打叶复烤质量协同管理系统研究与应用

肖大强 1、李海荣 1、江友达 1、郑景丰 1、何岸 1、李晓飞 1、张永伟 2

1广东梅州烟叶复烤有限公司，广东省梅州市梅县区南口车陂 , 514783

2厦门中软海晟信息技术有限公司，厦门市软件园二期观日路2号 361008

基金项目：广东省烟草专卖局科技专项（201707，201744000020095）

摘 要： 复烤加工作为烟叶形态转换的一个关键环节，在此环节包含了原烟质量、加工过程质量、成品片烟质量等大量质量信息。因此建立一套全集成的、开放的质量远程协同管理信息平台，即满足企业自身生产过程质量的控制要求，也满足客户对于远程监打，远程质量监视的需要，在现代化烟草行业信息化建设中具有重要意义。

关键词： 打叶复烤 质量追溯 质量协同 远程协同

Research and Application of Collaborative Quality Management System for threshing and redrying Enterprises

1xiao daqiang¹, li hairong¹, jiang youda¹, zheng jingfeng¹, he an¹, li xiaofei¹, zhang yongwei²

1 Guangdong Meizhou tobacco redrying co., ltd, nankou chebei, Meixian district, Meizhou city, Guangdong province, postal code 514783

2 xiamen zhongruanhaisheng information technology co., ltd., no.2 guanri road, xiamen software park phase ii, postal code 361008;

Abstract：The redrying process is a key link of tobacco leaf shape transformation, which contains a large amount of quality information such as the quality of the original tobacco, the quality of the processing process, the quality of finished tobacco slices, etc. Therefore, it is of great significance in the informatization construction of modern tobacco industry to establish a set of fully integrated and open quality remote cooperative management information platform, which not only meets the quality control requirements of the enterprise's own production process, but also meets the needs of customers for remote monitoring and quality monitoring.

Keywords：Beating leaves and redrying Quality traceability Quality coordination Remote collaboration

序言

产品的可追溯性是ISO9000标准体系管理的核心内容之一，建立烟叶质量追溯体系是国际烟草界新兴的烟叶质量监控及追溯手段。烟叶质量追溯，实质上是对烟草身份的识别，是烟草质量的根本保证，由于烟叶的种植、生产、收购、打叶复烤、卷烟加工整个生命周期横跨了烟草商业公司，复烤公司，工业公司几个公司的几大环节。质量追溯信息分布在各个环节的过程中，需要通过建立烟叶质量协同管理系统来完成的。建立烟叶质量协同系统的根本目的，在于明确烟叶产品的特定身份，确定任何烟叶产品质量问题的来源，一旦发现有质量问题的烟叶，可以追踪到特定环节。以便采取有效措施加以纠正，保证烟叶的继续使用，对稳定卷烟质量具有重要意义。

研究的背景

正因为烟叶整个生命周期的质量信息链条相对漫长，在信息化方面，我国在“两烟”生产领域建立了较为完善的质量追踪体系及相应的信息系统，而在“两烟”生产之间起重要衔接作用的复烤企业由于加工过程中存在烟叶拆包分级重新组合的情况，且生产环节工艺较为复杂，导致信息流和实物复杂多变，不便于烟叶的质量信息管理及追踪。因此复烤企业打叶复烤质量协同管理系统的建设就变得尤为重要，是打通工业、复烤、商业整个质量追溯数据流、信息流重要的一环。

近年来，国家烟草专卖局不断深入进行烟叶资源配置改革，卷烟工业企业对烟叶原料提出了更高的要求。优质、稳定的烟叶原料是卷烟工业企业提升自身竞争力的重要保障，是重点卷烟品牌稳步发展的基础。重点品牌的卷烟配方，对原料的需求从质量到风格都已逐步形成了一整套的指标体系。复烤加工作为烟叶形态转换的一个关键环节，在此环节包含了原烟质量、加工过程质量、成品片烟质量等大量质量信息，因此复烤加工环节的质量数据信息化已成为实现批次质量追溯的重要纽带。目前这些对烟叶质量至关重要的信息离散的分布在整个烟叶生命周期的各个环节和业务链条。整个行业尚未建立完整的烟叶质量信息数据库来对这些质量数据标准化和数据挖掘利用，在复烤企业方面也没有信息化系统来将这个环节的烟叶信息收集上来进行利用和分析。复烤端是承上启下、承先启后、承点启面的关键环节，加快复烤环节的基础设施和信息化建设，特别是实现打叶复烤数据实时采集和远程协同对于行业质量追溯链条是极为重要的中间环节。该研究未来将成为国家局、工业、商业、复烤企业之间形成主体明确、层次清晰，上下贯通、左右协同的共享协同机制平台重要的一环，为接入平台各企业之间提供高效、准确、便捷的业务协同和信息共享服务。

研究的目的

随着网络技术的不断发展，复烤建立自身的质量协同管理系统不仅有利于复烤企业生产过程的质量信息的高效利用，进一步提高打叶出片率，降低烟叶造碎，对烟叶在打叶复烤各工序环节的质量控制点进行深度研究，发挥技改后设备的性能，提升叶组配方及烟叶的化学成分控制水平，实现可靠的均质化加工，进一步提高质量管理和质量控制水平；同时对打叶复烤生产各个环节的信息：生产加工、烟叶质量数据、生产设备参数等进行全面采集和在线监控以便深入的通过SPC统计过程控制方法加以综合分析利用，来达到不断提高烟叶质量和加工工艺的目的。对于工业企业则能够提供远程协同，远程监打的服务，更好的满足工业企业对于质量信息的管控要求。复烤企业内部与工业客户交换信息的需求要求把现场信息和管理信息结合起来，建立一套全集成的、开放的、全厂综合自动化的远程在线协同管理信息平台，把企业的横向信息（同一层不同节点的生产加工信息）和纵向信息（生产部门、质检部门和工业客户之间的质量跟踪信息）紧密联系在一起，形成一个意义更广泛的协同管理系统。综上所述，建立复烤加工质量协同管理系统，对接中烟客户质量管理系统，形成一个综合的质量管理平台，在烟草行业信息化建设中，地位变得越来越重要。

研究的意义

通过质量追溯，可以帮助复烤企业提高打叶复烤生产效率、优化生产工艺、提高产品质量、提升质量管理水平，进而为企业节省人力、物力、财力，提升企业市场竞争力，帮助企业在市场上树立良好的形象。同时将质量追溯的数据共享对接到服务的客户工业企业端，满足了客户对于质量数据的监督要求，分析要求，可以更好的提高客户的满意度。本论文研究成果的应用，可以为企业的产品质量问题追溯管理提供一定的指导意义和参考价值。因此，本课题的研究具有一定的理论和实践意义。

项目研究方案

主要研究内容

根据工业客户需求和我公司现有质量管理模式，通过质量协同管理系统的研究与运用，开发适用于复烤企业并服务于工业企业的质量协同管理系统，具体项目研究的内容主要包括：

表1 主要研究内容

技术路线设计

打叶复烤质量协同管理系统的设计，按照系统工程和软件工程的思想，以业务流程信息化的流程梳理及设计为主，由需求调研、需求分析与研究、方案设计、信息化研究、研究成果测试等部分组成。

打叶复烤质量协同管理系统建设的技术路线如下：

图1 打叶复烤质量协同管理系统技术路线

系统功能设计

在梅州复烤设备综合管理系统已经建设和使用的基础上，依照梅州复烤质量协同管理系统的总体架构设计思路，以及对梅州复烤质量协同管理系统建设功能需求、性能需求的分析与方案建议。由此，可设计提出梅州复烤质量协同管理系统的功能架构，如图4所示。

图2梅州复烤质量协同管理系统的功能架构图

梅州复烤质量协同管理系统功能架构设计，充分满足企业经营层、生产执行层、控制层的三层标准架构设计理念，并结合烟叶复烤自身特点以及信息化现状，生产管理的业务目标与范围，实现横向管理闭环，纵向信息交互的管理体系。并且，满足工业企业提出产品全生命周期管理的需求，为日后企业信息化发展战略提供必要的可扩展、可集成、可耦合奠定基础。

系统要点展示

在线质量数据监控

在线质量数据监控

实时监控主要工艺控制点在线质量数据，支持对在线数据工艺异常事件的报警，可根据设定的工艺参数上下限值进行预警和异常报警。

图3 在线质量数据监控

质量数据实时反馈

质量数据实时反馈

将质检检测出的质量数据实时反馈到质量控制关键工序，为操作工及时调整设备参数提供可靠的依据。

图4 质量数据在线反馈图

图5 质量数据实时反馈图

质量数据追溯

质量数据追溯

将采集的各类质量数据形成质量数据库链条，建立打叶复烤质量追踪体系追踪体系，为质量监管部门及客户提供的详细生产相关的信息。

图6 质量数据追溯图

SPC统计分析

SPC统计分析

将自动生成各类报表，报表可按照客户要求定制，主要功能包括质量数据统计、工艺指标分析、质量评价汇总、检测设备运行维护记录等功能。

图7 SPC统计分析图1

图8 SPC统计分析图2

智能配方台位算法

智能配方台位算法

智能配方台位可以根据复烤厂实际的分选线、生产线，根据生产配方方案或者委托方加工方案要求的配方进行分选和生产投料台位的智能分配，根据一定的策略和算法自动计算每个台位的投料量、等级、把数等。包含分选线和生产线的管理和分配策略的定义，支持自动生成，手工调整台位分策略和结果。与均质化加工系统对接可以实现智能配方的管理。

图9 智能配方算法图1

图10 智能配方算法图2

图11 智能配方算法图3

项目效益分析

经济效益分析

本项目提出的各项研究内容涉及均质化加工、质量协同管理、信息化建设等行业关键技术，所开发的信息系统代表了复烤企业未来信息化的研究方向，不仅能够提高质量管理水平、降低管理成本，而且通过系统对基础数据强大的分析功能，有利于打叶复烤均质化加工水平的提高、烟叶的质量追踪体系的建立，经济效益显著。

社会效益分析

通过本项目研究成果推广应用，将实现复烤企业打叶复烤质量协同管理，同时，奠定复烤和卷烟工业企业之间质量追溯、远程监打信息化的基础，力争打造成为质量协同管理示范性项目。同时，通过本项目研究，为企业培养一批工艺技术骨干，争取在工业客户端申请建立技术中心，力争在5年内通过CNAS认证，达到行业先进水平，为公司持续稳定地发展打下坚实的基础。

结语

通过对打叶复烤质量协同管理项目的深入调查与研究，从复烤公司工艺质量控制、数据采集、数据统计分析、均质化加工等各业务角度出发，认真捋顺公司质量管理控制各个环节的关联关系与现实管理现状，并针对管理模式与职能、业务流程与数据，基于质量协同管理可亟待解决的核心问题进行需求分析，包括：质量跟踪、实时数据采集、信息共享等需求问题，以打通企业质量协同管理三层架构的中间执行层为目标，兼顾公司未来技术改造项目发展具体要求，提出打叶复烤质量协同管理系统研究及未来应用的重要作用：

（1）协助工业客户公司对复烤工艺进行前瞻性研发，实现生产配方管理，均质化加工，从信息化上提供对上层和客户的决策支持，提高复烤厂的加工质量和工艺研发水平；

（2）建立完整的复烤生产信息链，满足工业客户质量追溯要求，实现上至烟站收购的原烟来源，复烤生产全过程的烟叶流转信息，下至烟叶成品入库生产信息链的透明性和可追溯性；

（3）充分发挥技改后设备的性能，提升叶组配方及在制品的化学成分控制水平，实现可靠的均质化加工，进一步提高质量管理和质量控制水平；

（4）与工业客户的系统对接，未来可实现不同层级的质量、监控的可视化，包括：远程监打、数据预警等可视化；

（5）实现数据实时化和自动化，包括：设备工艺产生、质量状况等生产现场数据的实时采集，并按需输出到各不同的职能部门；

（6）实现对数据的加工利用。在采集数据的基础上将其进行存储、加工，夯实基础数据管理，并逐步积累各类生产数据，为各类决策分析提供合理依据；

（7）建立产品质量过程的全程追溯。未来可以与数字化仓储系统对接，通过RFID自动识别技术、计时、批次等手段建立产品生产过程和数字管理的质量过程追溯体系。

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