從啟動安裝到完成驗收,僅用60個工作日,創國產超高速卷接包機組安裝調試新紀錄;
卷接機組運行速度穩定在15000支/分鐘左右,包裝機組運行速度穩定在750包/分鐘上下,整線運行速度和有效作業率位居煙草行業前列;
300個感知“神經元”,與數百個關鍵部件、數千個故障原因建立關聯,實時探測設備故障風險度,首開超高速機組“人工智能”使用先河;
……
這是浙江中煙工業有限責任公司寧波卷煙廠在國產ZJ116-ZB48型超高速卷接包機組管理中,交出的一份成績單。“超高速機組,自打引進起便受到全廠上下關注。我們的目標,就是打造國產超高速設備運行管控標桿。”浙江中煙寧波卷煙廠卷包車間主任李捷說。
做好五大保障,半年內三組新機組相繼落戶
ZJ116-ZB48機組的引進,堪稱是2013年即將迎來新生的寧波卷煙廠送給自己的一份“禮物”。
那一年,有著近90年歷史的寧波卷煙廠,啟動易地技改項目。以技改為契機,寧波卷煙廠對設備進行更新換代,謀劃未來生產布局。“ZJ116-ZB48是當時最先進的國產設備,一直在我們的考察視野中。”寧波卷煙廠工程裝備科副科長林翌臻說,綜合設備配置、工序匹配、生產規模等因素,該廠最終選用3組ZJ116-ZB48。
第一次使用超高速設備,如何摸透它的“脾性”?搬遷日期日益臨近,怎樣讓新設備盡早投產,發揮保障力?寧波卷煙廠將設備全生命周期管理延伸至安裝調試環節,聚焦人、機、料、法、環五個保障,確保超高速設備順利在新廠區“安家”。
設備進廠前,卷包車間特地選拔了20名經驗豐富、學習能力強的操作、維修人員到上海煙草機械有限責任公司和山東中煙工業有限責任公司青島卷煙廠學習培訓,既為熟悉機型,也是有意識地組建、培養一支超高速設備管理隊伍。
在設備帶料試機過程中,為提高原輔材料上機適應性,寧波卷煙廠堅持為設備廠家提供與后續生產一致的卷煙紙、水松紙、商標條盒等輔料,最大限度減少物料問題對設備調試的干擾。
為確保安裝調試進度,寧波卷煙廠制定了詳細的計劃表,相關部門嚴格遵循科學方法協同作業,涵蓋設備功能驗證、工藝驗證、數據采集等方面,任務完成進度精確到天。
2016年6月1日,寧波卷煙廠圓滿完成搬遷。2017年年初,兩組超高速設備陸續完成安裝調試并且穩定運行,標志著寧波卷煙廠正式進入“超高速時代”;同年6月22日,僅用60個工作日,該廠第三組超高速設備便完成安裝調試,打破了行業紀錄。
安裝調試工作中的一些做法,也為日后設備產能和效率的提升打下了基礎。“比如,盡量不換牌、少換牌,保證原輔料供應的一致性,是我們開好機組的法寶。”全程參與超高速設備引進的寧波卷煙廠高級工程師林聰說。
精心保養維修,運行速度和效率穩步提升
2019年11月7日下午3點,寧波卷煙廠卷包車間,F7超高速機組旁,操作工楊才粉拿著工具,仔細對設備的關鍵部位——轉塔進行保養。“快到交接班時間了,必須做好日常例保,原則上不少于15分鐘。”楊才粉說。
煙機設備,三分用,七分養。這兩年,著眼于提高超高速機組運行管控水平,寧波卷煙廠積極探索設備預防性維修,把設備日常維護和保養的規范化、標準化作為預防維修的基礎:根據保養時間不同,分別制定例保、日保和輪保策略;同時,例行項目外,通過增加動態隱患排查、添加外掛裝置、開展6S環境整治等,不斷拓寬維保廣度和深度。
為讓保養標準更好落地,寧波卷煙廠卷包車間還廣泛征求操作工和維修工意見,拍攝了一段帶分解動作解說的10分鐘保養操作視頻,極大方便了一線員工掌握規范保養要求。
不只是保養,針對原來部件化維修的不足,卷包車間還探索出一套獨特的維修方法——場景交互式部件化維修。
所謂部件化維修,就是當某個部件發生故障時,第一時間更換部件使設備恢復運行,之后再對該故障件開展維修,繼而作為下次故障的備件。但該方式通常是“離線”維修,維修環境和生產現場有很大不同,有可能出現備件上機后安調時間較長的狀況。
為此,維保團隊通過搭建各種工裝,模擬生產線上的工作環境,對部件進行“類線上”調試,節省上機安裝調試時間。“以鋁箔紙切割工裝為例,以前部件維修好壞上車后才知道。現在我們利用工裝對鋁箔紙進行穿紙試驗,有問題及時調整。”維修工周夏波介紹說,工裝使用后,最多可節約4個小時的維修時間。
此外,寧波卷煙廠對超高速機組生產指標和人員開展“包產包質到戶”考核,專修人員績效與機組指標直接掛鉤,并開展各種形式的勞動競賽,有效調動了員工的積極性。解決ZB48機組頻繁軋包、防止ZJ116機組煙支漏氣和搓板積墨膠……類似這樣的設備改進項目,專修團隊共改進20項,有效提升了設備效率。
經過不懈探索,寧波卷煙廠ZJ116機組運行速度穩定在15000支/分鐘左右,ZB48機組運行速度穩定在750包/分鐘上下;整線運行效率也從最初的82.77%一路上升到了101.93%。在2019年上半年行業卷煙工廠分類對標中,寧波卷煙廠ZJ116和ZB48機組運行效率均位列第一。
推動智能升級,不斷拓展設備保障能力
當人工智能遇到超高速機組,會擦出怎樣的火花?
在寧波卷煙廠,人工智能不僅能“問診”設備健康,而且還能為機臺操作和維護開出具體“藥方”。
這背后,是故障診斷“蛛網”模型在ZJ116-ZB48機組上的探索應用。模型采用人工智能知識圖譜技術,模擬“蛛網感知”原理,利用數采的300多個測點作為感知神經單元,與設備的數百個關鍵部件、數千個故障原因建立圖譜關聯,從而實時探測故障風險度,逐步實現預知維修。
當前,以云計算、大數據、物聯網、移動互聯為代表的新一代信息技術正在重塑制造業態,順應智能制造發展潮流,寧波卷煙廠也適時啟動“智慧煙廠”建設——堅持以智能驅動創新設備管理,加快形成自感知、自學習、自決策、自執行的生產維護模式。
不僅是人工智能,加裝煙支取樣裝置、改進外觀檢測裝置……走進卷包車間,提起ZJ116-ZB48,員工們津津樂道的,還有一系列智能化手段的利用。
“比如,我們自主開發的自動取樣裝置,每隔10~20秒,便可完成一次煙支取樣檢測。這比以往擋車工每隔10分鐘抓一把煙支去檢測高效多了。”設備管理員張挺介紹,該裝置可精準測量煙支的圓周、長度、質量、吸阻、煙絲分布等質量指標,檢測數據實時傳輸到MES系統,實現在線檢測與生產控制系統無縫對接。
“我們對ZJ116機組主要伺服電機關鍵參數實時采集監控,在ZB48機組上改進安裝大量外觀檢測裝置,這些均有助于維修、操作人員提早發現問題并及時解決,從而減少停機率。”系統管理員孫順凱舉例說。
……
插上智能的翅膀,ZJ116-ZB48機組生產潛能得到進一步釋放,已成為“利群”(硬)的絕對生產主力。展望未來,寧波卷煙廠有關負責人表示,將繼續總結完善用好國產超高速設備的經驗,并依托行業智能工廠試點(CPS),不斷拓展設備保障能力,使其更好地支撐保障企業高質量發展。
2025中國雪茄(四川)博覽會暨第七屆“中國雪茄之都”全球推介之旅