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科技带动生产 信息引领未来

2021年09月23日 来源:东方烟草网 作者:李培
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当今世界正经历百年未有之大变局,新一代信息技术引领的新一轮科技革命和产业变革加速兴起,推动全球从工业经济向数字经济加速迈进。

加强顶层设计,国家烟草专卖局认真贯彻落实中央关于建设制造强国、网络强国、数字中国和加快数字化发展的战略部署,提出实施“数字化转型”战略。

按照国家局要求部署,行业各单位积极探索“互联网+”创新应用,持续推动两化深度融合与创新,推进多层次、多领域创新,在实践过程中,以卷烟智能制造新模式、烟叶生产流通全过程可追溯为代表的新一代信息技术,激活了行业农工商全产业链数据优势和应用场景优势,释放出推动行业高质量发展的新动能。

以数字化、网络化、智能化为标志的智能制造,是两化深度融合的切入点和主攻方向。以智能技术赋能卷烟生产,正是安徽中烟工业有限责任公司合肥卷烟厂推动智能工厂建设的重要技术落地路径。基于AI视觉技术,合肥卷烟厂率先开展了烟丝宽度智能检测装置和烟包外观缺陷智能识别装置的研发工作。

第一代烟丝宽度智能检测装置利用高像素工业相机在线拍摄切后烟丝图片,通过深度学习算法标定典型的烟丝外形结构,并利用像素测量技术和统一的计算方法来测量图片中烟丝样本的烟丝宽度值。目前,该装置已经更新至3.0版本,实现了秒级的检测速度、微米级的检测精度,大大提升了检测效率和准确度,提升了烟丝宽度检测的样本量和检测覆盖面,为切丝工序加工质量的趋势判定、及时纠偏和设备故障诊断提供了数据支撑。为了降低外观缺陷烟包流入市场的风险和人工抽检的作业强度,合肥卷烟厂研发出基于深度学习算法的新型烟包缺陷识别装置。该装置通过卷积神经网络对烟包外观缺陷样本进行大量的建模训练,积累形成不同缺陷的特征识别算法,实现外观缺陷的在线识别比对,并能够通过积累的样本和识别结果数据,持续训练优化识别精度。目前,该装置针对14种典型烟包外观缺陷样本的识别率已达95%。

卷烟调香是支撑中式卷烟品牌发展的一项核心技术。湖南中烟工业有限责任公司历经二十余年的技术积累和创新研究,在国家局“基于烟用香原料特性的数字化调香技术平台研究”重大科技项目的研究过程中,创造性提出“数字化调香”的理念,并集成开发了数字化调香技术平台。

该平台集行业普遍认可的香原料实物库、行业权威烟用香原料核心数据库和数字化调香专家系统于一体,实现了精准辨香、智能仿香、数字创香,实现了功能性香基模块的配方智能解密、功能量化预测和仿配融合应用。形象地说,数字化调香技术平台立足模型算法与经验理论的交互引擎,就是一个“数据+算法+算力”的“智能调香机器人”,实现了卷烟产品单体香原料自主调香,创新发展了卷烟风格特征,稳定提升了卷烟产品质量,获得2019年度中国烟草总公司科技进步奖一等奖。如今,数字化调香技术平台应用已覆盖全行业,成为目前行业应用面最广、认可度最高的技术平台之一。

近年来,在国家局的正确指导下,上海烟草集团有限责任公司协同行业多家单位深度聚焦卷烟产品设计的数字化转型工作,充分发挥了数据作为新型生产要素的融合创新作用。一方面,首次完整、系统地建立了卷烟产品设计的数据准入机制,形成了对感官质量评价、化学成分、香精香料特征、物理检测、光谱等数据的评价方法和使用要求,构建了行业主流近红外光谱检测仪器的双通道数据采集模式,打通了产品设计与维护全流程数据链路。另一方面,以卷烟产品数字化设计为导向,在叶组配方、香精香料、烟用材料等关键设计领域研发了一系列数字化辅助设计模型和算法。在此基础上,以“虚拟数字化烟支”为基准节点,构建了各模块之间的交互算法和评价算法,形成了“设计逻辑可自由组合、设计过程可联动交互”的卷烟产品数字化辅助设计技术,推动了卷烟产品设计工作由“主观经验驱动”向“客观数据驱动”转变。

打叶复烤是衔接卷烟工业与烟草农业的重要纽带,是卷烟加工实现初级配方、保障原料供给稳定、构建供应链信息集成的关键环节。安徽华环国际烟草有限公司、上海烟草集团立足卷烟数字化、智能化的工艺技术前移,以打叶复烤生产加工流程为逻辑主线,以各工况质量管理要点为脉络节点,以可采可控指标参数为要素末端,构建打叶复烤质量信息链。通过应用质量信息链,企业显著提升了打叶复烤过程管控的精细化、自动化和智能化水平,质量管理由“经验式调控、把关型检验和人工统计、分析与反馈”的粗放式管理向“参数化调控、全过程控制、自动统计、智能分析、实时反馈”的批次精细管理转变,“原烟回溯精准到包、批次管控精准到柜、片烟追踪精准到箱”,实现了质量管控与追溯数智化。

应用质量信息链后,原烟调拨入库至打叶复烤加工周转天数从2018年的81天降至2020年的47天;设备有效作业率上升3.38%;有效出片率稳定在95%以上;吨烟能耗同比下降24.08%,降低至149.94公斤标准煤;通过有效作业时间节约和均质化专项定额增益为企业实现1590万元经济收益,降本增效成效显著。

新实践带来新发展。对行业而言,加快数字化转型是建设现代化烟草经济体系、实现高质量发展的重要支撑。今年是“十四五”规划实施开局之年,也是为推进实施数字化转型战略打好基础的一年。行业各单位将努力在生产经营管理各领域释放两化融合创新潜能,积极促进数字技术在烟草产业的融合应用,打造高质量发展新引擎。

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