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红河卷烟厂智能工厂建设
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{| class="wikitable" align="right" |- |<center><img src=https://p8.itc.cn/q_70/images03/20230102/294e745badf24899b9ca406c69183b7a.png width="300"></center> <small>[https://www.sohu.com/a/623864211_649545 来自 搜狐网 的图片]</small> |} '''红河卷烟厂智能工厂建设'''红河卷烟厂是红云红河烟草(集团)有限责任公司核心的骨干生产厂之一,1985年筹建,经过“九五”、“十五”就地技改后,生产规模达到年产卷烟100万箱,主产“红河”、“云烟”[[品牌]]。 ==一、企业简介== 红河卷烟厂是红云红河烟草(集团)有限责任公司核心的骨干生产厂之一,1985年筹建,经过“九五”、“十五”就地技改后,生产规模达到年产卷烟100万箱,主产“红河”、“云烟”品牌。企业重视以技术[[创新]]引领发展,具备了完备的生产自动化、[[物流]]<ref>[https://www.sohu.com/a/343489541_120350269 物流的概念] ,搜狐,2019-09-26 </ref>自动化及生产经营一体化系统,多项科技成果获国家、省部级科技进步奖。 ==二、项目简介== 红河卷烟厂于2018年5月启动易地搬迁技术改造,项目配置了3条4800kg/h的叶丝[[生产线]]、30组卷接包设备、13组滤棒成型机、1套装封箱生产线、6个物流高架库、安防消防、动力能源等公共设施、信息化基础设施以及配套的智能化生产运行管控集成系统。项目为全新构建智能工厂,实现数字化转型<ref>[https://www.sohu.com/a/452605529_100076870 什么是数字化?如何理解数字化转型?],搜狐,2021-02-25</ref>升级提供了良好的契机及条件。红烟技改项目以虚实融合的智能工厂[[建设]]为切入点,探索数据驱动的智能制造新模式。新工厂于2021年6月落成并投产,可达年产卷烟600亿支。 ==三、项目技术方案== 本项目在工艺及工程设计过程中,采用了BIM/PIM、Plant simulation 仿真平台,根据工艺及流程设计进行建模及仿真验证,对厂房功能布局、能源、消防、工艺环境、给排水等基建工程进行建模及仿真验证,优化设计[[方案]]。信息系统的设计首先规划总体系统架构,明确各个子系统的功能范围及边界,根据系统的交互进行集成设计。 ===1.工艺设计=== 工艺设计中,对产线、工段、工序、设备、仪表、管网等实体对象结构、[[几何]]尺寸、技术参数、空间布局、连接关系等实体模型的构建。并引入数字化仿真技术,对产线布局、设备配置、工艺路线等方面进行设计优化。建立生产调度模型,结合启发式多目标进化算法作为优化算法与仿真模型集成。仿真验证报告输出内容包括生产总时间、各线段生产时间、储柜利用率、储柜周转次数、各线段切换次数、物流库库存变化趋势、物流库峰值、生产设备利用率、工艺流程可行性等验证结果。实施效果如图: ===2.工程设计=== 采用BIM技术按设计图纸进行三维实体模型的构建,针对土建、设备布局、综合管网等各专业在净空分析、空间预留、各实体间的错漏碰缺等等问题进行设计优化。所有的设计、验证成果通过数字化交付平台进行管理,包括设计图纸、三维实体模型及设计数据、验证[[报告]]、设计变更及其它相关设计文档资料,通过数字化设计交付平台,能够有效的指导后续的工程建造。平台实施情况如图: ===3.信息系统总体规划=== 工厂信息系统(不含控制系统)所采用的技术架构借鉴数字中台的实现思路,采用云化架构开发。依托工厂构建的工业互联网平台,将卷烟工厂生产排产、协同调度、设备运维管理、工艺质量管理等核心业务进行微服务化设计与开发部署,形成微服务池,以便实现业务[[功能]]、数据、模型、工具的复用与共享。总体架构如图: 数据集中管理与服务主要支撑厂级数据中台的构建,形成标准统一、融合的全域数据,可将数据封装后的接口发布至数据服务总线供外部系统订阅,实现与外部异构系统的交互;微服务中心为接入平台的各类服务及数据模型服务提供运行[[环境]],包括服务注册、服务发现、服务治理、统一授权及运维管理等功能;平台门户整合和管理各类业务组件与服务,为各类应用提供登录入口。 ===4.系统集成=== 红河卷烟厂信息系统的建设采用统一规划、统一[[标准]]、统一平台和统一集成的模式,以系统集成、数据融合为核心,实现各个系统的融合应用。依据总体规划、业务架构、数据架构规划的输出成果进行整体集成设计,主要包括子系统范围及边界定义、各子系统数据交互、接口及技术规范等。其中,基于微服务架构的系统间采用Restful API进行集成,与SOA架构的系统采用ESB、Web service等机制集成,与控制系统的实时交互采用OPC或OPC UA方式。总体集成架构如图: ==四、 项目成效== 本项目已完成并落成投产,构建了以工业[[互联网]]平台为核心的IT基础设施建设,完成了APS、MES与产线、物流、能源等各个子系统的集成实施,初步构建了各车间产线、物流、能源数字孪生体,实现了业务的协同及生产过程的透明化。建设过程中所采用的方法和数字化仿真技术实现了设计、建造与运营的有效衔接,为工厂的建设提高了质量和效率,减少了投资成本。后续将按照红烟智能工厂蓝图规划,持续推进数字化基础完善与智能化场景应用开发,提升虚拟工厂对物理工厂的指导能力,以通过长期持续的投入与建设,构建一个完备的智能工厂。建设过程中所采用的方法及路径对烟草行业[[智能]]工厂的建设具有一定的普适性及借鉴意义。 ==参考文献== [[Category:500 社會科學類]]
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