打叶复烤生产环节均质化管控模式的创新建设与应用

打叶复烤生产环节均质化管控模式的创新建设与应用

董剑刚  艾瑾耀 苏吉传

(大理卷烟厂复烤车间云南省大理市  671000)

摘要：本项目针对大理卷烟厂复烤车间原料保障工作，在打叶复烤生产环节针对均质化加工投料设计，加工参数的数字化管理，工艺质量管控技术提升，高端原料组配的工艺前移深入开展了配套体系建设，为云产卷烟品牌高质量发展提供坚强的原料保障。

关键词：均质化加工投料设计；加工参数的数字化管理；工艺质量管控技术；高端原料组配的工艺前移；

引言

针对大理卷烟厂复烤车间自身的发展需求，结合行业发展趋势，为寻求新的发展方向更好地满足客户多元化、多层次、多方位、个性化的需求，在原料生产精细化、模块化加工等方面实现跨区域组模、打叶复烤工艺技术和烟叶研究的互融互通。复烤车间突出客户思维、客户导向，将外部市场与内部市场有机统一，形成“外+内”统筹兼顾，相互融合的工作格局，坚决破除本位主义、安于现状的思想，找准客户需求，做好主动服务、优质服务、高效服务，从“产、学、研、创”四个维度创新发展柔性化加工生产平台，切实开展打叶复烤生产环节均质化管控模式的探索与实践，在生产效能、均质化加工能力、质量指标“精细化”控制能力等方面取得了良好成效。

一、均质化加工投料设计

目前大理卷烟厂打叶复烤均质化加工工艺路径主要由工业分级、模块配方、加湿备料、人工铺叶摆把、装箱入库、配方出库、混配储柜、润叶及打叶复烤、成品打包等环节组成。为保障均质化加工工艺路径的可靠性，提升烟叶内在理化表征指标的稳定性，工厂自主设计了均质化配方管理系统，进一步整合了预处理投料段配方规划与调度、作业管理及控制、智能配方管理、生产模式调控，该系统实现了铺叶配比投料、分切及自动装箱、在线化学成分采集及分析计算、自动装箱入库、均质化配方出库等生产模式的智能运作。在模块化生产加工过程中针对单等级烟叶投料、按比例混配投料、小混等级投料等多种投料模式均可进行过程投料配方的建模和智能计算，完成从备料、铺叶规划、配比装箱、入库、均质化配方出库等流程的自动化运行；针对烟叶化学成分指标的配比创新性的开展了多维度管理，根据各化学值的重要程度，建立权重管理功能关联烟碱、总糖、糖碱比、糖氮比等扩展表征指标，并计算每个半成品等级在不同批次的CV值，指导投料规则和物料组织；针对不同原料特点、空间实际和控制要求，设定适宜的烟碱检测颗粒度，兼顾好检测精细度和加工成本，形成不同原料的烟碱数据采集频次、区间分布原则和数据应用规则，针对性制定工艺策划方案。

二、加工参数的数字化管理

基于MES系统和生产管理系统的整合，在生产过程中针对对各工序的预设参数、初设参数、过程优化调整参数，进行自动采集和归档分析应用；按照重要程度对加工参数进行分类，明确其中关键参数、重要参数和一般参数，建立关键参数清单并提出不同类别参数的检测和控制要求，并对参数实施的有效性，进行分析、管理、优化。同时基于数采信息，开展关键工序过程能力测试，计算出综合合格率及六西格玛水平；针对润叶机、烤片机、打叶风分设备，构建了以复烤生产主线关键工艺指标的整线关联分析模型，实现对后工序关键工艺指标的正向预测分析和对前工序关键工艺指标的反向寻优，并在“稳态”和“非稳态”以及更多控制场景下开展“机器学习”和“人机交互”的功能训练和数据积累；搭建中、细支卷烟生产平台，调整优化工艺参数，开展片烟结构控制技术、片型调整技术、叶中含梗控制技术的研究；合理规划使用现有的近红外仪检测设备，完成从工业分级至成品打包全过程的烟碱及糖碱比的跟踪，结合配方库物流系统完成了预处理段核心的质量追溯管控；利用片烟物流系统、MES生产管理系统完成了对各工序在线生产数据的有效追踪和统计。

三、工艺质量管控技术

在加工工艺策划方面，对重点加工模块进行工艺策划，积极参与中烟原料中心、技术中心的模块组配工作，严格执行模块放样相关要求，积极参与工艺路径策划、参数预设等工作；在工艺质量分析方面，对实际加工质量、工艺状态与预期的偏差进行分析，提出优化方案并实施持续改进，常态化开展工艺诊断。通过MES数采系统实现生产过程数据的自动采集与批次分析。采用SPC分析工具对质量专检数据、巡检信息，批内、批间质量数据，杂物控制数据，停机断料信息等进行质量分析指导打叶复烤加工生产；在均质化工艺管理方面，夯实各项基础管理工作，对生产过程中的异常情况处理，工艺纪律问题，工艺标准落实情况，产品质量检测，质量绩效考核等工艺管控环节进行跟踪检查，并制定相应的管理计划。在工艺质量系统管理方面一是常态化开展工艺试验，提高加工参数预设预判能力。二是组织开展班组间操作技能交流学习，提高操作人员操作水平，优化参数设置，稳定各工序产品质量，平衡各班组操作差异。三是持续完善MES管理系统，针对批次判定结果，重点开展过程能力提升与设备稳态管理工作；在工艺质量管控执行层面，班组间、工序间、小组间、员工间互为内部客户的理念，营造“全市场化”管理的良好文化氛围。搭建了“报告总结+报送信息+报告负责人”的生产反馈机制。以车间功能区域划分设置了中控管理员和各工序组长为信息报送负责人。各关键工序形成质量“互反馈”集群，相互协调组织生产。

四、高端原料组配的工艺前移

大理卷烟厂复烤车间为了适应多元化的品规建设，主动与云南中烟技术中心、原料部连线，配合厂工艺质量科、烟叶质检科，开展了大理州各县初烤烟感官质量评吸工作，构建原烟模型，切实开展原烟加工强度、耐加工性、原烟含水率等研究应用；集中优质原料烟叶统筹管理使用，进行高端、特色模块的组模探索。根据云产卷烟产品风格特征和原料特性进行模块组合配方，经复烤放样生产与感官质量评价，最终形成当年高端、高价模块配方；发挥复烤保香增润、低温慢烤的新型烘烤模式的优势，进一步结合“两红集团”加工模式的差异性，取长补短，形成烟叶原料复烤差异化加工工艺技术标准；持续发挥精片选生产平台优势，建立工业分级“精细挑选”作业规范，提高高端模块原料的使用价值；建立以工艺参数和感官评价相结合的高端原料打叶复烤加工过程管理体系，开发与之配套的感官评吸技术及复烤关键技术。

五、应用效果

打叶复烤生产环节均质化管控模式的创新构建与探索应用，提高了打叶复烤加工过程质量控制与原料保障能力。2022烤季大理卷烟厂复烤车间持续开展中、细支烟专属原料的均质化加工生产工作，同比去年在高端高档原料上增产了1.76万担烟叶。通过技改后片型调整技术、叶中含梗控制工艺技术的应用，加速完善与中、细支卷烟产品设计、生产制造高度契合的打叶复烤技术体系，以及高端原料模块加工质量评价工作的常态化开展；同时于2022烤季后期与云南中烟技术中心、原料中心和红云集团工艺技术专家组成的工艺评估组在大理打叶复烤技改线开展了“红云模式”工艺加工能力测试适应性工作，各项工艺质量检测结果及感观质量评价指标等均符合顾客要求；云南中烟2022烤季复烤均质化加工质量抽检复烤工艺对比评价中，最终成品片烟感官评价位列第一。综上可知，打叶复烤生产环节均质化管控模式的创新建设与应用，进一步提升了工厂均质化加工水平，确保了产出成品“好抽好用”，为云产卷烟高端突破，贡献了新的更大的力量。

参考文献：

[1]基金项目：红塔烟草（集团）有限责任公司创新贡献课题《基于品牌需求的高端原料生产管控体系构建》.

[2]宋照凯,李彦周,张长安. 基于不同投料模式的打叶复烤投料环节均质化控制研究[J]. 农产品加工,2023-04(006). 

作者简介：董剑刚（1989.10），男，白族，云南省大理市人，工作单位：红塔集团大理卷烟厂，职称：助理工程师，研究方向：自动化。