和信息化的高度融合。但目前智能化工廠的準(zhǔn)確定義仍眾說紛紜，比較一致的看法是：在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)，通過大數(shù)據(jù)與分析平臺，將大型工業(yè)機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實時信息，并融綠色智能手段和智能系統(tǒng)等于一體，構(gòu)建一個高效節(jié)能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的人性化工廠。

　　智能化工廠的基本特征主要有制程控制可視化、系統(tǒng)監(jiān)管全方位及制造綠色化三個層面。三個層面要共同發(fā)揮作用，需要對硬件和軟件進(jìn)行整合，最終形成包括能自主交換信息的集智能機(jī)器、存儲系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施為一體的智能體系，體系構(gòu)成要素要能獨(dú)立運(yùn)行，又要能相互控制。

　　目前，如何讓制造流程具有自動判斷能力，是打造智能化工廠的焦點(diǎn)之一。主要途徑是以微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為主，包括運(yùn)用專家系統(tǒng)、進(jìn)化計算等，使儀器儀表具備高效、多功能、機(jī)動靈活等性能。未來5～15年，在各種智能化、自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能化工廠將由工廠局部智能自動化逐步分層次地發(fā)展到全工廠智能自動化和社會化智能制造。未來，生產(chǎn)設(shè)備將不再是過去單一獨(dú)立的個體，一旦接入云端，完成連線，將可提供完整的、系統(tǒng)的服務(wù)，一切制造規(guī)則都可能會改變。

　　正因為看到了智能化工廠的巨大潛力和影響，世界先進(jìn)經(jīng)濟(jì)體均提出并制定了針對性的國家戰(zhàn)略，許多國家將智能化生產(chǎn)技術(shù)列為重要研究內(nèi)容，許多跨國公司也在積極打造智能化工廠。

　　為適應(yīng)競爭加劇的市場，近年來，中國制造業(yè)對質(zhì)量、成本、效率以及安全的要求也在不斷提高，正在經(jīng)歷著重要的轉(zhuǎn)變，如企業(yè)從大批量生產(chǎn)向按市場或客戶要求的柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，從設(shè)計和控制系統(tǒng)各自獨(dú)立向設(shè)計和控制系統(tǒng)集成一體轉(zhuǎn)變，從局限在本地生產(chǎn)向全球化采購、生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。但問題是，如果只是在企業(yè)的某個局部實現(xiàn)智能化，無法保證全局的優(yōu)化，這種智能化的意義是有限的，我們傳統(tǒng)的制造業(yè)離智能化還有一段很長的路要走。

　　對于中國煙草來說，雖然經(jīng)過多年的發(fā)展和努力，我們初步實現(xiàn)了工廠的自動化，但按照智能化工廠的要求，還存在很多薄弱環(huán)節(jié)和亟需突破的瓶頸。從智能化工廠的必要條件來說，目前行業(yè)在以下幾方面仍需要努力：

　　一是全面感知系統(tǒng)不完善。目前部分卷煙智能倉儲系統(tǒng)只能識別卷煙產(chǎn)品的生產(chǎn)時間、貨位等簡單信息，無法進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計和分析應(yīng)用，對于專賣防偽等領(lǐng)域不具備完整的應(yīng)用價值，無法滿足智能化工廠的信息要求。

　　二是互通互聯(lián)尚未實現(xiàn)。各省市煙草工商企業(yè)建立的物流系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等無法達(dá)到信息共享、數(shù)據(jù)互聯(lián)的水平，必要的數(shù)據(jù)交換不實時，準(zhǔn)確性無從驗證。這使得省級工商企業(yè)之間、煙草行業(yè)與輔材供應(yīng)商之間的完整供應(yīng)鏈的互通互聯(lián)遠(yuǎn)未實現(xiàn)。

　　三是智能應(yīng)用水平較低。這體現(xiàn)在國家局需要的工商數(shù)據(jù)一定程度上依賴各省級工商企業(yè)人工填報，無法實時收集、管控，并且由人工上報的數(shù)據(jù)不可避免面臨人為修改的風(fēng)險。目前的數(shù)據(jù)收集不全面、不統(tǒng)一、不實時，造成行業(yè)對數(shù)據(jù)的智能化分析和處理不夠。對于已經(jīng)收集的數(shù)據(jù)，也面臨著數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)滯后、對海量數(shù)據(jù)不能充分使用等問題。

　　四是還沒有達(dá)到全行業(yè)規(guī)模化運(yùn)作。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，需要把行業(yè)內(nèi)所有的人、財、物都貼上信息標(biāo)簽，實時識別和管控，才能實現(xiàn)整體運(yùn)營的規(guī)模優(yōu)勢。而現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用還停留在物流、倉儲等領(lǐng)域，在煙葉物流、卷煙生產(chǎn)物流、工商一體化物流等方面的應(yīng)用仍需進(jìn)一步探索。

　　五是還未出現(xiàn)廣泛適用的智能化工廠建設(shè)模式。目前，一些卷煙工廠實施的基于RFID（射頻識別）的倉儲物流、部分3D可視化等，都是零星的、區(qū)域性的智能化，還未達(dá)到整體化的智能生產(chǎn)管理水平。

　　同時，也要看到，煙草行業(yè)的硬件條件和技術(shù)儲備、人才培養(yǎng)在全國制造業(yè)中處于領(lǐng)先水平，在自動化、信息化系統(tǒng)運(yùn)用方面也有很多成熟的實踐項目和經(jīng)驗，特別是煙草行業(yè)全國一體化的整體架構(gòu)，順暢有效的指令和信息傳遞系統(tǒng)等，都構(gòu)成了建設(shè)智能化工廠的堅實基礎(chǔ)。

　　行業(yè)工業(yè)企業(yè)需要全面了解、深入研究智能化工廠技術(shù)，搭建與之相適應(yīng)的系統(tǒng)平臺的整體框架和結(jié)構(gòu)，將傳感設(shè)備、嵌入式分析系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和通信設(shè)施通過云端平臺整合在一起，形成一個智能化網(wǎng)絡(luò)，使人、機(jī)、服務(wù)三方面之間能夠互聯(lián)，共享信息，從而代替過去傳統(tǒng)的固定式流水線作業(yè)模式，使智能化生產(chǎn)成為可能。

　　我們相信，只要行業(yè)做好整體策劃，通過全體人員的積極探索，選擇合適的試點(diǎn)項目，充分利用大數(shù)據(jù)、云計算的現(xiàn)代技術(shù)和工具，積累經(jīng)驗后總結(jié)推廣，把原有的設(shè)備自動化向工廠智能化、省際互聯(lián)、行業(yè)互通發(fā)展，直至形成從煙葉種植、卷煙生產(chǎn)、成品銷售的實物流和生產(chǎn)計劃、銷售信息、客戶反饋、貨款結(jié)算的信息流完整融合，就能夠建設(shè)一個全國范圍、更廣意義上的煙草智能化網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建中國煙草核心競爭力。

云南中煙紅云紅河集團(tuán)曲靖卷煙廠：

將3D仿真技術(shù)應(yīng)用到制造執(zhí)行系統(tǒng)

　　曲靖卷煙廠實施智能控制后的新制絲線

技改完成后，曲靖卷煙廠搭建了覆蓋整個辦公區(qū)域和生產(chǎn)區(qū)域的信息網(wǎng)絡(luò)，有力地支撐了從設(shè)備底層自動化控制、集中監(jiān)控到車間的一體化管控。以前，采集數(shù)據(jù)粗放、簡單、滯后，現(xiàn)在不但實時，而且量大、真實、完整。數(shù)據(jù)的采集、分析和處理都可在新的MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）內(nèi)完成，大大提升了系統(tǒng)的整體效率。

　　以這些數(shù)據(jù)為依托，曲靖卷煙廠還創(chuàng)造性地將3D仿真技術(shù)（主要是三維可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)）等移入MES，制絲、卷包等實際生產(chǎn)現(xiàn)場可立體地展現(xiàn)在人們面前，從而豐富和完善了MES的功能應(yīng)用，實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)過程的實時可視化管理。

　　對于這種嵌入了3D仿真技術(shù)的MES，曲靖卷煙廠工人可在屏幕上清晰地看到復(fù)雜設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不用拆卸設(shè)備就能了解、判斷設(shè)備運(yùn)行情況，大大提高了設(shè)備管理水平。

　　曲靖卷煙廠最近以新系統(tǒng)為依托，開展設(shè)備生命周期管理（生命周期值由備件的理論使用壽命和實際使用壽命來確定）的嶄新探索，不僅有效控制了備件的庫存，還推動了設(shè)備維護(hù)從經(jīng)驗維修到預(yù)防維修再到科學(xué)維修的轉(zhuǎn)變。

　　操作人員可不用親臨現(xiàn)場，通過MES就能實時跟蹤制絲設(shè)備質(zhì)量檢測裝置的運(yùn)行狀況和質(zhì)量檢測儀器的檢測數(shù)據(jù)。

　　這種基于數(shù)據(jù)之上的精準(zhǔn)控制，使得制絲生產(chǎn)線作業(yè)的穩(wěn)定性越來越強(qiáng)。

　　除此之外，針對車間主任、副主任、修理工、設(shè)備管理員等不同崗位，曲靖卷煙廠也開發(fā)了個性化的“我的MES”，立足崗位需求，通過調(diào)整模塊定制的方式，增加新的功能模塊，以實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場全面智能化管控。

安徽中煙合肥卷煙廠大數(shù)據(jù)應(yīng)用：

大數(shù)據(jù)連接起生產(chǎn)一線的“千條線”

　　安徽中煙合肥卷煙廠中控室操作員胡偉生在利用“大數(shù)據(jù)”智能平臺查看制絲車間班次生產(chǎn)相關(guān)信息。

　　近年來，安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司合肥卷煙廠積極開發(fā)智能平臺，努力通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)“智”點(diǎn)迷津，提高效率。他們依托大數(shù)據(jù)的力量，將生產(chǎn)一線的“千條線”連接起來，進(jìn)行分析運(yùn)用，指導(dǎo)作業(yè)生產(chǎn)，使工廠生產(chǎn)更高效。　

　　自2013年起，合肥卷煙廠利用之前架構(gòu)的廠內(nèi)MES，系統(tǒng)集成制絲管控、能源管控、物流系統(tǒng)、卷接包數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等底層生產(chǎn)單元，采集、收錄生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備、成本消耗等方面數(shù)據(jù)。目前合肥卷煙廠已在全廠1350臺各類別設(shè)備上安裝了溫度、震動等監(jiān)測元件，形成了6000個信息采集節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)每30秒更新一次。

　　信息裝進(jìn)“口袋”，不是最終目的。2014年，合肥卷煙廠與第三方軟件公司合作，利用ETHINK大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)，打造了大數(shù)據(jù)精益管理智能平臺，深度分析“口袋”里的信息。他們將設(shè)備信息、生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息、能源消耗、成本數(shù)據(jù)等進(jìn)行融合整理，形成了大數(shù)據(jù)的高效集成。

　　以該平臺健康診斷云圖為例，合肥卷煙廠圍繞生產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)量三個維度，利用專家法、層次分析法，設(shè)置各項數(shù)據(jù)彼此間的函數(shù)關(guān)系，計算出生產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)量每天的分?jǐn)?shù)。

　　打開健康診斷云圖設(shè)備健康項，可以看到設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)、設(shè)備維修、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)消耗4個一級指標(biāo)，下面對應(yīng)了有效作業(yè)率、維修次數(shù)、維修費(fèi)用、卷煙紙消耗、商標(biāo)紙消耗等二級指標(biāo)。程序會依據(jù)各指標(biāo)的比例關(guān)系，最終測算出當(dāng)天的設(shè)備健康指數(shù)是多少、是否符合生產(chǎn)要求。通過對設(shè)備健康指數(shù)指標(biāo)不斷鉆取，以及對指標(biāo)的影響因素的關(guān)聯(lián)分析、深度挖掘，合肥卷煙廠實現(xiàn)了透明感知、精益管理。

　　合肥卷煙廠的大數(shù)據(jù)智能平臺還包含決策管控、智慧社區(qū)等幾個模塊。

　　如在車間級管理上，大數(shù)據(jù)智能平臺可以按照需求，生成一組可自主選擇的關(guān)聯(lián)模塊，形成智能報表，指導(dǎo)管理人員工作。

　　目前，智慧社區(qū)智能檢索知識庫包含了經(jīng)驗庫、說明書、OPS改善等企業(yè)知識成果，方便員工在遇到難題時查閱信息，做到了企業(yè)知識成果的共享與交流，實現(xiàn)了員工能力提升的目的。

山東中煙青島卷煙廠：

設(shè)備綜合管理平臺成員工“掌上智庫”

山東中煙青島卷煙廠卷包車間生產(chǎn)現(xiàn)場

　　TSPM設(shè)備綜合管理平臺，是山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司青島卷煙廠于2009年12月為配合TnPM（全面規(guī)范化生產(chǎn)維護(hù)）設(shè)備管理理念推進(jìn)而建設(shè)的信息化平臺。從2010年6月開始，TSPM設(shè)備綜合管理平臺通過移動終端發(fā)揮出越來越大的作用，在設(shè)備管理、安全管理、員工成長等方面應(yīng)用效果明顯，已成為員工的掌上“智庫”，有力地促進(jìn)了智能化工廠建設(shè)。

　　利用移動終端進(jìn)行點(diǎn)巡檢并實現(xiàn)數(shù)據(jù)即時上傳，是智能化工廠建設(shè)中“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”理念的具體實踐。它利用移動互聯(lián)網(wǎng)和RFID（射頻識別）技術(shù)構(gòu)建“全員”標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)維護(hù)機(jī)制，使工作任務(wù)落地到現(xiàn)場、崗位，通過集成的“任務(wù)清單”告訴員工每天“做什么”，通過可視化“SOP作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”指導(dǎo)員工“怎么做”，通過簡單直觀的人機(jī)交互界面和手指觸摸完成數(shù)據(jù)上報；同時，員工可以通過移動終端查詢工作標(biāo)準(zhǔn)、圖紙、備件庫存、設(shè)備檔案、維修履歷和維修經(jīng)驗。

　　設(shè)備綜合管理平臺的智能還包括通過“故障診斷樹”來輔助現(xiàn)場的異常判斷和故障處置；通過后臺的智能維修決策模型進(jìn)行維修計劃排程和任務(wù)閉環(huán)；通過“四精保養(yǎng)模型”對各機(jī)臺進(jìn)行精細(xì)化維護(hù)保養(yǎng)；通過“備件需求模型”科學(xué)控制成本費(fèi)用，拉動物流保障服務(wù)；通過“設(shè)備健康評價模型”進(jìn)行即時自動化評價，建立績效評價和改善工作的良性循環(huán)。同時，該平臺集成安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)信息化模塊，將安全隱患排查治理體系、安全檢查、相關(guān)方施工管理納入了移動終端。

　　作為一種綜合管理平臺，系統(tǒng)中還設(shè)計了有助于員工成長的內(nèi)容。如團(tuán)隊活動菜單中包括單點(diǎn)課、單點(diǎn)建議、活動團(tuán)隊管理三項內(nèi)容，進(jìn)入單點(diǎn)課課程庫，里面所有的“教材”都是一線員工生產(chǎn)經(jīng)驗的總結(jié)，有工作技巧、故障事例、改善事例等。員工在移動終端可以隨時看到這些“課程”，隨時學(xué)習(xí)；同時，青島卷煙廠還根據(jù)案例的重要性進(jìn)行適當(dāng)獎勵，調(diào)動了大家“編輯教材”的積極性。

福建中煙龍巖煙草工業(yè)公司：

應(yīng)用5A精品生產(chǎn)線      打造“智慧工廠”

　　龍巖煙草工業(yè)公司職工李武鎮(zhèn)在實際操作中了解機(jī)器人碼垛情況，用數(shù)據(jù)思維實現(xiàn)精益作為。

　　打造“智慧”工廠，離不開“智慧”設(shè)備的應(yīng)用。福建中煙龍巖煙草工業(yè)公司的5A精品生產(chǎn)線便是最好的體現(xiàn)。

　　該生產(chǎn)線是龍巖煙草工業(yè)公司為更好地滿足客戶需求、彰顯“七匹狼”品牌特色和工藝，專門打造的一條智能制絲生產(chǎn)線，集低碳環(huán)保節(jié)能、食品安全標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化可追溯、全程主動防御及歐盟安全標(biāo)準(zhǔn)于一身，加工精細(xì)、流程簡捷、工藝獨(dú)特，從而實現(xiàn)卷煙生產(chǎn)的系統(tǒng)化、柔性化和智能化。

　　這條“智慧線”到底“聰明”在哪呢？

　　——智能多線加工。5A精品生產(chǎn)線采用智能多線加工技術(shù)，為不同原料定制加工模式，消除了以往單線生產(chǎn)模式帶來的質(zhì)量波動，真正讓進(jìn)入工藝配方的煙葉特性得到最大程度的發(fā)揮。

　　——智能加香加料。5A精品生產(chǎn)線所獨(dú)有的三大優(yōu)勢，有效保證了煙絲料香施加均勻一致。一是采用多工序添加，使加香加料更加均勻穩(wěn)定。二是采用國際物流標(biāo)準(zhǔn)識別系統(tǒng)，讓每個保溫輸料罐都有了自己的“身份證”，使其移動和輸料實現(xiàn)了全程可追溯。三是采用雙系統(tǒng)加香加料設(shè)備，解決了單系統(tǒng)設(shè)備在更換產(chǎn)品時牌號易混淆、清罐不及時、雜物有殘留等弊病，有效消除了加香加料過程中的不可控因素。

　　——智能激光選葉。為確保“支支精品”，5A精品生產(chǎn)線在行業(yè)首次啟用激光選葉技術(shù)，從光譜、形狀、顏色等角度選葉，“片片精選”達(dá)到了食品級的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

　　——智能九式烘絲。5A精品生產(chǎn)線引進(jìn)九模式烘絲機(jī)，創(chuàng)造性地將烘絲模式“由1變9”，為每一種煙絲定制個性化烘絲加工模式，并通過二段式低溫輕處理，最大程度保留煙草本香，去除雜氣，確保煙氣更醇和。同時，5A精品生產(chǎn)線還引進(jìn)了全球處理溫度最低、體積最小的氣流式低溫處理烘絲機(jī)，將煙絲處理溫度由常規(guī)設(shè)備的230℃降至160℃，較好地保留了煙絲的有用物質(zhì)。

　　——智能分貯醇化。5A精品生產(chǎn)線采用全過程恒溫恒濕控制，在不同工序之間保持煙絲隨時貯存在最佳溫濕度環(huán)境中，使煙絲在每個工藝環(huán)節(jié)都得到充分醇化，保證養(yǎng)分平衡，吸收均衡。此外，該生產(chǎn)線還對成品煙絲采用進(jìn)口木箱密封分箱存放，煙絲箱采用激光導(dǎo)引智能小車實現(xiàn)配送。

　　在實際生產(chǎn)過程中，龍巖煙草工業(yè)公司構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的生產(chǎn)績效測量分析平臺，通過對設(shè)備綜合效率、質(zhì)量指數(shù)、庫存周轉(zhuǎn)次數(shù)、生產(chǎn)物耗指數(shù)四大指標(biāo)進(jìn)行多層級、多維度分析，對涉及生產(chǎn)運(yùn)營管理的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，從中分析出生產(chǎn)短板，并以此為依據(jù)實現(xiàn)對生產(chǎn)短板的快速、精確定位，促進(jìn)企業(yè)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)上的低耗。

　　以O(shè)EE（設(shè)備綜合效率）指標(biāo)為例。在OEE分析平臺上，從全年來看，該指標(biāo)可以從OEE相對較低的7月向下一層查看7月哪一天的效率最低，也可以從時間維度切換到區(qū)域維度；可以查看7月卷接機(jī)與包裝機(jī)的OEE對比，再查看卷接機(jī)的計劃性停機(jī)損失率；還可以從卷接機(jī)的計劃性停機(jī)損失率向上查找到整個生產(chǎn)區(qū)域的計劃性停機(jī)損失率，真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全方位、多角度、立體式分析。