近年来，宁波卷烟厂将设备可靠性管理与智能化有机融合，全面推进设备管理的精益化。图为该厂智慧制丝中控室。孙科雷摄

　　宁波，处长江三角洲南翼，居大陆海岸线中央，如今正以“建设国际港口名城，打造东方文明之都”的雄心，在“一带一路”建设中阔步前行。浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂就坐落在这片热土上。

　　1925年发轫于东钱湖边的宁波卷烟厂（以下简称宁烟），历经九十载风雨砥砺，于2016年6月在奉化江畔完成技改，新宁烟破茧而出。传承“管理严细、善于创新”的宁烟基因，以争创行业精益制造标兵为目标，以工业化和信息化融合为坚强支撑，新宁烟致力成为现代卷烟智慧工厂的典范。

　　“工欲善其事，必先利其器。”优质产品的制造水平，离不开精良的装备支撑，更决定于精益管理下的设备优良状态。

　　生产过程数字化，物料自动输送，产品质量自动检测，状态数据自动采集……走进宁烟的现代化工房，走近高速运转的烟机设备，视线所及，处处是数字化的管理痕迹。

　　ZJ116和ZB48型机组的运行效率位居行业第一，速度分别为15000支/分钟、730包/分钟，从2017年6月22日第一台设备通过验收，仅仅一年多时间，宁烟在国产超高速设备的使用上就实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越，如此亮眼的成绩，得益于他们以智能为驱动的设备管理模式创新。

　　“沧桑砺洗九十载，百年基业谋新篇。新宁烟的目标是建设一流卷烟工厂，实现从传统模式下的业务提升到创新模式下的业务变革的跨越升级。”宁波卷烟厂厂长虞文进说，“实现这一目标，需要一流的管理，设备管理是其中的重要内容。我们按照行业设备精益管理、智能工厂建设的有关标准，围绕浙江中烟精益管理要求，聚焦‘互联网+生产制造’，将设备可靠性管理与智能化有机融合，全面推进设备管理的精益化，以创新驱动勇争一流。”

　　以智能化提高可靠性为导向，提供“宁烟策略”

　　前不久，宁波卷烟厂组织青年员工开展了一场别开生面的“赢在现场”生产辅助工具设计竞赛，EMS刹车辅助工具、负压管毛刷接头、改进型冲击螺丝刀等创新工具令人耳目一新，也为今后做好设备运维、进一步提高设备可靠性提供了更顺手的器具。

　　宁烟推行以可靠性为中心的设备管理模式（RCM），将可靠性要求贯穿于设备全生命周期管理，注重可靠性管理与智能化技术的有机融合，搭建起了具有宁烟特色的设备精益管理体系。

　　全生命周期管理，始于和设备“相亲”的选型阶段。宁烟从人、机、料、法、环五个维度的综合可靠性出发制定标准，统筹考虑设备配置的均衡、规模生产与安全防护的兼顾、复杂工艺与简化设计的平衡，以及物理层、控制层、管理层的一体化防差错设计，为设备的可靠性管理奠定了全面而立体的基础。

　　等设备“娶进门”，持续改善与创新就成了“日常生活”的重点，宁烟人通过提高零部件寿命和综合可靠性，促进设备运行综合指标的稳步提升。按照RCM模式的理念，复杂精密的数控设备采取定期维修方式对故障预防的代价较高，易导致过度维修；而视情维修则比计划维修更具科学性和经济性。高速发展的智能化装备、物联网技术、数据处理能力，为宁烟的RCM量化管理铺垫了数据基础，也使故障逻辑决断和维修决策实现智能化成为可能。

　　为此，宁烟制定了“四个转变”（局部向全局转变、预防向预知转变、充分向精准转变、传统向创新转变）的提升策略，从底层的全面数采着手，逐步构建了三级智能巡检、BIM三维仿真、故障诊断知识图谱、图像识别监测、设备健康管理等一系列应用平台，一步步实现了从传统RCM管理向智能驱动的Smart-RCM升级。

　　以智能化推动“四个转变”，推进“宁烟实践”

　　智能化技术使设备管理充满了“智慧”：利用仿真进行设备可靠性设计与建模；实施全面数采进行状态可靠性监测与分析，依据故障诊断和健康评价作出维修决策；优化维修策略，减少过度维修，细化成本控制，实现精益运维；迭代提升，将他机类比、技术创新常态化，根除设备缺陷和隐患。由此，设备管理的内涵与外延不断拓展，管理主线更为清晰明确。

　　夯实设备智能基础，推动局部向全局转变——

　　宁烟成功引入应用三维仿真技术，实现了工厂设计、安装和设施维护的可视化管理，为设备互联互通和智能化管理奠定了基础，成就了“3年内完成技改，3个月完成制丝工艺验证，60天完成国产超高速机组安装调试”的“宁烟速度”。

　　通过设备优化布局，宁烟建设起柔性物流。推动库区融合，半成品烟丝和成品烟丝高架库采用统一的仓储管理系统、统一的货架存储区域和统一的EMS小车调度系统，把关键资源集中到“共享池”中，根据工艺配方、生产调度的需求，实现“库区融合、逻辑分离、柔性支撑”。推动系统融合，通过工业以太网实现物流集控、制丝集控、卷包数采的系统互联，通过数据交互平台实现系统间相互验证、相互锁定，构建起覆盖生产全流程的质量防差错体系，投产至今未发生错牌、混牌事故。推动工艺融合，烟丝高架库延伸到掺配、喂丝等关键工序，通过生产模式的定义、多元的流程计算、统筹的生产节拍控制，保证了全配方生产与分组加工的有序切换；以批次号、烟丝箱号等信息为索引，实现了指定生产批次与指定卷接包机台一一对应，灵活响应生产调度需求的同时，减少了换牌时间和风险。

　　通过设备优化布局，宁烟推动柔性生产，实现了制丝三线打通、卷包全覆盖，为设备、产能的一体化管理和智能化调度创造了有利条件。三线打通，关键是实现设备统一、参数统一、操作统一。技改之初，宁烟就在设备选型、布局上“动了心思”，主机设备、辅联设备配置、各关键工序间的输送距离三线均保持一致。通过各类控制器件和关键机械部件的彻底排查，确保控制参数统一；通过数据采集源头、频率的一致，确保工艺参数统一；持续修订关键岗位V-SOP，细化操作流程，确保操作统一。投产后，卷包工序滤棒交换站可覆盖所有卷接机，条烟输送系统可全互通包装机，并改进增强了设备对高档牌号的生产兼容性，实现了高速卷接机也能生产高、中、低档所有规格产品。

　　探索设备智能维修，推动预防向预知转变——

　　戴上AR眼镜，设备状态监测系统以3D全息图像的形式呈现在虚拟荧幕上，让人们能实时看到设备内外部的工作状态，预测设备是否发生故障。而在以前，这些是要靠维修人员的经验来判断的。这套酷如“007”使用的装备，是宁烟为满足更直观、更快速预测设备故障的需求，对设备状态监测系统做的升级。

　　“上医治未病”，进行预知维修，排除潜在的故障隐患，对保障设备健康运行更有利。

　　宁烟通过探索感知技术的应用，让设备具有了“感觉”：借助热电偶的“触觉”、气体检测的“嗅觉”、图像识别的“视觉”、振动频谱监测的“听觉”、油液分析的“味觉”，能够消除设备状态数据采集盲区，让设备在“透明”状态下运行。他们还在主要设备上布置了10万余个实时监控数据采集点，建立“数入一库、一数一源、数出一门”的实时数据库，实现了数据的统一集中管理，推动设备维修方式向智能化转变。同时，采用RFID识别技术为设备标注了“身份”：在烟丝箱、成品托盘等物流设备上，采用电子标签存取物料代码、产地、生产批次、物料重量等信息，通过工业控制环网，把实时任务信息和设备运行信息反馈给集控系统，实现了物料和成品从生产、质检、仓储到运输等环节的信息采集与跟踪管理，达到全程可视化、安全可监控、质量可追溯、效率可计量的目标。

　　治未病，准确诊断最关键。宁烟开发了设备参数在线预警系统，该系统能够实时采集设备运行参数，通过建立设备参数预警模型，以实现系统在线监控设备运行参数，突破人工巡检盲区的壁垒。此外，他们还与上海烟草机械有限责任公司合作，在ZJ112-ZB47型卷接包机组上部署了设备健康状态监测系统，通过在设备关键部位加装振动、温度等传感器，实时感知设备运行状态，提前预知设备故障。针对已发生的设备故障，系统根据已“掌握”的数据进行时域和频域分析，深挖设备故障特征频率，并进行随机森林算法的集成学习，建立设备故障特征模型，有助于更早、更精准地识别类似故障。如今，有了AR眼镜的加持，机台操作人员便多了一双有着维修工视界的“眼睛”，能够更准确地感知设备的“冷暖”，预警设备故障。

　　“优化工作模式就是解放生产力。”卷包车间主任李捷说，“目前，我们拟通过实施三级智能化巡检方式，打造无人值守工段，使人力资源配置更优化。”三级智能化巡检方式，即现场层面点巡检全面利用RFID技术，使用移动终端，录入内容直接上传至设备管理系统；工控层面点巡检是在设备、生产监控信息系统中植入自动巡检程序，通过实时扫描比对，完成自动化的设备参数数据自检，故障报警可直接推送至电子看板；工段层面点巡检则是通过实时的图像、影像识别比对，进行智能化实时巡检，异常情况可通过集控系统呈现，同时相关内容将推送至相关人员。当前，现场层面点巡检已全面启动，工控层面点和工段层面点将按计划有序开展。

　　降低设备运维成本，推动充分向精准转变——

　　通过精益维保、精准供给、精确保障，宁烟避免了过度维修和充分供给产生不必要的浪费，实现了对设备运维成本的精益控制。

　　宁烟根据设备“身体状况”采取日常维修，实施精益维保。比如卷包工序，按照“时间轴、纵向深度轴、横向广度轴”进行维保策略优化，将设备的基本保养点、重点保养点与设备状态进行有机结合，从而使设备的保养不再是单纯的简单拆装清洁，而是按照巡检、告警结果动态调整维保项目，适应同种设备的不同性能状况。在时间轴上，他们利用停产时间对重点机组进行“深度”保养；在纵向深度轴上，除了维护保养规程中的例行项目外，增加了动态隐患排查；在横向广度轴上，增加了外挂装置维保，并结合6S开展环境整治。

　　通过推进备件精益管理专项课题，宁烟实现了备品备件的精确保障。“内外联动”降低备件库存成本，内部通过杭甬两厂备件虚拟同库管理，通过技术创新延长易耗备件的使用寿命；外部通过与兄弟烟厂开展备件互通拆借、与烟机企业建立备件寄售机制，盘活资源，有效降低备件库存。“采耗同控”加强备件精细管理，适应备品备件间断性需求的特征，突破“有比无好、多比少好”的传统思维，根据备件采购、耗用等实际信息，探索应用灰色理论、威布尔分布等算法预测备件需求，既保证备件可用度，又避免库备过多过久造成无谓浪费。

　　提升设备管理绩效，推动传统向创新转变——

　　“唯有专业，才能卓越。”在“人机料法环”各环节中，“人”无疑发挥着中枢作用，宁烟坚持以人为本、坚持绩效导向，依托智能创新平台，广泛开展创新实践，不断提高设备管理的效率和效益。

　　姚海彬、卢宇杰、高梦锦是卷包车间的技术骨干，三人在业务上的精进和“谋略”为他们赢得了“三剑客”的称号。“用眼睛去观察产品的表情，用耳朵去倾听设备的声音，用心去感受工作的快乐。”这句话是“三剑客”的师傅周晋宁时常教导他们的，如今，“三剑客”把这句话传递给了小师弟们。在宁烟，搭建了“邵坚铭技能大师工作室”“创新工场”等平台，围绕智能工厂建设、智能化技术应用，采取“虚拟项目”模式开展技术攻关；建立了精益人才育成体系，鼓励青年员工参与创新，逐渐形成70后领方向、80后成主力、90后为储备的“雁形”技术队伍架构，实现了技术的传承共享。

　　近两年，得益于创新平台和人才育成体系，宁烟形成各个领域的重点科技项目、质量改进项目共194项、“微创新”1497项；获得专利授权132项，其中发明专利36项；《数字化卷烟工厂建设方案与规划研究》等项目获省部级以上奖项。装箱站烟箱带式称重系统、柔性化条烟输送系统等创新项目在行业内得到了推广应用。

　　针对高速、超高速机组，宁烟组建了专门的维修团队，实行定人、定机台的维保和“包产、包质到户”的考核，开展了30余项制度创新与技术创新，解决了部分机型搓板堵塞、烟支夹末等技术难题，1~10月份，ZJ112、ZB47型机组运行效率分别为98.76%、89.78%，ZJ116-ZB48型机组运行效率为100.17%。同时，以行业设备管理绩效评价体系为导向，开展岗位、机台、班组三级对标管理，通过多维比对、寻找差距、持续改善，推动综合效益不断提升：今年1~10月，劳动生产率达到736.46箱/人，同比提高12.10%；原辅料消耗、能源用耗持续下降，单箱可控费用同比下降15.07%。

　　依托智能工厂建设，拓展“宁烟能力”

　　依托智能工厂建设，宁烟探索设备管理与大数据、工业互联网、物联网、移动应用等信息技术的深度融合，不断拓展自身的设备管理能力，锤炼提升设备管理能力的“金刚钻”。这保证了各类设备的良好运行状态，在宁烟，不仅新设备表现令人惊艳，ZJ17等机型的运行效率也在行业内名列前茅。

　　宁烟针对ZJ116-ZB48型机组进行探索试点，采用人工智能的知识图谱技术，建立了故障诊断的“蛛网”模型。模型应用数据挖掘算法，模拟“蛛网感知”原理，利用数采的300多个测点作为感知神经元，与设备的数百个关键部件、数千个故障原因之间建立起图谱关联，对感知参数的波动进行信息耦合，实时探测设备故障风险度，进行故障辅助诊断、设备健康评价、维修决策、检修计划排程。同时，图谱可实时对质量缺陷相关参数进行关联和分析，输出风险点和变化趋势，为机台操作和维护提供方向与重点，逐步实现预知维修。

　　为解决传统PID控制的滞后性问题，宁烟以烟丝烘后冷却水分、烟支吸阻控制为突破口，构建了工艺控制物联网平台。平台采用深度学习、模糊逻辑等算法，形成可自学习、自评价、自适应的智能控制模型，提高质量控制精准度，实现均质化生产。目前，三线同牌号烘后冷却温度极差小于0.6摄氏度，冷却后水分批间波动降低了20%。

　　在探索智能服务新应用方面，宁烟利用数据采集、数据建模、虚拟仿真等技术，逐步建设浙江中烟工业互联网平台，开展智能制造APP创新应用，研发生产前仿真、生产中仿真、生产后仿真、产品制造全生命周期仿真、设备全生命周期仿真的“微服务”应用。通过边缘计算、大数据分析、数据驱动模型，实现了对设备运行状态的实时监控与预测；结合设备历史数据和实时数据，构建了设备数据孪生体，并与现有信息系统有机融合。同时，他们还在探索将传统的业务系统上云，提升微服务开发能力，满足未来智能化应用的业务需求。

　　“提升设备管理精益化水平，推动智能制造，是我们的职责所在、使命所系、未来所依。我们愿携手国产烟机制造企业，全力推动卷烟工厂设备管理上水平，努力为行业高质量发展作出更大的贡献！”虞文进信心满满地表示。

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