“新智能模型突破了PLC瓶颈!”“机器学习让设备‘长’出智慧了。”“烘丝机出口水分偏差跻身行业前列!”“设备预警中心让预防性维修更精准了,像开了‘天眼’。”
2023年9月,在蚌埠卷烟厂制丝车间里,“烘丝单元智能化管控系统”与“设备健康状态评价模型”正式上线运行
大盘取厚势,落子开新局。当今时代,数字技术作为世界科技革命和产业变革的先导力量,日益融入经济社会发展各领域、全过程。今年以来,蚌埠卷烟厂党委认真贯彻国家局“把推动行业数字化转型摆在企业高质量发展和现代化建设全局的战略位置”的重要指示,落实公司“全面推进数字中烟、智能工厂建设”的工作部署,围绕“生产准时化、加工精细化、控制精准化”的工作要求,一体谋划,统筹推进,组织开展一系列生产数字化转型专题研究
“智”主调节 为控制“精打细算”
“薄板烘丝是丝线的关键工序,我们的项目就是‘点石成金’,让设备‘长’出智慧,自主学习,它能越学越精准。”“烘丝单元智能化管控系统”项目组负责人程道胜兴奋地介绍着。
设备接下来,蚌埠卷烟厂将加快各部门联动配合,在生产车间持续深化数字化转型,不断推动设备控制智能化建设。借助导师带徒、科创开题、授课培训等系列举措,助推车间设备改造再升级相关科研项目的接续展开。在设备逐渐实现智能化精准控制的过程中,逐步培养出一批“懂设备、会技术”的数字化人才,为切实推动数字赋能生产、设备精准控制、产品提质增效夯实底层基础。是生产车间的骨架,如何实现设备的精准控制,始终是制丝车间提高产品质量的重要途径。设备智能化,是达成这一目标的有效手段。薄板烘丝作为决定叶丝含水率的关键工序,其出口水分的稳定性是制丝生产过程控制的核心。在过去,它的调节需要频繁的人工干预,产品质量不仅受设备稳定性约束,还受操作工主观经验的影响。
如今,这些调控几乎全都交由新上线的“烘丝单元智能化管控系统”独立完成,依靠不断产生的海量底层数据进行自抓取、自分析、自学习、自决策、自反馈,搭建AI深度学习模型,实现烘丝机出口水分控制的预判和自优化,极大提高了叶丝生产效率和产品稳定性。
“薄板烘丝机用这个系统自己能跑得很好,很精准。我们干预的次数越来越少了,尤其是生产新制皖烟时,合格率近乎百分百。”制丝车间中控操作工冷月很高兴发生这样的转变。
“烘丝单元智能化管控系统”上线以来收效明显,在质量方面,已实现薄板烘丝出口水分偏差降低49.7%,达到行业中上水平;在效率方面,头、尾料消耗时间分别下降30%和33%;在消耗方面,薄板风选烟末量下降28.6%,除尘量下降27.8%,烟丝利用率提升0.4%,年节约烟丝近9000公斤,实现直接经济效益百余万元。
系统采用的“反向控制模型应用”,实现了与PMS系统的实时交互和指令控制。这些控制策略和技术路径具有普适性,易于向制丝车间内其它设备实行技术迁移。目前,CTD气流烘丝已完成模型的正向验证,预计2024年将实现反向控制。未来,有望将这一技术成果继续向烘梗丝机推广应用。
“智”能预判 为维修“减负增速”
“设备的微小偏差都会产生‘蝴蝶效应’,过去我们很难持续精准地监测设备状态。如今,我们搭建的状态模型能够实时采集设备参数,通过分析劣化趋势,预警可能出现的故障,真正做到维修工作‘防患于未然’。”智能化项目骨干,维修组胡林胜介绍说。
针对设备、工艺相关的49项关键参数,蚌埠卷烟厂制丝车间采集292批实际生产数据进行分析检验、专家会诊,最终确定包括入口烟丝水分、环境温湿度、卸料罩实际压力等与烘丝后叶丝含水率相关的6项变量。基于这些变量,“设备健康状态评价模型”中建立“设备一览”“实时监控中心”“告警分析中心”“预测决策中心”“健康评价中心”5大模块。通过对实时采集的关键设备参数与工艺参数进行一致性比对,对于不达标次数及时长(“告警强度”)统计得出加权综合赋分,进而高效直观地感知设备运行状态与工艺执行现状。系统还对所有设备使用寿命和维修记录进行动态跟踪,维保责任落实到人,持续提升设备管理能力。
“这个系统让我们对薄板烘丝机有了全新的掌控感。实时监测和告警分析帮助弥补了设备点检的不足,不仅减轻压力,还提高了维修的敏捷程度。期待下一步能够让更多的设备用上这个‘好帮手’。”制丝车间电气维修工徐浩云指着系统界面憧憬道。
“智”荟英才 为车间“秣马练兵”
“在‘烘丝单元智能化管控系统’的搭建工作中,选择合适的模型是一项挑战。从模型构建、实验室训练,到离线测试、在线测试,每一步都困难重重。经常是离线模型到训练的结果都非常好,但在线测试的时候,要么拟合度差,要么过度拟合造成抗干扰性差。这让我们焦头烂额。”蚌埠卷烟厂信息中心的项目组成员陈林介绍道,“后来,我们在周总结和月汇报中反馈了这些状况,程道胜导师用自己从前做实验的例子鼓励我们,不气馁、不浮躁、沉住气,并建议把每次失败的原因认真分析清楚,作为下次的经验,这样总会在一次次实践中完善自己的理论,精进自己的技术。”
作为蚌埠卷烟厂首次开展的信息化与生产底层控制深度融合项目,项目组成员士气足、热情高,又深感时间紧、任务重,“有时为了保证训练效果,在模型训练期间,项目组必须对每批次进行跟踪,有时候早班连着中班,一跟就是十几个小时,跟完回去继续分析原因。”项目组骨干胡林胜感慨道,“现在想想,还挺怀念那种为解决一个技术问题而持续沉浸其中的状态。”
近年来,为进一步助推青年人才培养和人才梯队建设,鼓励员工更多地参与到技术实践项目中来,蚌埠卷烟厂制丝车间借助党建与业务相结合的优势,发挥党员先锋模范作用,积极推动“导师带徒”和“科创课题”相互结合,以理论学习为先导,以实验实操为重心,以项目产出为结果,逐渐形成导师从旁辅助、引领方向,徒弟开放实验、自主策划的创新培养模式。开放实际生产数据,真枪实弹孵化项目,通过日沟通、周总结、月汇报,定期跟进项目进度的科创管理模式,有效促进项目产出。
在“烘丝单元智能化管控系统”与“设备健康状态评价模型”的项目组中,青年员工主动挑起大梁,在导师的帮助下,一边扎实理论知识,一边推进项目实验,在自身岗位工作之余,用科创项目强化自身技术水平,为深耕数字化时代“秣马练兵”,做好准备。
重庆中烟,以新质生产力推动企业高质量发展