一种制丝过程消耗即时化管控平台及方法与流程

1.本发明涉及卷烟制丝过程消耗和成本管控技术领域，尤其涉及一种制丝过程消耗即时化管控平台及方法。


背景技术：

2.卷烟作为一种重要的烟草制品，是人们主要的嗜好性消费品之一和重要的税收来源，提高卷烟质量、降低卷烟制造成本是提升卷烟品牌市场竞争力的关键。
3.制丝工序是卷烟生产的重要工序之一，而制丝工序又包含松散回潮、叶片加料、切烘丝、掺配等多道工序，制丝生产线流动性较强，各工序之间连接复杂，点位较多，技术人员无法准确的掌握各工序烟叶损耗情况，对于烟叶的成本分析仍处于月度对比、总体出丝率、总损耗率分析等传统方式，传统分析方式多数以人工记录为主，考虑到人工成本，传统分析方式在制丝过程损耗监测中，数据采集点较少，使制丝生产线的成本数据转化与应用能力不足，导致技术人员未能从生产线过程及时分析过程点位的消耗水平，制丝成本即时化管控水平较弱。


技术实现要素：

4.针对以上不足，本发明提供一种制丝过程消耗即时化管控平台及方法，通过在制丝工序线上若干数据采集点处设置数据采集模块，采集原始数据，通过设置电子秤重量监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，电子秤重量监测预警模块设置重量预警参数，并与原始数据对比后及时发出预警，通过设置过程工序监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，过程工序监测预警模块通过接收的原始数据计算各工序转化率以及全程出丝率，根据转化率下降趋势发出预警，通过设置剔除物监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，剔除物监测预警模块用以监测剔除物重量变化，根据剔除物重量上升趋势发出预警，能够实现制丝工序全覆盖监测，做到烟丝制丝过程消耗的实时管控，优化生产流程，提高生产物耗调整的及时性和生产效率，将整个制丝过程烟丝流转透明化，提前预警提前整改，实现烟丝过程消耗即时化管控，提升烟丝出丝率，降低烟丝总损耗率，构建高质高效、节能低耗的智能化生产模式。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种制丝过程消耗即时化管控平台，包括:数据采集模块，所述数据采集模块分布式布置于制丝工序线上若干数据采集点处，包括若干计量工具，所述数据采集模块用以采集若干所述数据采集点的原始数据；电子秤重量监测预警模块，所述电子秤重量监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述电子秤重量监测预警模块用以设置重量预警参数，接收所述原始数据并与所述重量预警参数做对比而作出预警；过程工序监测预警模块，所述过程工序监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述过程工序监测预警模块用以接收所述原始数据，计算各工序转化率以及全程出丝率，
根据所述转化率下降趋势发出预警；剔除物监测预警模块，所述剔除物监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述剔除物监测预警模块用以监测剔除物重量变化，根据所述剔除物重量上升趋势发出预警。
6.本发明的更进一步优选的方案是，所述原始数据至少包括电子皮带秤流量、电子皮带秤累积重量、红外水分仪含水率以及剔除物电子秤重量中的一种。
7.本发明的更进一步优选的方案是，所述电子秤重量监测预警模块包括三丝重量预警参数设置模块以及基于允差值的工序烟丝重量预警参数设置模块；所述三丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号设置叶丝、梗丝与膨胀丝重量与综合重量偏差均值、上控制线以及下控制线；所述基于允差值的工序烟丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号以及工序要求设置重量允差值。
8.本发明的更进一步优选的方案是，所述电子秤重量监测预警模块还包括基于投料量偏差系数与允差偏差系数的工序烟丝重量预警参数设置模块，所述基于投料量偏差系数与允差偏差系数的工序烟丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号以及工序要求建立投料量偏差系数以及允差偏差系数，对烟丝重量进行双向判断。
9.本发明的更进一步优选的方案是，定义所述投料量偏差系数=实际投料重量（称重重量）/理论投料重量，其中，理论投料重量根据长期生产的均值为基准；定义所述允差偏差系数=重量允差值/实际投料重量（称重重量），其中，重量允差值是根据各牌号长期生产的均值为基准。
10.本发明的更进一步优选的方案是，基于所述投料量偏差系数以及允差偏差系数，建立制叶丝过程成本管控指标库。
11.本发明的更进一步优选的方案是，所述剔除物监测预警模块包括柔性风剔除物监测预警模块以及制丝剔除物管理模块；所述柔性风剔除物监测预警模块用以监测柔性风选机的杂物落料口处的剔除物重量变化，并绘出剔除物重量变化趋势图，识别上升趋势，结合设置阈值范围进行提前预警；所述制丝剔除物管理模块用以形成剔除物清单，便于管理人员查看剔除物与物料情况，及时作出调整，提升出丝率。
12.本发明的更进一步优选的方案是，还包括计量监测预警模块，所述计量监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述计量监测预警模块用以监测若干所述计量工具运行情况以及故障情况分析预警。
13.本发明还提供了一种制丝过程消耗即时化管控方法，所述方法包括使用上述的一种制丝过程消耗即时化管控平台以实时监测制丝工序线中损耗的剔除物重量、电子皮带秤重量以及各工序转化率的情况并及时发出预警。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在制丝工序线上若干数据采集点处设置数据采集模块，采集原始数据，通过设置电子秤重量监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，电子秤重量监测预警模块设置重量预警参数，并与原始数据对比后及时发出预警，通过设置过程工序监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，过程工序监测预警模块通过接收的原始数据计
算各工序转化率以及全程出丝率，根据转化率下降趋势发出预警，通过设置剔除物监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，剔除物监测预警模块用以监测剔除物重量变化，根据剔除物重量上升趋势发出预警，解决了现有技术中制丝生产线的成本数据转化与应用能力不足，导致技术人员未能从生产线过程及时分析过程点位的消耗水平，制丝成本即时化管控水平较弱，导致卷烟生产成本增加的技术问题，能够实现制丝工序全覆盖监测，做到烟丝制丝过程消耗的实时管控，优化生产流程，提高生产物料调整的及时性和生产效率，将整个制丝过程烟丝流转透明化，提前预警提前整改，实现烟丝过程消耗即时化管控，进而提升烟丝出丝率，降低烟丝总损耗率，构建高质、高效、节能低耗的智能化生产模式。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记，其中：图1为本发明一种制丝过程消耗即时化管控平台的结构方框图；图2为本发明中三丝重量预警参数设置模块示意图；图3为本发明中三丝重量预警界面示意图；图4为本发明中基于允差值的工序烟丝重量预警参数设置模块示意图；图5为本发明中基于投料量偏差系数与允差偏差系数的工序烟丝重量预警参数设置模块示意图；图6为本发明中制叶丝过程成本管控指标库示意图；图7为本发明中过程工序监测预警模块中物料重量变化示意图；图8为本发明中过程工序监测预警模块中各工序转化率趋势示意图；图9为本发明中柔性风剔除物监测预警模块重量变化趋势图；图10为本发明中制丝剔除物管理模块界面示意图。
实施方式
16.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
17.本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件, 并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合
的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
18.本实施例仅仅作为本发明实施方式的一种具体实施例，以下结合附图和具体实施例对发明作进一步地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅作用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
19.请参照图1所示，本发明实施例提供了一种制丝过程消耗即时化管控平台，包括数据采集模块、电子秤重量检测预警模块、过程工序监测预警模块、剔除物监测预警模块以及计量监测预警模块。
20.所述数据采集模块包括若干计量工具，所述计量工具包括若干电子皮带秤、若干红外水分仪以及若干电子秤，若干所述电子皮带秤、红外水分仪以及电子秤分布式布置于制丝工序线上若干数据采集点处，若干所述电子皮带秤、红外水分仪自己电子秤用以采集若干所述数据采集点处的原始数据，所述原始数据至少包括电子皮带秤流量、电子皮带秤累计重量、含水率以及剔除物电子秤重量中的一种。
21.所述电子秤重量监测预警模块与所述数据采集模块电性连接，所述电子秤重量监测预警模块包括三丝重量预警参数设置模块、基于允差值的工序烟丝重量预警参数设置模块以及基于投料量偏差系数与允差偏差系数的工序烟丝重量预警参数设置模块，所述三丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号设置叶丝、梗丝与膨胀丝重量与综合重量偏差均值、上控制线以及下控制线，根据掺配加香工序的实际重量和生产样本量，以实际生产偏差的均值为基准，设置三丝重量与综合重量偏差均值，如图2所示，以真龙（海韵中支）烟丝为例，设置三丝（叶丝、梗丝与膨胀丝）重量与综合重量偏差均值为51.18，设置上控制线为65.57，下控制线为36.69，接收电子皮带秤累计重量原始数据，如图3所示，原始数据产出量为3901公斤，三丝总重量为3751.693公斤，差额149.307公斤，超过上控制线65.57，所述电子秤重量监测预警模块发出预警，所述基于允差值的工序烟丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号以及工序要求设置重量允差值，具体请参照图4所示，以真龙（娇子）烟丝为例，在松散回潮工序中，重量设计值为7905kg，设置重量允差值为
±
50kg，上限为7955kg，下限为7855kg，当原始数据电子皮带秤累计重量在7855kg-7955kg之外时，所述电子秤重量监测预警模块发出预警，所述基于投料偏差系数与允差偏差系数的工序烟丝重量预警参数设置模块，请参照图5所示，建立投料量偏差系数以及允差偏差系数的约束进行预警，对电子皮带秤重量进行双向预警，定义：所述投料量偏差系数=实际投料重量（称重重量）/理论投料重量，其中，理论投料重量根据长期生产的均值为基准；所述允差偏差系数=重量允差值/实际投料重量（称重重量），其中，重量允差值是根据各牌号长期生产的均值为基准；请参照图6所示，基于所述投料量偏差系数以及允差偏差系数，建立制叶丝过程成本管控指标库，以真龙（海韵中支）为例，理论投料重量m1为4000kg，在松散回潮工序中，实际投料重量为3960kg，则所述投料量偏差系数为0.99，重量允差值为50kg，则允差偏差系数为0.0126。
22.所述过程工序监测预警模块与所述数据采集模块电性连接，具体的，与若干所述电子皮带秤以及红外水分仪电性连接，所述过程工序监测预警模块用以接收电子秤皮带流量、电子皮带秤累计重量以及含水率原始数据，计算各工序转化率以及全程出丝率，根据所述转化率下降趋势发出预警，以制梗丝线为例，所包含的工序为，梗水洗工序、一级蒸梗工序、二级蒸梗工序、梗丝加料工序以及烘梗丝工序，需比较理论投料量（m0）和实际投料量（m），采集得到称重重量（m
工序
）、实际含水率（p
%
），并计算投料重量差异，以及各工序的实际转序重量差异、标准重量，最后得到转化率，计算方式如下（以梗线某一批次为例）：
23.投料重量差异：m-m0=4078.9-4000=78.9kg；梗丝加料工序实际转序重量差异：m
梗丝加料-m
二级蒸梗
=
ꢀ‑
60.33kg；二级蒸梗工序标准重量：m
二级蒸梗
×
（1
‑ꢀ
p
%
）
÷
（1-12%）=5280.77
×
（1-35.54%）
÷
（1-12%）=3867.95kg；梗丝加料工序标准重量：m
梗丝加料
×
（1
‑ꢀ
p
%
）
÷
（1-12%）=5220.44
×
（1-32.93%）
÷
（1-12%）=3978.8kg；梗丝加料工序转化率：梗丝加料工序标准重量与二级蒸梗工序标准重量的百分比，转化率=3978.8
÷
3867.95=102.87%，以此类推，最终可以得到一级蒸梗工序转化率为96.64%，二级蒸梗工序转化率为98.79%，梗丝加料工序转化率为102.34%，烘梗丝工序转化率为97.40%，全流程梗丝线出丝率：梗水洗工序标准重量= m
梗水洗工序
×
（1
‑ꢀ
p
%
）
÷
（1-12%）=4078.9kg烘梗丝后标准重量= m
烘梗丝后
×
（1
‑ꢀ
p
%
）
÷
（1-12%）=3853.3886kg全流程梗丝线出丝率=烘梗丝后标准重量
÷
梗水洗工序标准重量
×
100%=3853.3886
÷
4078.9
×
100%=94.47%通过上述制梗丝线举例，得到如图7所示的物料重量变化示意图，并形成如图8所示的各工序转化率趋势图和阈值范围，阈值范围根据生产情况进行确定。可以根据烟丝牌号和批次时间进行选择，得到趋势监测以及预警。
24.所述剔除物监测预警模块与所述数据采集模块电性连接，具体的，所述剔除物监测预警模块与电子秤电性连接，所述剔除物监测预警模块包括柔性风剔除物监测预警模块以及制丝剔除物管理模块，电子秤设置在制丝工序线的杂物剔除点位处，主要位于柔性风选机的杂物落料口处，所述电子秤上设有接料盘，所述电子秤将每批次称重重量作为该点位剔除物电子秤重量原始数据传输至所述柔性风剔除物监测预警模块，所述柔性风剔除物监测预警模块监测剔除物电子秤重量变化，绘制如图9所示的趋势图，请参照图10所示，将制丝生产全过程各杂物剔除点位的剔除物信息固化后传输至所述制丝剔除物管理模块，形成制丝生产全过程剔除物清单，实时监测制丝生产过程中剔除物重量变化，自动识别剔除
物上升趋势，结合设置阈值范围进行提前预警，使管理人员可根据剔除物重量变化情况和预警信息，查看剔除杂物与物料情况，及时调节柔性风选风门和排查原因，减少剔除物重量，提升出丝率。
25.所述计量监测预警模块与所述数据采集模块电性连接，具体的，所述计量监测预警模块与若干电子秤电性连接，根据采集的电子秤偏差率、电子秤投料量、电子秤允差系数、电子秤频率、重量码值、k值以及传感码值等设备运行数据，形成若干电子秤的运行状况实时监控趋势图，设定阈值以及故障情况分析预测，确保电子秤的精确性和稳定性。
26.本发明实施例还提供了一种制丝过程消耗即时化管控方法，所述方法包括使用上述一种制丝过程消耗即时化管控平台以实时监测制丝工序线中损耗的剔除物重量、电子皮带秤重量以及各工序转化率的情况并及时发出预警。
27.综合上述实施例的描述，本发明实施例提供一种制丝过程消耗即时化管控平台及方法，通过在制丝工序线上若干数据采集点处设置数据采集模块，采集原始数据，通过设置电子秤重量监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，电子秤重量监测预警模块设置重量预警参数，并与原始数据对比后及时发出预警，通过设置过程工序监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，过程工序监测预警模块通过接收的原始数据计算各工序转化率以及全程出丝率，根据转化率下降趋势发出预警，通过设置剔除物监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，剔除物监测预警模块用以监测剔除物重量变化，根据剔除物重量上升趋势发出预警，解决了现有技术中制丝生产线的成本数据转化与应用能力不足，导致技术人员未能从生产线过程及时分析过程点位的消耗水平，制丝成本即时化管控水平较弱，导致卷烟生产成本增加的技术问题，能够实现制丝工序全覆盖监测，做到烟丝制丝过程消耗的实时管控，优化生产流程，提高生产物耗调整的及时性和生产效率，将整个制丝过程烟丝流转透明化，提前预警提前整改，实现烟丝过程消耗即时化管控，提升烟丝出丝率，降低烟丝总损耗率，构建高质高效、节能低耗的智能化生产模式。
28.本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，包括：数据采集模块，所述数据采集模块分布式布置于制丝工序线上若干数据采集点处，包括若干计量工具，所述数据采集模块用以采集若干所述数据采集点的原始数据；电子秤重量监测预警模块，所述电子秤重量监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述电子秤重量监测预警模块用以设置重量预警参数，接收所述原始数据并与所述重量预警参数做对比而作出预警；过程工序监测预警模块，所述过程工序监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述过程工序监测预警模块用以接收所述原始数据，计算各工序转化率以及全程出丝率，根据所述转化率下降趋势发出预警；剔除物监测预警模块，所述剔除物监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述剔除物监测预警模块用以监测剔除物重量变化，根据所述剔除物重量上升趋势发出预警。2.根据权利要求1所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，所述原始数据至少包括电子皮带秤流量、电子皮带秤累积重量、红外水分仪含水率以及剔除物电子秤重量中的一种。3.根据权利要求1所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，所述电子秤重量监测预警模块包括三丝重量预警参数设置模块以及基于允差值的工序烟丝重量预警参数设置模块；所述三丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号设置叶丝、梗丝与膨胀丝重量与综合重量偏差均值、上控制线以及下控制线；所述基于允差值的工序烟丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号以及工序要求设置重量允差值。4.根据权利要求3所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，所述电子秤重量监测预警模块还包括基于投料量偏差系数与允差偏差系数的工序烟丝重量预警参数设置模块，所述基于投料量偏差系数与允差偏差系数的工序烟丝重量预警参数设置模块用以根据不同烟丝牌号以及工序要求建立投料量偏差系数以及允差偏差系数，对烟丝重量进行双向判断。5.根据权利要求4所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，定义所述投料量偏差系数=实际投料重量（称重重量）/理论投料重量，其中，理论投料重量根据长期生产的均值为基准；定义所述允差偏差系数=重量允差值/实际投料重量（称重重量），其中，重量允差值是根据各牌号长期生产的均值为基准。6.根据权利要求4所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，基于所述投料量偏差系数以及允差偏差系数，建立制叶丝过程成本管控指标库。7.根据权利要求1所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，所述剔除物监测预警模块包括柔性风剔除物监测预警模块以及制丝剔除物管理模块；所述柔性风剔除物监测预警模块用以监测柔性风选机的杂物落料口处的剔除物重量变化，并绘出剔除物重量变化趋势图，识别上升趋势，结合设置阈值范围进行提前预警；所述制丝剔除物管理模块用以形成剔除物清单，便于管理人员查看剔除物与物料情况，及时作出调整，提升出丝率。
8.根据权利要求1所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台，其特征在于，还包括计量监测预警模块，所述计量监测预警模块与所述数据采集模块连接，所述计量监测预警模块用以监测若干所述计量工具运行情况以及故障情况分析预警。9.一种制丝过程消耗即时化管控方法，其特征在于，所述方法包括使用如权利要求1-8任一所述的一种制丝过程消耗即时化管控平台以实时监测制丝工序线中损耗的剔除物重量、电子皮带秤重量以及各工序转化率的情况并及时发出预警。

技术总结
本发明公开一种制丝过程消耗即时化管控平台及方法，涉及卷烟制丝过程消耗和成本管控技术领域，包括数据采集模块、电子秤重量监测预警模块、过程工序监测预警模块与剔除物监测预警模块，数据采集模块用以采集制丝工序线上若干数据采集点原始数据，电子秤重量监测预警模块、过程工序监测预警模块与剔除物监测预警模块与数据采集模块连接以接收原始数据，电子秤重量监测预警模块设置重量预警参数，与原始数据对比后预警，过程工序监测预警模块计算各工序转化率，依转化率下降趋势预警，剔除物监测预警模块监测剔除物重量变化，依上升趋势预警，解决现有技术制丝生产线成本数据转化与应用能力不足，即时化管控水平弱，致卷烟生产成本增加的技术问题。本增加的技术问题。本增加的技术问题。


技术研发人员：赵晓雷 唐芳丽 韦少谈 黄贤飞 韦小玲 杨晖 房华伟 廖素明 庾云泽
受保护的技术使用者：广西中烟工业有限责任公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/8/14