“現(xiàn)在，車間烘絲水分波動(dòng)范圍穩(wěn)定控制在±3%以內(nèi)，控制精度提升了60%?！苯?#xff0c;浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司將烘絲冷卻水分智能控制系統(tǒng)正式投入與使用，設(shè)備維修領(lǐng)域首特專家郭奔站在烘絲機(jī)前難掩興奮。

在生產(chǎn)中，烘絲冷卻水分的穩(wěn)定性是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。

“過去，操作員像在復(fù)雜路況下手動(dòng)駕駛，靠著人工檢測和歷史經(jīng)驗(yàn)，手動(dòng)調(diào)節(jié)烘絲機(jī)筒壁溫度這個(gè)‘油門’來控制水分?！焙贾菥頍煆S制絲車間中控室擋車工蔡曉慧說，“但在面對(duì)不斷變化的‘路況’時(shí)，就會(huì)顯得力不從心，水分波動(dòng)一不小心容易超出工藝‘安全線’。”

“如果能基于煙絲流量、烘前烘后水分等‘路況信息’進(jìn)行‘智能駕駛’，是不是就能實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的水分控制？”在郭奔首特專家工作室技術(shù)研討會(huì)上，這個(gè)設(shè)想點(diǎn)燃了技術(shù)創(chuàng)新的火花。

圖為項(xiàng)目組成員郭奔在烘絲工序生產(chǎn)現(xiàn)場查看實(shí)時(shí)水分控制值。（殷寧／攝 浙江中煙供圖）

經(jīng)過多輪論證，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)最終選定模型預(yù)測控制（MPC）技術(shù)作為生產(chǎn)線的“導(dǎo)航引擎”來自主研發(fā)。這套系統(tǒng)如同一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的領(lǐng)航員，不僅能實(shí)時(shí)處理當(dāng)前的水分信息，更能基于當(dāng)前狀態(tài)“預(yù)見”未來3至5分鐘的“行駛軌跡”，提前規(guī)劃出最優(yōu)的“控溫路線”。更值得一提的是，當(dāng)發(fā)生實(shí)際水分與預(yù)測出現(xiàn)偏差的“突發(fā)路況”，系統(tǒng)會(huì)立即重新計(jì)算路徑，動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，確保持續(xù)穩(wěn)定。

圖為項(xiàng)目組成員郭奔在中控室驗(yàn)證烘絲水分智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果（殷寧／攝 浙江中煙供圖）

然而，技術(shù)突破的道路并非坦途。項(xiàng)目組遇到了一個(gè)行業(yè)共性的“盲區(qū)”挑戰(zhàn)：“烘絲機(jī)啟動(dòng)后，物料從進(jìn)入設(shè)備到抵達(dá)水分檢測點(diǎn)需6分鐘的時(shí)間，這關(guān)鍵的6分鐘如同‘蒙眼駕駛’——沒有任何實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋！”如何安全平穩(wěn)度過這段“數(shù)據(jù)真空期”，成為項(xiàng)目組面對(duì)的一大挑戰(zhàn)。

面對(duì)“蒙眼”難題，項(xiàng)目組創(chuàng)新引入機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，利用梯度提升決策樹、隨機(jī)森林等先進(jìn)算法，構(gòu)建一個(gè)“預(yù)測模型”。該模型像一位熟記歷史路況的老司機(jī)，通過分析海量歷史數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)預(yù)測烘絲機(jī)啟動(dòng)階段所需的“初始油門大小”，并建立動(dòng)態(tài)修正機(jī)制，成功攻克了料頭水分波動(dòng)的控制難題，讓“蒙眼”起步也變得安全可靠。

在這套系統(tǒng)的精準(zhǔn)調(diào)控下，薄板型烘絲機(jī)的烘絲冷卻水分控制精度得到了顯著提升。后續(xù)，浙江中煙杭州卷煙廠將加快推進(jìn)該技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，致力于打造一套可復(fù)制、可推廣的水分控制“智能導(dǎo)航”方案。