生產(chǎn)環(huán)節(jié)溫濕度控制是保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司合肥卷煙廠近年來直面痛點,強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動,打造溫濕度精準(zhǔn)管控模式,實現(xiàn)了節(jié)能降耗與品質(zhì)提升雙贏。
傳統(tǒng)空調(diào)管控模式下,卷接包車間6臺工藝空調(diào)長期獨立運(yùn)行,相鄰區(qū)域存在“冷熱對抗”現(xiàn)象——當(dāng)空調(diào)加熱加濕時,熱空氣逸散至相鄰區(qū)域,迫使鄰近空調(diào)加大制冷力度,造成蒸汽和電力浪費(fèi)。生產(chǎn)時,為了保證生產(chǎn)環(huán)境達(dá)標(biāo),中控人員往往會提前2小時開啟空調(diào),一定程度上存在能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。
“此外,安裝在墻面和人行通道處的傳感器,無法準(zhǔn)確反映生產(chǎn)工序的環(huán)境數(shù)據(jù)?!眲恿囬g電修組組長張旗說道。
問題就是課題,一場系統(tǒng)性的技術(shù)攻堅悄然開啟。動力車間數(shù)能先鋒黨員突擊隊、技術(shù)人員深入生產(chǎn)一線,通過連續(xù)數(shù)月的跟蹤監(jiān)測,完整記錄了不同季節(jié)、不同時段的空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),個別空調(diào)區(qū)域的濕度差值高達(dá)8%,對立工況造成的能源浪費(fèi)近15%。
能源攻關(guān)團(tuán)隊決定重構(gòu)空調(diào)管控體系,并鎖定了三大攻關(guān)方向:優(yōu)化傳感器網(wǎng)絡(luò)布局、建立智能調(diào)控模型、實現(xiàn)精準(zhǔn)能耗管理,這也為后續(xù)的智能化轉(zhuǎn)型奠定了堅實基礎(chǔ)。
他們以技術(shù)創(chuàng)新為突破口,率先構(gòu)建起“邊緣計算+數(shù)據(jù)驅(qū)動”的智慧管控體系,將墻面的溫濕度傳感器重新部署至機(jī)臺關(guān)鍵工序和輔料區(qū),確保采集數(shù)據(jù)精準(zhǔn)反映生產(chǎn)情況。
團(tuán)隊創(chuàng)新性地引入邊緣計算技術(shù),開發(fā)出三大智能模型:生產(chǎn)時段集中調(diào)控模型通過加權(quán)計算相鄰空調(diào)數(shù)據(jù),有效消除對立工況;非生產(chǎn)時段靜態(tài)模型優(yōu)化夜間運(yùn)行策略;預(yù)啟動時間預(yù)測模型則結(jié)合環(huán)境參數(shù)實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整。這些模型的協(xié)同運(yùn)作,讓空調(diào)系統(tǒng)首次具備了"自主思考"的能力。
在模型調(diào)試階段,他們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲會影響調(diào)控時效性,立即組織電氣、自控等多領(lǐng)域技術(shù)人才聯(lián)合攻關(guān),最終將系統(tǒng)響應(yīng)時間壓縮至5秒。為驗證夜間運(yùn)行方案的科學(xué)性,團(tuán)隊連續(xù)一個月輪班值守,收集不同組合下的能耗數(shù)據(jù)。
此次技術(shù)攻關(guān)中,能源攻關(guān)團(tuán)隊打破專業(yè)壁壘,形成了一套高效的協(xié)同機(jī)制——數(shù)據(jù)組連續(xù)數(shù)月采集不同工況下的溫濕度數(shù)據(jù),模型組反復(fù)調(diào)試邊緣計算算法,設(shè)備組則精準(zhǔn)優(yōu)化47個傳感器的布局位置。在夜間運(yùn)行模式優(yōu)化階段,團(tuán)隊測試了20多種空調(diào)組合方案,通過集體研討、數(shù)據(jù)驗證,最終找到了兼顧節(jié)能與工藝要求的最佳平衡點,也最終攻克了空調(diào)系統(tǒng)能耗高、控制精度低的難題。
經(jīng)過系統(tǒng)化的智能改造,合肥卷煙廠空調(diào)管控效能實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。2024年,在保障溫濕度控制穩(wěn)定性的前提下,卷包空調(diào)系統(tǒng)蒸汽消耗同比降低35.75%,電力消耗下降10.82%;空調(diào)預(yù)啟動時間從2個小時的人工設(shè)定優(yōu)化為20~41分鐘的自適應(yīng)模式,最大降幅高達(dá)83.3%。
這些成績的背后,是空調(diào)系統(tǒng)管控從“經(jīng)驗驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的轉(zhuǎn)型。通過邊緣計算器的實時數(shù)據(jù)采集和智能算法分析,系統(tǒng)每5秒就能完成一次全區(qū)域溫濕度狀態(tài)評估,并自動生成最優(yōu)調(diào)控指令。在夜間運(yùn)行模式上,系統(tǒng)能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實時環(huán)境變化,智能選擇最優(yōu)的空調(diào)組合方案,在保證輔料存儲環(huán)境達(dá)標(biāo)的前提下,最大限度節(jié)約能耗。
“原來我們要人工反復(fù)調(diào)試參數(shù)設(shè)置,現(xiàn)在全部由系統(tǒng)自主決策完成,大幅降低了我們的工作強(qiáng)度,更確保了調(diào)控的精準(zhǔn)性和及時性?!眲恿囬g中控員李猛說。