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烟草机械自动化发展趋势研究

作者

刘艳婷

山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂 山东省济南市 250100

一、烟草机械自动化发展现状与现存问题

(一)自动化基础扎实但智能化水平滞后

当前,烟草机械在生产流程中的核心环节已具备一定自动化基础,例如通过可编程逻辑控制器(PLC)与各类传感器,实现了对卷制速度、包装精度等生产参数的实时监测与基础调整,能够满足大规模标准化生产的基本需求。但整体智能化水平明显滞后,多数设备仍处于 “被动响应” 状态,缺乏自主分析、预判与决策能力。设备运行过程中产生的大量数据未能得到有效挖掘与利用,无法根据生产工况的细微变化动态优化运行策略,当出现设备异常或产品质量波动时,往往需要人工介入排查与解决,不仅增加了人工成本,还可能因响应不及时导致生产效率下降、产品损耗增加,制约了生产效能的进一步提升。

(二)单机自动化成熟但系统协同不足

烟草生产是一个包含原料处理、制丝、卷包、成品物流等多个环节的复杂流程,每个环节虽已配备相对成熟的自动化设备,但各环节设备之间缺乏高效的协同联动机制。不同环节的自动化系统往往由不同供应商提供,数据接口不统一,导致各系统独立运行,形成 “数据孤岛”。生产过程中,前一环节的生产信息无法及时、准确地传递至后一环节,易出现生产节奏脱节、物料堆积或供应不足等问题,难以实现全流程的自动化协同调度。这种 “各自为政” 的状态,使得整个生产流程的效率难以最大化,也无法快速响应市场需求的变化,难以适应柔性化生产的要求。

二、烟草机械自动化发展的主要趋势

(一)智能化升级:从自动化操作到智能决策

未来,烟草机械自动化将向智能化方向深度迈进,核心在于融合人工智能、大数据分析、边缘计算等先进技术,实现从 “自动化操作” 向 “智能决策” 的转变。一方面,烟草机械将配备更精密、更全面的传感系统与边缘计算模块,能够实时采集设备运行参数、产品质量数据、原料特性数据等多维度信息,并通过边缘计算实现数据的快速预处理与初步分析;另一方面,借助大数据分析与 AI 算法,对采集到的数据进行深度挖掘,实现生产异常的自主识别、设备故障的提前预判以及生产参数的动态优化。同时,构建车间级甚至企业级的智能管控平台,打破设备与系统间的数据壁垒,实现全流程设备的自主协同调度,减少人工干预,提升生产过程的智能化、精细化管理水平。

(二)柔性化改造:适配多品种与定制化需求

为应对市场上烟草产品多品种、小批量、定制化的发展趋势,烟草机械自动化将重点推进柔性化改造。通过采用模块化设计理念,对烟草机械的核心部件进行模块化拆分,使得设备能够根据不同产品的生产需求,快速更换相应模块,实现从一种产品到另一种产品的快速切换,减少设备调整时间。同时,优化自动化控制系统,支持生产参数的快速配置与动态调整,能够根据订单需求自动生成个性化生产方案,实现从原料投入、生产加工到成品输出的全流程柔性化生产。此外,通过引入机器人技术,实现物料搬运、产品分拣等环节的柔性化操作,进一步提升生产流程的灵活性与适应性,让烟草机械能够快速响应市场需求变化,提高企业的市场竞争力。

(三)绿色化融合:自动化与环保降耗协同发展

绿色化将成为烟草机械自动化发展的重要方向,实现自动化技术与绿色生产需求的深度融合。首先,在自动化系统中新增能耗监测与智能优化模块,实时采集设备的能耗数据,通过算法分析能耗规律,结合生产负荷动态调整设备运行参数,减少无效能耗,实现能源的高效利用。其次,针对烟草生产过程中产生的烟末、废料等废弃物,开发配套的自动化回收与分类系统,通过传感器识别废弃物类型,利用自动化设备进行精准回收、分类与再利用,提升资源利用率,减少环境污染。此外,在设备设计与制造环节,采用节能型电机、低功耗传感器等节能部件,从硬件层面降低设备运行能耗,推动烟草生产向绿色、低碳、环保的方向发展,助力行业实现可持续发展目标。

三、烟草机械自动化发展趋势的价值与展望

(一)提升生产效率与产品质量稳定性

智能化与柔性化的发展趋势,将有效解决烟草机械自动化现存的协同不足、响应滞后等问题。通过智能化协同调度,实现全流程生产环节的无缝衔接,减少生产瓶颈,提升整体生产效率;借助智能预判与决策,降低设备故障发生率与产品质量波动,保障产品品质的稳定性。柔性化改造则能让设备快速适应多品种生产需求,缩短产品切换时间,提高设备利用率。这些变化将显著提升烟草企业的生产效能,降低生产成本,增强企业在市场中的竞争优势。

(二)推动烟草行业绿色可持续发展

自动化与绿色化的深度融合,将为烟草行业绿色低碳发展提供有力支撑。能耗监测与优化模块的应用,能够大幅降低设备运行能耗;自动化回收系统的推广,可提升资源利用率,减少废弃物排放。这些措施不仅符合国家绿色发展政策导向,还能帮助烟草企业降低能源与资源成本,树立绿色生产形象,实现经济效益与环境效益的双赢,推动行业向可持续发展模式转型。

(三)助力烟草产业数字化转型

烟草机械自动化的智能化、柔性化升级,将产生海量的生产数据、设备数据与运营数据,这些数据是烟草产业数字化转型的重要基础。通过对这些数据的整合、分析与应用,可优化生产管理模式,提升供应链协同效率,实现从生产到销售的全链条数字化管理。同时,基于数据构建的数字模型,还能为企业决策提供科学依据,推动烟草产业从传统生产模式向数字化、智能化的产业生态转变,为行业长期发展注入新的动力。

结束语

烟草机械自动化发展正朝着智能化、柔性化、绿色化的方向稳步迈进,这些趋势不仅是解决当前烟草机械自动化现存问题的关键举措,更是推动烟草行业实现高质量发展的重要引擎。通过智能化升级,烟草机械将具备更强大的自主决策与协同能力;借助柔性化改造,能够更好地适应市场需求变化;依托绿色化融合,可实现生产与环保的协同发展。未来,随着数字孪生、工业互联网等技术与烟草机械自动化的进一步融合,烟草机械的自动化水平将实现质的飞跃,为烟草行业构建高效、优质、绿色、智能的现代化生产体系提供坚实保障,推动行业在新的发展阶段实现持续进步与突破。

参考文献

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