探索烟草制丝线无人化

李刚、廖欢、胥丹、李云竹、刘元

四川中烟工业有限责任公司·什邡卷烟厂，蓥华山路南段158号，618400

摘要：烟草工业卷烟厂制丝线产线自动化水平较高，现场关键主机设备、辅联设备得到一定程度集成，但与智能工厂、数字车间目标要求还存在较大差距，持续提升制丝“智能制造”能力、探索制丝线“无人车间”已成为工厂发展趋势所向，在数字化转型中具有划时代的重大意义。本文从制丝线运行的多个方面，阐述实现制丝线无人化的路径。

关键词：iMES、BI工具

产线的无人化，一定是生产组织各方面的数字化保障能力的具体体现，主要包括：

一、智能集控运作

通过iMES系统和制丝集控系统的高层度的集成，实现智能排产、智能备料、智能出库的业务协同，提高产线生产制造效率。

1、优化完善关键设备集成内容，实现高程度集成。实施所有产线主机在制丝集控的画面集成、数据集成、控制集成、诊断集成，达成对状态的远程感知，对参数的统一管理，对产线的协同调度，对故障的分级报警，对诊断的实时分析，全面实现在中控室的远程监控和诊断。

2、持续优化iMES调度能力，实现底层系统间协同。优化基于RPA软件流程机器人技术的排产功能，完善全厂IT 执行单元（iMES、WMS、制丝集控、动力能管等相关系统）协同执行统一平台的建设，全面实现智能排产、智能备料、智能出库等系统功能和底层系统的协同生产，提高产线协同制造效率。

二、智能设备运维

通过继续优化iMES系统设备管理功能，建设设备健康评价、维修效果监管、知识图谱分析与预测性维护的多维运行保障体系，在设备全生命周期内实现故障预测和针对性的预防性维护，转变现有基于结果的维修方式，实现运维数字化转型，最终提升整线设备运维水平。

1、实施过程状态数字监管，提升运维效率。通过与底层控制系统集成，读取故障代码，自动生成维修工单，同时通过系统监管工单执行过程，实现从报修、处理、关闭的全流程数字化，并将维修结果扩充到知识图谱库，为后继分析提供支撑。

2、建设维修知识库，实现维修知识数字沉淀。通过建设质量知识库、维修知识库，将人工经验转化为数字知识财产，通过与设备BOM模型进行勾连，实现部件级的知识图谱分析，实现快速定位故障，为设备运维提供有效的支撑。

3、建立设备健康度评价，开展针对性预测性维护。通过建立设备性能评价模型，实时反映设备健康度，并根据设备健康状况，结合设备BOM模型和知识图谱分析，生成针对性的预防性检修工单和润滑、点检工单，全面转变现有基于结果的维修方式，实现运维数字化转型，最终提升整线设备运维水平。

三、智能工艺管控

依托iMES系统工艺管控模块和BI自创自研工具，创新工艺质量管理的智能化应用，实现对产品质量的全生命周期管理和工艺质量的在线管控、在线检测和在线分析。同时，通过和仿真与预测模型、质量知识库的联动，预测质量风险，实现从过程到预防的先进管控模式，全面提高产品质量稳定性和优品率。

1、工艺过程实时监管。实时统计分析制丝过程各时间段标准的符合性、适宜性并进行预警，实现生产过程中工艺质量数字化管理，通过工艺数据深度应用提升数据服务能力，为标准优化提升提供决策依据。

2、工艺质量一键评价。以生产批次为主线，对制丝生产过程中每一批次产品在每个环节的质量控制点情况进行跟踪，对照相应的标准BOM自动对所涉及的工艺设备参数、产品质量指标执行情况进行自动归集与判定预警；同时，能够对照工艺质量水平66项末级指标，能够实现工艺质量水平的一键测评，并根据评价结果，实现数据的层层钻取，提高测评水平。

3、工艺改进科学支撑。通过imes平台，能够根据给定评价标准按需求自动生成制丝设备工艺性能评价报告并分类推送至生产、工艺、设备等部门，并结合知识图谱分析给出改进建议，为柔性化生产组织、针对性工艺改进和设备改进提供输入，确保生产过程能力保持在较高水平。

五、结束语

烟草工业探索制丝线的无人化，不以减少劳动力为主要目的，持续提高数字化支撑生产组织、设备运维、质量控制等业务，制出符合消费者需求的产品是最终目标。同时，以烟草工业较好的自动化基础条件探索智能制造，也为我国其他工业转型提供探索路径。

参考文献

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