卷烟厂制丝车间生产时间智能编排

一、背景介绍

在制丝车间，各岗位需维护一张名为“ 各工序生产运行情况统计表”的表格，它是由操作工们在每次开班时接收到计划之后，人工输入再按生产实际进行调整，它的重要性在于跟班管理根据它进行生产能力预估，人员组织调配，计划异常反馈；操作工根据它进行生产进度提醒，提前规划保养，调控生产节奏。

二、问题描述

一是耗时耗力。需要手动录入牌号、批次、预计生产时间，因各类不可控因素可能导致多次全量维护更新。

二是依赖性高。对操作人员的岗位经验程度依赖性高，对操作人员表格维护的及时性依赖性高。

三是数据待验证。人工编排时间与实际生产时间无法通过表格验证，工单生产实际状态无法通过表格验证。

三、问题分析

一是SWOT 分析，基于车间实际情况，从内部优势、劣势与外部机会、威胁四个维度展开，内部优势在于车间已具备智能制造一体化平台基础，且操作工熟悉生产流程，可依托现有资源降低系统开发与适配成本；内部劣势则是人工编排高度依赖个人经验，易因经验差异导致编排不合理。外部机会为企业正推进数字化转型，可借助算法优化生产计划，符合整体发展战略；外部威胁在于若系统设计复杂或操作繁琐，可能引发操作工抵触情绪，或因数据联动不畅影响生产稳定性。据此制定四大策略：一是依托现有智能制造一体化平台，快速部署智能编排算法，充分发挥平台与人员优势；二是引入智能编排系统替代人工操作，弥补人工经验依赖、数据易出错等短板，建立标准化编排流程；三是开发简洁化、“ 傻瓜式” 操作界面，降低操作人员学习难度，减少系统推广过程中的抵触情绪；四是采用试点——优化——推广” 分阶段实施模式，先选取1-2 条生产线试点应用，规避全面推行可能引发的生产风险。

二是原因分析，人为因素方面，手工录入效率低，且受操作工经验水平制约，易出现输入错误或遗漏。流程缺陷方面，生产计划调整时需全量更新表格，缺乏动态联动机制，导致重复劳动。

三是解决目标。开发智能编排功能，实现生产时间自动生成与动态调整，减少人工干预。

四、解决方案

一是小组总结了人工编排流程，岗位操作人员拿到纸质生产计划单后，进入共享表格对照计划手动录入牌号、批次，依赖经验进行人工编排生产时间，同时修改特殊批次生产时间，最后权衡整体计划再次补充修改时间，整体过程由跟班管理人员督促执行。

二是小组梳理了一体化平台现有资源：工单生产计划，工单生产状态，牌号生产时间，生产换批时间，工艺生产标准，特殊业务规则等。

三是小组结合人工编排流程和一体化平台现有资源创新性转换为智能编排流程。岗位操作或跟班管理拿到纸质生产计划单后，进入制丝工单界面，进行首尾批次标记，一体化平台自动生成编排时间，当修改特殊批次开始时间时，编排时间可自动更新。

五、实施过程

一是组建团队。课题负责人负责课题设计、统筹课题实施进度，创意提出人负责梳理业务规则，提供业务指导与成果验证，技术人员负责课题界面的开发与优化。根据本课题实施难易程度、可行性、小组成员的基本情况、车间现有资源以及年度的生产情况制定分阶段实施计划，明确各阶段时间节点：需求确认阶段（8 月 1 日——8 月 15 日），调研各生产线工艺要求、操作人员痛点，确认智能编排功能需求与数据接口需求，输出《需求规格说明书》与《数据接口清单》；详细设计阶段（8 月 16 日——8 月

31 日），设计智能编排算法逻辑、界面原型、数据流程图，确认后形成《详细设计报告》与《界面原型图》；功能开发阶段（9 月1 日——10 月31 日），开发数据整合模块、配置模块、首尾批标记模块，完成算法代码编写与系统联调，交付可运行的智能编排功能模块与源代码；测试验证阶段（11 月1 日——11 月 30 日），选取 3000kg/h 生产线作为试点生产线，模拟正常生产、计划调整、特殊牌号生产等场景测试系统稳定性与准确性，输出《测试报告》与《问题整改清单》；优化改善阶段（12 月1 日——12 月31 日），根据试点反馈优化界面操作流程、调整算法参数，完成系统全生产线推广，交付优化后的智能编排系统与《推广应用报告》。

二是课题设计。根据工艺标准和生产实际，小组梳理了13 条智能编排规则，分为三类，第一类为智能制造一体化平台已有数据关联规则。例如默认每日早班第一份烟生产开始时间，某工序结束时间为该工序开始时间与生产时间之和，下一份烟开始时间为上一份烟结束时间与生产间隔时间之和，生产时间与间隔时间均基于平台存储的历史数据确定。第二类为需配置的基础数据规则。包括加料工序开始时间需在对应牌号回潮工序结束时间基础上叠加生产间隔时间，叶柜储叶时间需满足工艺标准预设的上下限值，烘丝段第一份烟开始时间为对应牌号加料结束时间加上储叶时间与烘丝准备时间之和，烘丝段各牌号结束时间为开始时间与预设生产时间之和。第三类为需通过代码处理的特殊规则，例如 5000kg/h 烘丝段生产间隔按累计产量动态调整； 9000kg/h 加香段连续生产 n 份同牌号烟、 5000kg/h 加香段连续生产 m 份同牌号烟，或每次更换牌号时，间隔均有所调整；9000kg/h 烘丝段识别到特殊牌号后，下一份烟生产间隔自动调整； 烘丝段若无法实现两份烟连续生产，则自动后延第一份烟开始时间等。

三是课题开发。小组首先对智能制造一体化平台已有数据进行整合，包括工厂日历：如早班时间、中班时间，厂级工艺标准：如各牌号润叶加料温度、水分要求，制丝批次计划：如计划量、计划日期等，建立统一数据输入接口，确保智能编排所需基础数据实时获取。其次依据梳理的智能编排规则，对生产加工时间和生产换批时间进行统计梳理，小组成员统计汇总了各牌号在不同工序的生产时间和生产间隔，并据此发并维护了配置页：生产加工时间配置页和生产换批时间配置页，生产加工时间配置页支持按“ 牌号——工序” 维度预设生产时间，例如为特定牌号在 3000kg/h 烘丝工序设定固定生产时长；生产换批时间配置页支持按“ 工序——是否同牌号” 维度预设间隔时间，例如设定切片工序同牌号与不同牌号的换批间隔差异。最后，小组对原制丝工单界面进行优化，新增“ 首批/末批” 标记按钮。核心代码逻辑包括：查询前一天未完成任务与当日及后续任务，并按计划开始时间排序；识别首尾批标记信息，定义当前标记状态；若标记状态为“ 首批” 或“ 末批” ，则自动补全中间批次时间。

六、效果评估

一是快：编排速度快，不用等待逐个手输维护，更新快，不再只依赖操作人员。

二是准：实际生产时间准，工单生产状态准，工作排产顺序准。

三是省，即省力：编排时间不再是操作人员的负担活，省心：不用背用查阅生产时间及换批时间。

七、结论与展望

本文针对制丝车间生产时间人工编排的痛点，结合数字化转型契机，设计并实施智能编排方案，通过规则梳理、功能开发与分阶段推广，实现生产时间智能编排、动态调整与验证，显著提升编排效率与准确性，降低人工成本。后续可进一步优化：一是引入机器学习算法，基于实时生产数据动态优化生产时间与换批时间参数，提升编排灵活性；二是拓展系统功能，增加生产异常预警模块，当实际生产时间偏离预计时间超过阈值时自动提醒，进一步提升生产调度智能化水平。