人工智能技术背景下烟草机械应用探析

摘要：随着现代科学技术的发展，人工智能技术广泛应用于机械工程中。本文对人工智能技术用于烟草机械领域的意义进行探究，包括提高生产力、便于生产全流程管理、高效处理生产信息等。随后，文章阐述了人工智能技术在烟草机械的具体应用，包括故障诊断层面、质量控制方面和智能物流系统应用。最后，文章展望了对人工智能技术在烟草机械应用的发展前景。

关键词：人工智能技术、烟草机械、应用

引言：人工智能技术（ Artificial Intelligence ， AI）是当前科技高速发展下的产物，其是对人类的智力思维、工作方法、技术等进行模拟的新科技[1]。目前，人工智能技术被各大制造行业应用，包括航空制造领域、交通制造领域等，而对于烟草产业而言，人工智能技术应用较少。本文将探究人工智能技术高速发展背景下，我国烟草行业机械应用的现状及发展展望。

1 人工智能技术应用于烟草机械工程的意义

1.1 提高生产力

经济的发展及社会需求的升高对生产力有了新的要求，如何完善生产管理、提高生产力水平，就烟草行业而言是亟待解决的问题之一。人工智能技术的运用和开发可有效提高机械的现代化程度，在生产过程中可通过智能故障诊断、生产线一体化等达到自动化的目的，进而用机器代替人力，实现生产效率从质量到产量的整体提高。

1.2 生产全流程管理

人工智能技术在烟草机械中应用可实现生产加工数据的可视化和透明化，提高生产的精确性，在生产过程中可第一时间捕捉到重要信息传递到信息处理平台。基于此，将产品质量把控相关数据内置于各个生产管理系统中，同时保障系统的安全稳定。此外，利用可视化供应链协同系统，科学管理上下游厂商、DC、RDC、库存及终端销售的各相关条线信息，提高厂商对生产销售的管控能力。

1.3 提高信息数据处理水平

通过浏览国内外关于人工智能的文献可知，人工智能技术可通过模仿人类大脑进行思考、分析等工作处理模糊数据，人工智能立足于科学的数据模型切边进行逻辑性处理和判断。在烟草机械的运用各种，人工智能极大改善了信息数据的处理效果，将人工智能的逻辑能力与机械设备有机结合，赋予机械人类的逻辑能力和判断能力，在对机械内部隐患和风险的排查工作时提供有效帮助。

2 人工智能技术在烟草制造中的具体应用

2.1 人工智能技术在烟草机械故障诊断的应用

在进行烟草机械故障排查时，人工智能在线检测可高效的对数据进行收集，并对问题数据精准识别并回传至处理平台中。数据处理平台对数据进一步处理后形成故障模型分析报告。同时，若在故障排查时发现机械故障，人工智能可针对性的对问题处发起警报并提出修缮建议。目前，烟草行业使用的人工职能在线监测技术主要通过以下方式实现：数据采集层、PCL硬件处理层、信息保存层、处理计算层四大板块。在数据采集层中，放置传感器和信息接收装置，如工业加速振动传感器T101A，其将收集的模拟信号传送至信息处理器，并转化为数字信号形式至PLC系统[2]。PCL系统将收集到的信号进行策略处理转化为振动的波形数据。其与工控机通过TCP/IP协议进行数据传送。同时，实时波形数据通过PLC的IP地址临时采集程序。智能分析层，可根据需求形成可视性图标，如趋势图、拓扑图等。其可实现生产总值、频段等报警功能，对烟草生产设备中的故障问题如零部件磨损、轴承故障、设备松动等及时预警判断，为人力检修工作提高效率和准确度。

2.2 人工智能技术在烟草质量控制上的应用

近年来，国家大力倡导生产数字化与智能化，并出台一系列支持政策。为了顺应时代的发展，烟草行业结合人工智能技术对烟草质量控制水平进行提高。现阶段应用较广的是在NIRs基础上搭建的烟叶等级评定模型与指标化学成分分析模型。首先，基于TLBO-ELM算法搭建烤烟烟叶等级评价体系，利用KS算法根据一定比例对数据进行校正和测试，结合TLBO算法对进行预处理后的最佳变量筛选模型ELM进行最优节点数筛选，并最终形成最完善的ELM模型[3]。通过研究可知，TLBO-ELM模型可有效对烟叶进行部位分类。此外，人工智能技术中迁移学习可对烟草中的烟碱、钾等化学成分进行测量，并无需通过标准参照品。利用SNV对光谱数据进行分析后，压缩光谱数据，进而得到所需要的成分信息。

2.3 智能烟草物流系统

在进行物流分拣时，人工智能系统搭载延时低的5G技术可高效的进行商品识别、生产过程物品跟踪、运输配送监控等工作，搭建智能物流平台。现阶段，在各大烟草企业配送环节，一些企业已运用5G无人驾驶技术进行配送，预计到2025年，搭载智能化的运输车辆可超过五千万台[4]。此外，5G网络技术广泛运用与配送阶段的无人机中，从而形成完整的AI智能配送网络。此举使得烟草物流运输得以高效完成，同时还推动相关智能设备的研究设计，高效的配送服务拉动消费者的购买情绪，促进烟草行业的增长。

3 人工智能在烟草机械应用的未来发展前景

目前，人工智能已渗入到烟草生产过程中，烟草生产设备凭借人工智能提高自身生产力的同时，为烟草企业带来更高的经济利益。而放眼国内烟草生产领域，该技术的应用尚未成熟，还未实现广泛应用的预期。

3.1 信号输送技术研究

在生产过程中，以往的传送技术会出现机器信号传送中断的情况，且传送速度较慢。通过对时序分析、时域分析等技术的研究，可弥补上述不足，提高信号传送稳定性和速率。

3.2网络诊断系统的开发应用

不同于传统单机生产形式，互人工智能技术在进行机器故障诊断工作时可高效、精准识别故障，后续的研发可围绕进一步优化网络诊断技术进行，不断提高网络诊断技术。

3.3 神经网络技术研究

在目前我国烟草生产厂家的机器诊断工作中，使用较多的技术为神经网络技术中的旋转机械诊断技术。该技术极大的提高了烟草生产设备的诊断精准度，在烟草生产领域被高度认可。

3.4专业诊断仪器研发

将专家系统与人工智能相结合，二者为烟草机器运转与诊断提供了更灵敏、更有效的辅助作用。为机械间数据的传送与处理提高了准确度。在未来烟草机械生产过程中，也将被广泛使用在生产相关的多个方面，故障诊断专家架构如图1所示。

4 结语

科学技术的高速发展为人工智能技术的研发创造了广阔的土壤，人工智能技术也为机械生产领域带来前所未有的变革，使之更为智能化和精确化。人工智能的的引入为烟草制造行业带来了新的机遇，但目前其运用方向上仍处于萌芽阶段。基于此，科学研发人员应针对智能技术在烟草机械工程方面的应用加大研发投入，研发出更高端精密的智能芯片和信息处理系统。让人工智能在烟草机械中充分发挥作用，进而促进烟草企业经济效益的提高，推动我国烟草行业的发展。

参考文献

[1]李青.现代人工智能技术在机械设计制造中的具体应 用[J].电脑知识与技术，2022，18（17）：66-67+82.

[2]于芳乾，赵静，张刘洋.基于小波变换的化工机械设备故障远程协作诊断系统[J].自动化与仪器仪表，2021（10）：89-92.

[3]韩洪彦，王润，蔡小尧.浅谈智能在线监测系统在烟草机械故障诊断中的应用[J].中国设备工程，2019（22）：74-75.

[4]周国华.物流企业服务创新的影响因素研究 [D].武汉：华中科技大学，2012．