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“智”配有方 “慧”啟未來——浙江中煙推進煙葉模塊配方數字化轉型紀實

2024年05月21日 來源:東方煙草報 作者:王林、王茜、郝賢偉
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彩云之南,在云南煙葉復烤有限責任公司宣威復烤廠,烘制粉碎后的煙葉通過近紅外光譜儀掃描,生成的譜圖被解析成數據傳入原煙質量數據庫;

秀麗之江,在浙江中煙工業有限責任公司技術中心,配方員利用這些來自一線的數據對煙葉質量進行分析,再通過數字化手段針對性創新煙葉模塊配方……

高效聯動的背后,是浙江中煙推進煙葉模塊配方數字化轉型的創新探索。

煙葉模塊配方是煙葉原料與產品需求間的“橋梁”“紐帶”,直接影響原料利用率和卷煙質量。近年來,浙江中煙緊跟行業數字化轉型步伐,結合企業自身發展部署,推進煙葉模塊配方數字化轉型,持續強化數字技術對推進企業高質量發展的促進作用。

數字引領,明確新路徑

數字化轉型是加快推進企業現代化建設的重要引擎、有力抓手。

順應大勢、融入大局,浙江中煙錨定數字化轉型目標,堅持一張藍圖統籌布局,將模塊配方數字化研發列入企業一體化數智化規劃,系統提升研發創新工作整體效能。

“我們技術研發部門要主動加強技術研發,尤其要強化數字工具應用,充分挖掘數據價值,從而提升品牌競爭力和創新驅動力,持續為企業高質量發展和現代化建設貢獻力量。”浙江中煙技術中心副主任王輝介紹道。

聚焦模塊配方數字化研發,浙江中煙立足供應鏈全流程統籌考量,借助數字化手段向供應鏈前端延伸,持續優化原料資源配置,挖掘數據資源要素價值,以數據驅動流程再造、業務變革、管理升級。

就像世界上沒有兩片完全相同的樹葉,即便來自同一產區的同一品種、同一等級的煙葉,不同批次的品質也各不相同。為了保證產品品質穩定、提升煙葉利用效率,煙葉模塊配方需要從基礎的煙葉品質研究入手,根據當下的煙葉品質及時進行創新調整。

對于推進煙葉模塊配方數字化轉型,浙江中煙思路清晰、統籌規劃,首先對煙葉品質進行數字化表征,利用數字化模型在復烤環節獲取大量樣本的質量數據,形成一個個數字化“基礎模塊”,再根據產品生產需求,創新模塊配方設計方法,并在復烤加工過程中全程監控片煙質量,從而實現產品需求滿足與原料高效利用的“雙贏”。

從卷煙到片煙、從片煙到原煙,浙江中煙通過將數字化應用嵌入煙葉配方全鏈條,讓數據說話、靠數據運行、用數據決策,打通煙葉模塊配方的數據應用通路,探索出一條煙葉模塊配方高質量轉型之路。

科技賦能,探索新技術

數字化轉型,數據是最基礎的生產資料。不同于傳統配方設計主要依靠感官測評,數字化配方需要以具體數據表征煙葉品質。

“如何以數字化方式表征煙葉品質”,成為配方人員首先要解決的問題。經過廣泛探索和論證,浙江中煙技術中心決定采用近紅外光譜技術構建煙葉品質模型,采集煙葉品質數據。

數據涉及哪些指標?數據從哪里獲取?如何確保數據精準……浙江中煙技術中心抽絲剝繭、層層深入,從客觀指標表征和主觀指標表征兩個維度,系統開啟模型構建探索。

在客觀指標表征模型構建上,為確保指標設置合理、覆蓋全面,浙江中煙采集了全國煙葉八大香型生態區1200余個煙葉樣本的近紅外光譜進行測試。經過不斷調整優化,浙江中煙構建的客觀指標表征模型做到了煙葉主要化學成分指標的近紅外預測結果與傳統檢測結果偏差小于5%,基本能夠滿足實際應用需求。

相對而言,主觀指標表征模型更為復雜。比如,香型風格作為煙葉特色評價的關鍵指標之一,如何進行定量表征是推進配方數字化轉型必須攻克的難題之一。

構建模型不是“另起爐灶”,離不開歷史經驗加持。浙江中煙技術中心充分結合歷史經驗,創新探索出基于典型樣本的三維指標賦值建模方法,構建起香型風格及感官質量的近紅外模型,將“主觀經驗”進行數字化“客觀處理”,實現了主觀指標的定量表征。

經過多年實踐探索,2022年,浙江中煙構建起基于近紅外光譜技術的煙葉品質表征數字化模型。其中,涉及四大類共計20余項品質指標,利用風格定量表征、相似度定量評價等技術創新模塊配方設計,大幅提高了煙葉配方模塊設計效能。

技術前移,實踐新模式

來自復烤一線的煙葉質量數據是煙葉模塊配方數字化設計的基礎,直接影響煙葉配方研究質效。

落實行業部署,主動向前一步,浙江中煙積極協同復烤企業,去年創新將模塊配方數字化應用前移至打葉復烤環節。

配方數字化應用前移,首先要將模型遷移至打葉復烤一線。截至目前,浙江中煙已經將自主研發的煙葉品質表征數字化模型“移植”到了委托加工的8家復烤廠,并在4家復烤廠實現了數字化配方前移設計探索,累計將50余個煙葉模塊配方應用到了復烤一線。

為確保一線數據真實可靠,浙江中煙聯合復烤廠先后制定近紅外模型維護管理規范、煙葉取樣及近紅外檢測技術要求等管理規程,實行嚴格的過程規范管理,并共同構建煙葉質量多維度數字化表征檢測合作平臺,組建模塊配方數字化轉型的數據庫。

隨著數據積累、沉淀,煙葉模塊配方數字化轉型開始“撬動”業務轉型。

除了模塊配方數字化轉型高質量推進,浙江中煙基于此成果進行的延伸探索同樣亮點紛呈:煙葉質量評估為原料精準采購指明了方向;不同類別原料差異分析明確了工業分選規程優化方式;數字化識別及配方設計挖掘了潛在煙葉資源價值……

同時,作為協同方的復烤企業不僅提升了技術人員檢測及數據分析的能力,也進一步拓展了基于檢測平臺的工藝加工自主創新能力。

“有了近紅外檢測,加工片煙的煙堿變異系數由5%降至3%以下,片煙均質化加工達標率達100%。同時,我們還聯合浙江中煙基于配方模塊成果開展復烤工藝技術創新,取得了非常好的效果。”宣威復烤廠生產技術科科長楊澤會說,通過合作雙方實現了共贏。

片煙加工有了“數字監控器”,配方設計實現質量、數量、成本統籌兼顧,從設計結果評判到片煙生產評價全程數字化管控,浙江中煙通過煙葉模塊配方數字化轉型,大幅提升了模塊配方設計效能、煙葉使用效率,煙葉原料品質得到有效保證。

數字潮涌,奮楫前行。浙江中煙表示,下一步將聚焦煙葉原料高質高效利用,加強技術共享、平臺共建,持續深化配方技術升級和原料加工研究,努力為行業培育新質生產力貢獻更多“浙江智慧”。

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