烘絲線上，一個(gè)“大腦”指揮無(wú)數(shù)條“神經(jīng)”，整條生產(chǎn)線的啟動(dòng)與控制“一鍵完成”；數(shù)控中心內(nèi)，一條條設(shè)備信息通過(guò)信息物理系統(tǒng)的虛實(shí)映射反映在電腦屏幕上，數(shù)字孿生系統(tǒng)幫助擋車工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況……

這不是關(guān)于智慧工廠的構(gòu)想，而是在浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寧波卷煙廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景。近年來(lái)，寧波卷煙廠穩(wěn)扎穩(wěn)打、腳踏實(shí)地，在烘絲機(jī)智能控制系統(tǒng)研發(fā)推廣方面不斷突破，探索出一條特色鮮明的智能控制系統(tǒng)建設(shè)道路。

謀到深處，精心部署

“烘絲機(jī)智控項(xiàng)目不僅為我們帶來(lái)了研究設(shè)備機(jī)理的全新視角，更加深了一線員工對(duì)智能控制模式的理解和認(rèn)識(shí)?！睂幉ň頍煆S制絲車間主任章曉白介紹說(shuō)。今年7月，烘絲機(jī)智能控制系統(tǒng)推廣應(yīng)用到制絲F線，至此，寧波卷煙廠烘絲工藝段全線進(jìn)入智能控制應(yīng)用新階段。

自2018年起，寧波卷煙廠便圍繞烘絲機(jī)智能控制開展了接力式創(chuàng)新。工廠上下充分結(jié)合行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型思路及相關(guān)工作要求，以工業(yè)升級(jí)為基礎(chǔ)，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為主攻方向，圍繞“云大物移智”全面布局，著力將新技術(shù)同生產(chǎn)業(yè)務(wù)相融合，努力構(gòu)建新型數(shù)字化、智能化應(yīng)用體系。

整體規(guī)劃思路的確立，為寧波卷煙廠全力推進(jìn)智能化工廠建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)支撐。烘絲機(jī)智能控制系統(tǒng)項(xiàng)目正是將人工智能技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)相融合的典型應(yīng)用。

為更加高效地推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)，4年來(lái)，寧波卷煙廠結(jié)合局部技術(shù)改造項(xiàng)目落地需要，抽調(diào)精干力量組建跨部門攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”“走出去”相結(jié)合的方式，邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)外知名專家到廠把脈問(wèn)診、建言獻(xiàn)策，組織團(tuán)隊(duì)成員先后赴行業(yè)內(nèi)外單位實(shí)地觀摩，結(jié)合自身積累的智能工廠建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)工作開展提供充分保障。

落手實(shí)處，精準(zhǔn)發(fā)力

“傳統(tǒng)烘絲線，一些關(guān)鍵生產(chǎn)步驟需要依靠擋車工進(jìn)行操作，為保證煙絲水分得到精準(zhǔn)控制，這些崗位我們都會(huì)安排經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)熟練的擋車工。采取智能化手段，則可以用機(jī)器處理代替人工計(jì)算，在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的同時(shí)，提高設(shè)備效率、降低能源消耗?！敝平z車間值班長(zhǎng)王鳴敏表示。

前期，項(xiàng)目組為準(zhǔn)確把握生產(chǎn)智控項(xiàng)目的功能定位，著手進(jìn)行了項(xiàng)目選點(diǎn)和技術(shù)論證，深入分析薄板烘絲機(jī)的設(shè)備運(yùn)行機(jī)理，梳理設(shè)備工藝參數(shù)、過(guò)程數(shù)據(jù)等58個(gè)不同參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，分析其影響因子，構(gòu)建薄板烘絲機(jī)的具象化數(shù)字模型，通過(guò)一步一步探尋“數(shù)據(jù)”變化軌跡，推動(dòng)管控模式升級(jí)。在一次又一次的試驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，最終研制出智能控制系統(tǒng)，并按照“烘絲機(jī)自動(dòng)控制試驗(yàn)”“筒壁溫度干預(yù)點(diǎn)提前試驗(yàn)”“烘絲機(jī)空載試驗(yàn)”“制絲智能控制模型線上模擬試驗(yàn)”的路線，依次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全方位驗(yàn)證。

烘絲機(jī)智控項(xiàng)目上線后，切絲、增溫增濕、KLD薄板烘絲、冷卻風(fēng)選等每個(gè)環(huán)節(jié)都有了‘電子眼’‘機(jī)械手’，烘絲全線實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)在線預(yù)警、問(wèn)題線索在線跟蹤，為操作人員提供一站式技術(shù)參照，最大限度降低了異常數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)的不利影響。

著眼細(xì)處，精彩跨越

2019年7月，烘絲機(jī)智能控制系統(tǒng)首次在制絲車間烘絲D線試運(yùn)行。上線初期，技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合項(xiàng)目應(yīng)用范圍和實(shí)際生產(chǎn)需求，著眼冷卻水分SD均值水平這一關(guān)鍵指標(biāo)，展開了一系列研究。

攻堅(jiān)克難是一個(gè)不斷螺旋式上升的過(guò)程，項(xiàng)目組積極發(fā)揮基層創(chuàng)新精神和集體智慧力量，不斷提高問(wèn)題研究的代表性和精準(zhǔn)性，確保智控項(xiàng)目建設(shè)滿足生產(chǎn)實(shí)際需要。為提高系統(tǒng)控制能力，團(tuán)隊(duì)將視野從最初的工藝控制逐步拓展至信息系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)備運(yùn)行機(jī)理乃至室外溫度等多個(gè)維度，不斷對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，使系統(tǒng)感知觸角從車間擴(kuò)展到外部環(huán)境。

團(tuán)隊(duì)根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)提出按生產(chǎn)過(guò)程分段控制策略，將智能控制器作為系統(tǒng)搭載平臺(tái)，更有針對(duì)性地適應(yīng)烘絲筒自身特性，提高信息技術(shù)與裝備技術(shù)的融合應(yīng)用能力。自系統(tǒng)投入運(yùn)行后，團(tuán)隊(duì)共重新訓(xùn)練、迭代了超過(guò)50個(gè)版本的控制模型，使冷卻水分SD均值水平實(shí)現(xiàn)了梯度提升，水分穩(wěn)定性保持較高水平。

如今，烘絲機(jī)智能控制系統(tǒng)已具備模擬人類行為的智能決策控制能力，冷卻水分SD均值控制水平足以媲美經(jīng)驗(yàn)豐富的擋車工。在行業(yè)相關(guān)對(duì)標(biāo)指標(biāo)中，寧波卷煙廠冷卻水分SD均值控制水平穩(wěn)居前列。

寧波卷煙廠將以烘絲機(jī)智能控制系統(tǒng)推廣應(yīng)用為契機(jī)，持續(xù)挖掘隊(duì)伍建設(shè)深度、拓展場(chǎng)景應(yīng)用廣度、強(qiáng)化數(shù)智賦能力度，構(gòu)建連續(xù)過(guò)程控制的智能化生態(tài)環(huán)境，不斷拓寬數(shù)字技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，培育“智造驅(qū)動(dòng)”的工業(yè)發(fā)展新形態(tài)，助推企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提升。