程道勝

摘 要：從20世紀(jì)80年代起，我國(guó)卷煙企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)擁有30來(lái)年的歷史。到目前為止，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)深入到煙草企業(yè)生產(chǎn)管理的方方面面，在原料加工、質(zhì)量控制、設(shè)備管理、生產(chǎn)計(jì)劃等各個(gè)方面發(fā)揮著重要作用。自動(dòng)化技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量企業(yè)生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；卷煙生產(chǎn)；制絲；卷接包

引言

卷煙行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，煙草行業(yè)在維護(hù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全與穩(wěn)定中發(fā)揮著舉足輕重的作用。我國(guó)加入世貿(mào)組織以來(lái)，各行各業(yè)都受到巨大影響，特別是世界煙草產(chǎn)業(yè)正向著全球一體化、壟斷化方向高速發(fā)展，給我國(guó)煙草企業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。面對(duì)巨大的發(fā)展壓力，我國(guó)煙草企業(yè)采取有效措施積極應(yīng)對(duì)，不斷加快技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)改造步伐，特別是自動(dòng)化技術(shù)在煙草生產(chǎn)加工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了我國(guó)煙草產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。

1 自動(dòng)化技術(shù)在煙草加工生產(chǎn)過(guò)程中的重要意義

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)為代表的煙草產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)正在向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化的方向高速前進(jìn)。現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜。一個(gè)產(chǎn)品從原料到成品要經(jīng)歷十幾道、幾十道乃至上百道工序，涉及到的設(shè)備多達(dá)數(shù)百臺(tái)。產(chǎn)品質(zhì)量控制和設(shè)備操控任務(wù)繁重。通過(guò)自動(dòng)化控制，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的精確控制，有效降低人工成本，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量趨向均質(zhì)化和一致化。

2 自動(dòng)化技術(shù)在煙草生產(chǎn)工序中的應(yīng)用

煙草生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)在生產(chǎn)工藝中引入計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)等軟硬件手段對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中的原料加工、輔料配送、能源供給、性能檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)場(chǎng)控制和消防安全等各個(gè)環(huán)節(jié)予以測(cè)量、顯示、控制、調(diào)度和管理，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)代卷煙生產(chǎn)過(guò)程，大致分為煙葉初烤復(fù)烤、煙葉發(fā)酵、配方制絲和卷煙包裝等步驟。使用自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效控制每一步的產(chǎn)品（半產(chǎn)品）質(zhì)量，從而保障最終產(chǎn)品質(zhì)量合乎標(biāo)準(zhǔn)要求。

（1）在煙葉初烤和復(fù)烤階段，建立煙葉烘烤自動(dòng)供熱排濕系統(tǒng)，結(jié)合配套軟件，利用計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力和網(wǎng)絡(luò)的高速信息傳遞能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)烤制溫度和送風(fēng)情況的科學(xué)設(shè)置、監(jiān)測(cè)與控制，使煙葉烘烤程度和烘烤時(shí)間符合相應(yīng)工藝曲線，從而為烘烤后煙葉各項(xiàng)理化指標(biāo)符合工藝規(guī)范要求做出保障。

（2）在煙葉發(fā)酵階段，應(yīng)用計(jì)算機(jī)集散控制技術(shù)，通過(guò)工控機(jī)和智能調(diào)節(jié)器對(duì)發(fā)酵溫度、空氣濕度的監(jiān)測(cè)與控制，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，并結(jié)合對(duì)發(fā)酵時(shí)間的管理，從而實(shí)現(xiàn)精確控制升溫、保溫、降溫各個(gè)階段的目的，有效保障發(fā)酵質(zhì)量。

（3）在制絲階段，卷煙制絲包括切片、切絲、加香、加料等多個(gè)復(fù)雜過(guò)程，前后工序間有著嚴(yán)密的承接關(guān)系，是卷煙加工生產(chǎn)過(guò)程中最主要的一道工序。這道工序的自動(dòng)化水平很大程度上就決定了煙草產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化程度。當(dāng)前，在制絲階段應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是以整條生產(chǎn)線乃至企業(yè)所有生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)全部集成的自動(dòng)化控制和信息管理平臺(tái)為基礎(chǔ)的制絲集成自動(dòng)化控制系統(tǒng)。分為設(shè)備自動(dòng)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(guò)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息的數(shù)據(jù)采集、匯總、分析，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的管理、調(diào)度、監(jiān)視及控制，從而完成生產(chǎn)加工、計(jì)劃調(diào)度、批次管理相關(guān)任務(wù)，達(dá)到生產(chǎn)精細(xì)化、柔性化控制和分組加工的目的。二是以實(shí)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(tái)。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(shí)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(dòng)化控制技術(shù)在制絲工序中的一個(gè)重要應(yīng)用。由控制系統(tǒng)對(duì)模塊化子程序的管控，實(shí)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(dú)立性，從而解決分組加工多組合多加工模式的問(wèn)題。三是提高主機(jī)設(shè)備一體化、智能化程度，解決同一臺(tái)設(shè)備處理不同等級(jí)、牌號(hào)原料的問(wèn)題。經(jīng)由主要煙機(jī)設(shè)備的構(gòu)件結(jié)構(gòu)模型、幾點(diǎn)一體化設(shè)備子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)應(yīng)有的控制功能，滿足機(jī)電一體化的要求。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)由單機(jī)智能系統(tǒng)，配合對(duì)原料的實(shí)施跟蹤與模塊任務(wù)的精細(xì)化實(shí)現(xiàn)對(duì)不同等級(jí)、牌號(hào)原料連續(xù)生產(chǎn)的精確控制。

（4）在卷接包階段，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的意義主要在于將風(fēng)力送絲、煙支儲(chǔ)存、條煙提升和輸送等零散的相關(guān)工序集成到一起，形成流水化作業(yè)的生產(chǎn)工藝。隨著卷煙工藝水平的不斷發(fā)展，卷接包工藝復(fù)雜程度隨之上升，亟需一個(gè)高度自動(dòng)化、智能化的集成控制系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)整個(gè)流程的控制和調(diào)度。同時(shí)，卷煙質(zhì)量的更高要求進(jìn)一步推動(dòng)了自動(dòng)化控制技術(shù)在卷接包工藝中的應(yīng)用。卷接包集控系統(tǒng)控制范圍涵蓋供絲段、卷接包工藝段、條煙及成品輸送段和監(jiān)控段等生產(chǎn)流程，經(jīng)由生產(chǎn)管理、集中監(jiān)控和設(shè)備控制三層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)整條生產(chǎn)線的自動(dòng)控制。設(shè)備控制層一般采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備對(duì)工藝的執(zhí)行。具體包括對(duì)電機(jī)啟停、閥門(mén)開(kāi)閉等進(jìn)行控制及其他元器件的參數(shù)控制。集中監(jiān)控層主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、輸入輸出服務(wù)器、工程師站、屏幕管理計(jì)算機(jī)、照明掛了計(jì)算機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和以太網(wǎng)絡(luò)器件組成，具體負(fù)責(zé)的功能包括上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)分散的設(shè)備層控制端組織與管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、控制及連鎖等功能；監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)控制；車(chē)間照明智能化管理；人機(jī)交互接口等。生產(chǎn)管理層以以太網(wǎng)為信息交換介質(zhì)，對(duì)生產(chǎn)線全部設(shè)備予以監(jiān)控，同時(shí)將設(shè)備監(jiān)視與控制集成在一起。以數(shù)據(jù)庫(kù)為平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，將收集到的數(shù)據(jù)歸納整理和對(duì)比分析，以此為依據(jù)對(duì)各個(gè)工序?qū)嵤┙y(tǒng)一管理，并結(jié)合對(duì)生產(chǎn)線各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控與管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理和品質(zhì)管控的目的，同時(shí)，該層的數(shù)據(jù)分析結(jié)果也為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)制定發(fā)展戰(zhàn)略方針提供數(shù)據(jù)參考。

3 結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)技術(shù)水平的高低決定著企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)弱，對(duì)于企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)價(jià)競(jìng)爭(zhēng)中的生存與發(fā)展十分重要。由于受全球經(jīng)濟(jì)一體化和國(guó)際煙草市場(chǎng)的影響，當(dāng)前我國(guó)煙草產(chǎn)業(yè)面臨的局勢(shì)并不樂(lè)觀。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)技術(shù)就是生產(chǎn)力，就是競(jìng)爭(zhēng)力。加快企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新步伐，降低生產(chǎn)成本，提高工藝技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，是我國(guó)煙草企業(yè)今后很長(zhǎng)一段時(shí)間里的重要工作。自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)中具有著難以比擬的優(yōu)勢(shì)特性，在我國(guó)煙草行業(yè)中已經(jīng)具備了一定的理論實(shí)踐基礎(chǔ)，成功幫助煙草企業(yè)由傳統(tǒng)的粗放型、分散型生產(chǎn)模式向精細(xì)化、一體化生產(chǎn)模式、由經(jīng)驗(yàn)型管理向科學(xué)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化管理發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)勢(shì)必在卷煙行業(yè)獲得更加廣泛和深入的應(yīng)用。我國(guó)煙草企業(yè)要牢牢把握與國(guó)際接軌的窗口時(shí)期，積極引進(jìn)吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，提高自主創(chuàng)新水平，不斷提高企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平，增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)煙草產(chǎn)品走出國(guó)門(mén)，在國(guó)際市場(chǎng)占據(jù)一席之地做好充分準(zhǔn)備。

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