基于TSP模型求解制丝生产调度问题

为进一步优化制丝生产流程,将制丝生产调度问题与TSP(Traveling Salesman Problem)问题进行了映射,基于不考虑时间约束、考虑时间约束、多生产线3种条件分别建立了优化模型,并采用改进的遗传算法进行求解。将宁波卷烟厂4个牌号16批次的制丝生产数据导入所建立的模型进行求解,并将计算结果与实际生产数据进行对比,结果表明:采用优化方法可以得到多种批次生产安排,且均符合时间窗口要求,与实际生产相比卷烟牌号切换次数明显减少,优化效果显著,运算效率可以满足生产要求。该方法可为提高制丝生产精益管理水平提供支持。     

柔性制丝线批次管理模式的研究与应用

为使卷烟企业可根据产品的特性灵活选择和安排处理工序,实现各个制丝处理工序的“单元化”和“模块化”,拓宽对于新产品的适应性,提出了基于ISA-SP95的柔性制丝线批次管理模式,并结合柔性制丝工艺的特征建立批次管理模型.通过MES系统与制丝集控系统的应用集成实现批次调度功能;基于批次控制软件实现制丝生产批次的精确化、智能化控制.柔性制丝批次管理模式应用于龙岩卷烟厂“精品线”技改项目,实现了生产管理与过程控制的整体集成和融合应用,满足了柔性制丝线分组加工、精确控制的工艺要求,较好地解决了原系统中生产资源调整困难和新产品研发适应性差等问题.     

基于MIV-BP神经网络的成品烟丝质量预测模型构建

目的：构建卷烟制丝过程成品烟丝质量模拟预测模型。方法：使用平均影响值法（the Mean Impact Value, MIV）对制丝加工过程工艺参数进行筛选,然后通过反向传播（Back-Propagation,BP）神经系统构建起制丝关键工艺参数和成品烟丝质量的模拟模型。结果：通过模拟数据与实测数据比较,填充值的模拟预测平均相对误差为3.16%;整丝率的模拟预测平均相对误差为0.67%;碎丝率的模拟预测平均相对误差为5.33%。结论：该模型预测值与实测值之间相对误差较小,精确性高,该模型适用于卷烟制丝生产过程工艺参数仿真优化。     

基于有向图的卷烟生产批次跟踪谱系的建立

随着分组加工技术在卷烟企业中的应用,全配方加工中的树型结构已无法表征制丝线生产批次之间的多对多关系并建立批次跟踪谱系。为此,通过对分组加工中批次管理的技术特点进行分析和研究,提出了采用有向图法建立卷烟生产批次跟踪谱系的方法。结果表明,该方法可以有效地表征分组加工中批次之间的相互关系,进而建立起分组加工中复杂混合批次跟踪谱系,从而为卷烟生产MES系统质量追溯和生产性能分析等提供数据依据。     

卷烟制丝生产的柔性制造初探

通过对烟草制丝线的需求和发展方向进行分析,提出了卷烟制丝线的柔性制造技术和加工模式,并对传统制丝线、半柔性制丝(分组加工技术)和柔性制丝生产系统进行了对比分析。着重探讨了柔性制丝生产系统3个子系统(加工系统,物流系统,控制与管理系统)及实现的功能,并提出卷烟制丝的柔性化加工将成为今后卷烟制丝生产的重要方式之一。     

基于加权TOPSIS的制丝综合质量评价方法

针对当前制丝质量评价方法存在的重结果轻过程、结论不直观、缺乏可比性等不足,提出了基于加权TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)的卷烟制丝过程质量评价方法。按照工段、工序、工艺参数的层次结构建立制丝过程质量评价指标体系,并采用层次分析法进行权重分配,基于加权TOPSIS法形成对工序、工段及整体制丝过程的批次质量评价方法。以D牌号一个月的制丝生产过程为例,验证该方法综合评价能力,结果表明：该方法适用于制丝过程质量与历史水平的纵向比对,能够快速发现批次弱项指标,有利于促进制丝质量持续改进。     

卷包生产效率同辅助材料消耗的关系

卷包生产效率同辅助材料消耗关系密切。本文结合华美卷烟有限公司的实际情况,对卷包生产效率同辅助材料的关系进行分析。通过分析得出如下结论:即在辅助材料质量得到保证的条件下,辅助材料消耗同卷包生产效率呈负相关关系,具体为卷烟:消耗=81.62-0.104效率,包装:消耗=88.67-0.0412效率。并且这一关系具有普遍性。     

基于变点检测理论的制丝过程稳态识别方法

为实现卷烟制丝工序批过程数据稳态的智能识别,提出了一种基于变点检测理论的制丝过程稳态识别方法。以"云烟"某一规格卷烟制丝过程全批次数据为研究对象,首先利用均值方差变点检测模型和PELT算法动态划分子区间,然后根据工艺标准设定子区间方差和(或)均值的阈值,通过筛选出符合阈值条件的子区间从而形成稳态数据集,最后与现行的两种稳态截取规则识别的数据集进行测度指标对比分析。结果表明:(1)不同稳态识别方式对制丝批过程数据测度的准确性影响较大;(2)基于变点检测理论的稳态识别方法适应性较好,识别效果较优;(3)通过信息系统内置的R语言程序,将基于变点检测理论的稳态识别方法与Shapiro-Wilk正态性检验相结合,可实现在线智能判别过程能力。该方法的建立为制丝过程稳态的智能识别提供了技术支持。     

制丝生产多维度评价体系的建立

结合制丝生产批次评价系统在长沙卷烟厂生产管理中的应用,总结了长沙卷烟厂制丝生产定量评价的经验:（1）建立产、质、耗指标评价体系;（2）根据工艺要求确定目标值,建立统一的评分规则;（3）根据各指标数据回归分析确定指标权重。最终实现从点到面对制丝生产地整体评价,从而提高生产柔性组织能力、质量控制水平、成本控制水平,促进生产总体平衡。      

卷烟生产追溯体系中批次扫码系统的设计

为充分适应日益激烈的市场竞争,卷烟工厂急需建立信息化的生产追溯体系。本文通过实际项目设计了一种批次扫码系统,并通过该系统衔接物料批次的投放和消耗跟踪信息,实现物料批次的全生命周期管理,进而在MES中实现对产品谱系的跟踪和追溯。     

卷烟市场运行状态智能评价模型的研究与应用

为解决传统卷烟市场运行状态评价方法不科学、效率低、难以优化等问题,利用大数据技术及机器学习算法构建了一种卷烟市场运行状态智能评价模型。该模型的构建包括4个步骤:对数据进行清洗和标准化处理;利用主成分分析法选取特征值;基于Spark分布式并行计算架构进行模型搭建和训练;对训练完成的模型进行验证和优化。选取江苏中烟工业有限责任公司生产的"南京(九五)""苏烟(软金砂)"两种卷烟规格进行实际验证,结果表明:该模型能够及时、准确地反映卷烟品牌的健康状况及发展趋势,对于两种卷烟的市场运行状态评价准确度均在90%以上,与实际值高度一致。该研究方法可为预测卷烟市场趋势、辅助营销决策提供技术支持。     

国内细支卷烟加工工艺现状

为了解国内细支卷烟加工工艺现状,对烟草行业主要细支卷烟生产企业的工艺流程、制丝过程参数及过程质量、产品物理及烟气质量、消耗状况等方面进行测试分析。结果表明:(1)与常规卷烟相比,细支卷烟配方中梗丝、再造烟叶丝、膨胀叶丝应用较少,切丝宽度小,制丝过程烟丝筛分和卷接过程梗签剔除强度较大。(2)细支卷烟吸阻普遍较大,烟支质量、吸阻、硬度稳定性较差;烟气质量指标稳定性较好,优于常规卷烟控制水平。(3)细支卷烟卷接设备有效作业率低,故障率高,加工过程原料损耗较大,烟叶有效利用率低。     

基于ISA88的批次控制技术在制丝生产线中的应用

传统的制丝生产线控制系统在处理复杂工艺过程中,由于工艺调整困难、控制模块通用性差,难于适应制丝分组加工工艺复杂多变的要求。为此,基于符合ISA88标准的批次控制技术设计了制丝线控制系统。该系统由设备控制层、集中监控层和生产管理层组成,在模型构建上分为过程模型、物理模型、程序控制模型和配方模型4个层次,通过BATCH控制软件程序设计、标准化的程序接口和系统集成技术实现了制丝线管控系统的柔性化、精细化管理和控制要求。应用效果表明,该系统符合制丝线分组加工所需要的分段化、模块化、个性化和通用化要求,缩短了系统研发周期,加快了新产品的研发速度,提高了生产效率。     

物料干重控制模式在加香加料及掺配环节中的应用

为提高卷烟产品质量的稳定性,研究了在制丝过程中按物料干重进行加料量、加香量的计算,以及按烟丝和梗丝干重计算掺配量的方法。结果表明,按实际干重加料、加香和掺配的加工工艺与传统不考虑物料含水率变化的加工工艺相比:①加料精度提高,批次间糖料用量的标准偏差从2.69 kg降低到2.45 kg;②加香精度提高,批次间香精用量的标准偏差从0.86 kg降低到0.72 kg;③掺配精度提高,批次间梗丝用量的标准偏差从37.2 kg降低到35.8 kg;④批次间卷烟产品的烟气总粒相物、焦油、烟碱和CO的标准偏差下降39%以上。     

应用MES技术优化分组加工工艺过程

为适应特色工艺精细化多工艺路径和柔性化加工的需要,解决分组加工从计划制订到生产调度指挥过程中存在的问题,在分析采用分组加工模式下制丝生产过程所发生的变化和新特点的基础上,提出了适应分组加工的MES应用架构模型。介绍了利用MES架构模型对分组加工工艺过程进行优化的基本方法,并对MES系统在分组加工中的应用前景作了展望。     

数据电缆企业生产计划管理系统的研发

针对数据电缆的生产特点,研究数据电缆生产计划管理系统的开发。该系统支持数据电缆企业主生产计划管理、面向订单的主生产计划调整以及车间作业计划管理。实现了计划管理过程中的需求预测对象的产品分类及任务排序。应用表明,该系统能够有效地提高数据电缆企业生产计划管理水平。图5参11     

基于仿真实验的物流系统优化方法

为解决物流系统优化过程中资源浪费、空间受限等问题,以卷烟生产车间废料回收物流系统优化为例,利用仿真优化关键因素法进行分析。通过计算机仿真软件建立物流系统的仿真模型,收集数据进行拟合优度检验以获得仿真对象的运行规律,根据运行结果的最小置信区间确定仿真运行的最佳时长或次数;通过方差分析和帕累托原理选择关键因素,结合等值线图对实验指标分层,进而确定投入资源最少的最优方案。结果表明,根据关键因素AGV(Automated Guided Vehicle)数量和调度方法绘制的等值线图确定的最优指标层是搬运周期27.523 min以下区域,在该区域选择投入资源最少的水平(6台AGV、1台翻箱机、调度方法3)即为最优方案。该仿真模型切合实际,输出指标数据准确,系统改善效果显著,满足了精益物流的要求。      

基于可靠度的生产计划制定方法

为最大限度地避免因企业各子系统突发故障导致订单的延期交货,引入子系统可靠度变量构建企业生产计划模型。首先,按照功能将企业分为订单子系统、生产子系统和库存子系统,然后,在获得子系统可靠度数据的基础上,构建订单型企业生产计划的线性规划模型,最后,以某医疗用品企业为实例,建立模型并求解出其计划产量,验证了模型的正确性。     

基于统计回归分析的松散回潮出口含水率精准控制系统

为解决松散回潮工序片烟出口含水率控制精度低、过程控制能力弱等问题,通过对松散回潮工序历史数据进行统计回归分析,建立了松散回潮出口含水率精准控制模型,并采用自学习算法对控制模型进行了自适应优化调整。选取南阳卷烟厂"红旗渠(天行健)"牌卷烟松散回潮的在线监测样本数据,对该控制系统的应用效果进行验证,结果表明:改进后出口含水率的控制精度显著提高,过程偏移量减少0.24%,标准偏差和极差分别减小0.078%、0.34%,过程能力指数提高0.54,有效提高了生产过程控制水平。该方法为提高制丝生产过程批次内质量稳定性提供了支持。     

PFMEA品质风险管理模型在卷烟厂卷包工序的应用研究

PFMEA品质风险管理模型立足产品外部质量现象,重点关注产品内部质量风险,以频度、严重度、不可探测度三个方面对失效模式进行风险评估。本文构建卷烟厂卷包工序的PFMEA品质风险管理模型,为质量分析及改进提供有效的平台,在生产过程中应用该模型实现产品品质风险管理,成为卷烟企业工艺质量管理行之有效的管理手段,最终为企业质量目标达成的愿景提供了强有力的支撑。