抓住机遇 数字化工厂向着“两化融合”迈进

2017年，是我厂异地搬迁正式投产的第一年。前期，在国家“互联网+”、“中国制造2025”、烟草行业和公司信息化发展战略指导下，为了建立地方标杆，井烟易地技术改造按照江西中烟数字化工厂建设的总体规划与要求，除同步增强迁移建设了行业“一号工程”、公司财务供应链和营销管理等信息系统外，还系统规划并实施了MES、制丝集控、卷包数采、物流高架、动力能管、消防工程、生产监控信息系统建设项目，较好地构建了统一、全面、先进的生产指挥和管理信息化平台。

近两年，为体现窗口企业要求，又在国家《信息化和工业化融合发展规划（2016-2020年）》、烟草行业、公司信息化发展战略和“十三五”信息化规划指导下，围绕“领航江西中烟信息化技术”的建设目标，以创新提高精益管理和“两化融合”管理体系建设思路，在浙江中烟合作生产的支持下，顺利完成了批次管理信息系统项目建设。井烟新厂在“两化融合”方面取得实质性进展，先进的信息化工具和手段为实现企业精细化管理、柔性化生产、均质化加工提供了良好保障。井烟在打造江西企业信息化建设企业特色和达成物联网数字化工厂目标建设方面成为了一张“吉安名片”。

下面，向大家汇报我厂“两化融合”工作取得的一些进展和今后设想。

一、“两化融合”工作进展情况

井烟的“两化融合”工作起步较晚。老厂于2000年实施了《电子控制卷烟生产配套工程技术应用》国家“倍增计划”项目，实现了卷烟生产质的飞跃。那时，生产的井冈山“黄洋界”和吉安庐陵新品“物华天宝”系列卷烟迅速占领市场，得到了消费者的普遍认可，经济效益得到了显著提高。该项目2003年经信息产业部授予近五年来国家“倍增计划”优秀应用项目而受到表彰。只有忠实于事实，才能忠实于真理。从此，井烟人更加表现最有自信心和自尊心，能够自强，能够虚心向各行各业的长处学习，并在对接新厂技改项目建设中发挥了越来越明显的作用。

井烟新厂的梦想的是企业进步、管理一流、员工卓越。易地技改项目无疑是井烟长久的一个梦想。该项目于2014年9月23日通过国家烟草专卖局批复，2016年10月22日转入投产。拥有A、B两条制丝线，达产达标后，成为吉安地方经济发展支柱企业和社会效益最好的项目之一。整个项目建设中充分发挥物联网技术在制造业转型升级中的作用。制丝A、B线主要由两条叶线，即3000kg/h叶片、叶丝线（A线，1500kg/h叶片、叶丝线（B线）和一条1000kg/h梗线组成，主机设备选用HAUNI进口及合作生产设备，工艺线设计能满足自主品牌及合作生产技术要求，可实现分组加工及全配方生产，设备自动化水平高，工艺控制能力强，经郑州烟草研究院现场测试该生产工艺设备技术达到国内一流水平。卷包现有7台套机组，卷烟机型号ZJ17，设备生产能力7000支/分钟；包装机组型号ZB45，设备生产能力400包/分钟，另有一组74mm规格短支烟（高档卷烟）ZJ17卷接机组。成型设备现有3组ZL26C滤棒成型机组，设备生产能力600m/分钟。

参照企业质量、环境和职业健康安全三标合一的综合管理体系、国家《信息化和工业化融合管理体系要求》（GBT-23001-2017），配套建成了生产制造（MES）、动力、制丝、卷包、物流、消防和生产监控等等多个信息管理系统，打开了建设信息技术和制造业深化融合的“四新”经济的突破口。2016年以来，为实现以市场需求为根本导向需要，探索和推进实施了对接智能物流数码跟踪批次管理系统项目建设，在融合技术创新、应用创新、模式创新内核的基础上广泛嵌入和深化应用大数据、物联网、信息安全等现代信息技术，建立了覆盖卷烟生产和成品的批次管理应用、生产制造过程大数据挖掘运用，精益生产和智能物联应用，实现了卷烟生产数据链全过程的跟踪与追溯，在架构、开发和利用这个平台方面做出企业特色。

二、“两化融合”具体应用实践

井烟在“两化融合”打造数字化工厂进程中，能够结合市场和业务需求，开展了以技术创新、应用创新、模式创新为内核相互融合的新型信息化建设的探索实践，采用了多项信息传感技术助推数字物联智能升级。目前，物联网技术中的二维码术和RFID两个关键技术，企业得以充分运用，通过逐步推进现代信息技术的广泛嵌入和深化应用，大大提升了感知企业，提高了装备智能服务水平。

首先，在动力装备和保供层面，多层面采取开关控制设备、变压器—避雷器、绝缘子、电力电容器、中低压开关、控制柜及真空器件、应用传感器等设备技术，实现物联网—智能动力能管。

其次，在制造装备和生产控制层面，原料、辅助材料和成品三类仓库管理和输送环节，采用RFID技术、数字传感控制微型车、机械手等建立了现代物流高架管理系统；在制丝生产线，广泛运用通信模块、RFID传感器技术等中间件传感技术，实现了香精香料投料跟踪和制丝生产集中控制；在滤棒成型生产和发射环节，采用RFID传感器技术、射频识别（RFID）技术，建立了滤棒高架管理系统，实现丝束与滤棒物料管控；在卷制和包装生产环节，应用多种数字信息传感技术，建立了卷包数采控制系统。

在此基础上，通过对动力能管、高架物流、制丝集控和卷包数采等环节的系统集成，建立了生产制造执行系统。

第三，在智能物流管理层面，广泛运用无线网络、二维码、数据采集器手持终端（PDA）和射频识别（RFID）条码系统配套硬件、传感器和物联网等技术，建立了批次管理系统，集成了动力能管、高架物流、制丝集控、卷包数采和生产制造执行系统等各环节数据，建立了覆盖卷烟工业全产业链的数据采集、物料全生命周期信息追踪追溯和数据共享能力，实现了企业供应链和生产无缝衔接、实现了工厂物理世界和数字系统融合和数据驱动生产协同，促进了企业物资流转、库存管理和产品质量控制效率；同时，基于生产线过程检测、实时参数采集、生产设备、材料消耗等领域的智能监测，实现生产过程物料、设备、系统、人员等信息即时交互能力和大数据分析，提高了生产智能控制，为企业决策制定和产质耗效率协同改善提供支撑。

第四，在安全管理层面，采用通信和互联网的延伸，建立了消防和生产监控信息系统，增强企业生产保障。

目前，井烟MES和批次管理两个主流系统正在发挥其功能作用。

MES系统包括硬件和软件两部分。硬件主要是指6台服务器及相关的辅联设备；软件主要包括14个功能模块：工厂建模、生产驾驶舱、基础数据管理、生产管理、生产规范管理、生产计划管理、生产执行管理、生产成本管理、物料管理、质量管理、设备管理、车间管理、综合统计、系统集成。

MES系统发挥的主要作用：一是实现了对生产制造的全过程管控。系统对生产过程的管理主要包括两个方面：一方面，对生产线的状况实时反馈。将追踪从制造工单下达、领料、作业准备、加工作业、批次流转、入出库、异常、暂停等的生产全过程。对生产作业过程的每一个行动细节进行记录追踪，实时动态的反馈生产现场的在制品状况。对批次作业情况，工单完成情况的实时反馈，提供对产能瓶颈，交付时间的预测所需要的数据。另一方面，对生产车间作业过程的管制。除了对生产现场的反馈，系统最重要的是对作业过程的控制，保证批次准时投料，并在正确的加工时间，选择正确的加工设备，使用正确的工艺，对正确的批次进行作业。从而保证生产线的顺畅运转，尽可能的减少加工错误，操作错误，批次积压堆积等不良生产状况的发生。系统同时提供合理的操作员作业模式，和完善的控制功能，以保证管理层、生产计划调度部门对制造部门、班组、操作人员的各项指令命令，能够顺序下达并执行。二是实现了对生产设备的全状态管控。系统对企业设备管理提供完整的解决方案，包括：设备运行期间的全状态管制；提供用户可自定义的设备状态流转模型，记录设备每次状态转换的时间，原因，操作员；提供了设备工艺能力的管制，以保证加工时设备的正确使用等。

作为生产驾驶舱应用，MES面对的使用对象是厂级及部门（车间）管理层，具有全厂概要看板。包括当前生产信息、制丝生产、卷包生产、成型生产、产品质量信息、设备运行信息、全厂的能耗分布信息、物资消耗信息、系统接口运行信息等10大看板，管控了当前工厂的生产、质量、物耗、能耗、系统运行信息，实现了管理者“足不出户”就可以掌握全厂的生产运行情况。

       以前传统的反映质量情况的模式是通过随机抽样，以样本的质量情况评价总体的质量情况，具有一定的随机性，为了避免这种缺点，我厂MES系统的全年质量综合得分看板模块是采用全部批次的质量数据，经运行测试，该功能较好地反映我厂全年的质量生产情况。

批次管理系统包括硬件和软件两部分。硬件主要是指4台服务器及相关的辅联设备；软件系统建立了覆盖原辅料、香精香料、制丝生产、成型生产、卷包生产和成品的批次管理应用。项目在精益制造和管理方面主要达成的数字物联网工厂主要目标：

一是项目建立了覆盖卷烟工业全产业链的数据采集和共享能力，实现了企业供应链和生产无缝衔接、实现了工厂物理世界和数字系统融合，是数据驱动生产协同和创新发展的基础。

二是项目建立了物料全生命周期信息追踪追溯能力，在此基础上完善和优化了企业供应链体系，实现了企业物资流转、库存管理和产品质量控制效率大幅提升；

三是项目基于生产过程物料、设备、系统、人员等信息即时交互能力和大数据分析能力，实现生产线过程检测、实时参数采集、生产设备、材料消耗等领域的智能监测能力和控制水平明显提高。

四是项目基于完善工业产业链数据，引入数据分析技术对供应链数据进行综合分析、深入挖掘，为企业决策制定和产质耗效率协同改善提供支撑。

批次管理系统项目于2017年6月22日顺利通过浙江中烟合作生产IBM工程师组织会议对我厂批次管理项目全部覆盖的72项单元104项内容进行了集成测试，达到预期目的，7月10日正式上线。

该系统上线后，作为公司试点建设项目将向下属企业推广应用，为江西中烟快速形成卷烟生产全数据链过程管理精益化与信息化提供支持，提升了企业的供应链管理精细化程度与业务信息追溯能力。为提升品牌全生命周期产品质量精细化管理夯实基础。

批次管理系统追踪追溯，包括制丝生产追溯、卷包生产追溯、成品生产追溯、原料追踪地图、辅料追踪地图。

辅料追溯地图：

提供辅料小件码或大件码，展现同输入批次信息所关联的指定辅料批次物料的当前库存数量及位置、配盘信息、生产投料的时间和去向，同时展示其他关联的批次标识

原料追溯地图：

提供原料条码展现同输入批次信息所关联的指定批次物料从生产投料开始至成品收货下线的全过程。

生产批次追踪与追溯：

提供多种生产过程中的批次物料标识作为输入，包括：原辅料批次标识、成品生产收货批、机台生产时间段等，展现同输入批次信息所关联的指定批次物料从生产投料开始至成品收货下线的全过程。

制丝生产追溯：

卷包生产追溯：

成品生产追溯：

批次管理系统生产看板包括能源、制丝、卷包三大信息板块，其中能源板块包括车间水电气消耗情况、制丝各段耗电情况、卷包机组耗电情况；制丝看板包括制丝投入产出比看板、制丝工艺参数分析；卷包看板包括卷包生产看板、卷包生产计产实产分析、卷包各机台物料耗用情况（万支）。

卷包机台耗电看板：查询时间、牌号、班组、生产批次为分析维度，展示卷包车间机台、班组、生产批次的生产电耗等信息。

制丝工艺质量控制看板：按时间、工艺段、参数实时显示并监控制丝过程中各项工艺质量参数的采集点数据，并且可以按照日期、牌号查询采集点的历史数据。

在工厂“两化融合”各系统项目建设过程中，我厂还探索出了一条快速培养人才的新途径。从项目一开始，企业就把多位近年来入厂的大学生员工分别编入相关实施小组，使他们较快熟悉掌握了生产、物资、工艺、质量、仓储、统计等方面的业务流程和业务知识管理，实现了完成项目和人才培养的双赢目标。

三、“两化融合”存在的不足及今后工作推进的认识和思考

目前，我厂推进“两化融合”工作中，存在的问题与不足主要表现在缺乏统一的数据分析（含审计）平台，缺乏统一的信息系统（包括自动化控制）企业运维平台，尚未建立健全的“两化融合”水平企业评价机制等等。

随着互联网、工业4.0和国家“互联网+”、“中国制造2025”的战略推进，给“两化融合”开辟了广阔的前景。

比如工业4.0源自德国对2008年金融危机的一个应激式反应，当时整个欧洲大陆都在寻找改善经济的机会。对于德国而言，一个重要的结论就是，德国必须形成更加柔性与灵活的生产链条，坚定不移地转向大规模定制以适应动态的外部环节。而整个世界正好能够感受和预见到数字转型对制造环境的巨大影响。前三次工业革命浪潮分别是机械化、电气化和IT技术。而现在的第二波数字化浪潮，大大拓展了人们感知、理解、执行和学习的能力，从而酝酿着第四次工业革命。

工业4.0有着各种巨大的可能，比如，它可以使得单件生产成为可能，充分满足个别用户的定制需求。在工业4.0的世界，商业环境和工艺流程的动态结合，这使得即使在最后一刻需求发生变化的时候，生产仍然成为可能。与此同时，在整个供应链上，当个别供应商出现问题的时候，整个工厂仍然可以保持充分的柔性。

而终端用户也呈现出连接的状态，其巨大的透明性，可以贯穿整个制造流程之中，这使得商业决策可以大大优化。这就会产生许多不同的价值和全新的商业模式——尤其对于我们的中小企业，它们很容易在全流程的价值服务中找到自己的位置。

工业4.0还致力于解决资源短缺、能源效率低下、产品生产和人口变化所带来的挑战。由于工业4.0可以在整个价值链上优化资源效率，它可以充分考虑到人口变化和社会因素，从而形成有效的组织。而作为工业价值链上重要的一环——智能服务，作为相辅相成的补充概念，可以使得制造业的环节，更加广泛地向外延伸。

在未来，各种设备、库房和产线都以赛博物理系统CPS的形式出现，形成一个全球化的网络。在制造环境中，这些CPS系统包含了智能机器、自动化仓储、自适应产线等。它们自主交换信息，实现各自独立的自动执行和控制，使得生产、工艺、物料和供应链，可以在全生命周期内得到系统性地优化。最重要的关联点就是智能工厂，其中，整个生产流程和供应链都是虚拟的，而且高度柔性化，高度互联的物理实体、设备和机器，从而产生大量的数据。通过有意义的分析、解读、连接和补充，成为“智能数据”。

基于这些认识，今后企业的“两化融合”，首先要在公司层面建立统一的数据中心分析（审计）平台，统一的信息系统（包括自动化控制）企业运维平台，统一的“两化融合”水平企业评价机制。这是一个顶层框架，具体到“两化融合”具体工作，应该建立一个三维模型，分别是生产层、生命周期价值流、系统层级即“层、流、级”三个维度，而在每一个维度上，都有相应的技术指南和标准。

企业内部，不仅仅可以有效地控制、维护和提升智能产品，而且可以生成知识，从而作为“智能服务”的基础。实际上，智能服务是全新的、定制化的服务，并且基于数据驱动的商务模式，从而提供了更多商业化的机会。要提供智能服务，所有的机器、设施和工厂都必须通过数字化平台连接到物联网上，而这个数字化平台就会逐渐演化成一个生态系统。这个生态系统有一个基本原则，那就是“即插即用”。通过数字服务平台，一个公司的服务就可以模块化，与第三方的各种服务平台有机结合，共同对外来满足用户的各种实时需求。

在平台经济或者服务驱动的商业模式下，制造的重心都转移到用户的个性化需求上。高品质的产品供应商，将转向基于产品服务系统或者智能服务系统。要实现从产品销售到“服务为基础”的商业模式，要向将其增值的价值链部分进行数字化，我们的企业都面临巨大的挑战。主要来自于足够的领导力、优秀的员工和良好的财务结构方面的挑战，以用来识别急需优化的领域，以及实施路径。

其次，企业的“两化融合”要真出效果，我们可以采用不同方法、不同工具来实施。比如，工业4.0有进阶六步法，将企业结构分解为资源、信息系统、文化和组织结构四个结构领域。每一结构领域都包含两个指导原则和必要能力。这些能力用于实现各个发展等级，并为制造型企业向敏捷型组织的转型提供基础。按照工业4.0 的设想，数字化需要全社会介入，每一种业务都需要重新考虑工作地点、流程、组织领导风格。需要在一个全新的教育理念下，建立领先的数字化能力，让有能力的专家用得其所，从而真正能够推动一个全新的制造范式。

井烟的下一步工作，就是要在国家《信息化和工业化融合发展规划（2016-2020年）》前景下，分两步向着“两化融合”迈进。

一是要在企业质量、环境和职业健康安全三标合一的综合管理体系架构中，融入信息化和工业化融合管理体系，瞄准《信息化和工业化融合管理体系要求》（GBT-23001-2017），逐步依据《烟草行业网络安全基线安全规范》、《工业控制系统信息安全防护指南》、《烟草工业企业生产网与管理网网络互联安全规范》等要求，识别可能存在的信息安全风险，进行持续性管理，确保信息安全事件得到有效处理。比如，实施互联接口对生产网与管理网访问控制，包括对工业控制系统进行安全加固，提供必要的技术条件和设备实施保障，对数字化视频监控系统采取相应的基本安全措施，并对这些安全环节实施建立标准化文件体系，明确了信息安全责任制、管理和技术防范机制。目前，企业网络与信息系统运维管理体系基本形成，并已融入到企业综合管理体系。通过培训和实施标准，增强全员信息安全意识，确保全员认识到信息安全的重要性和紧迫性。

二是在保证安全的前提下，加快实施数据开发利用及其监督与控制。目前要在对接公司数据中心平台的前提下，提出并形成统一的数据开发利用方案，确保对数据开发利用的价值形成共识，确保数据开发利用的需求得到有效安排的沟通，包括与业务流程与组织结构优化、技术实现相关的主管部门进行沟通和确认，并得到相关管理者的批准。在业务系统中部署建立相应的数据应用模型，并进行评审和批准，利用外部的数据服务，开发内部的数据，为外部提供服务。同时，制定适宜的措施，有效防范数据开发利用风险。加速技术、业务流程、组织结构的同步创新和持续优化，并保留文件化信息。实现数据、技术、业务流程、组织结构的匹配与规范及其调整。不断推进信息资源的标准化，可用性、完整性和保密性，持续提高信息资源的传递和共享水平。

目前，井冈山卷烟厂批次管理系统建设项目设计按照公司“系统集成、资源整合、信息共享”以及“统一标准、统一平台、统一数据库、统一网络”的信息化建设总体规划，适应物联网工厂发展和生产制造过程大数据挖掘运用以及未来联营加工统一批次管理业务的需要，基于大数据管理基础架构，以批次管理理念为导向，以物料最小包装单元的一次收货、一次发货或一次使用划分批次的基本依据，与项目合作单位精诚合作，围绕批次生产数据链完整性管理这个核心，通过对核心业务现状与流程分析，同步从理论层、方法层和应用层的物流批次管理、追溯模型及集成技术等方向开展了课题研究，建立并完善实物信息识别码标准规范，实现物料和卷烟成品批次数据的快速录入采集、判断防错、查询统计等基本操作，做到能及时跟踪物流流转和生产过程批次的变更情况，充分体现了精益生产和智能物联应用，实现了卷烟生产数据链全过程的跟踪与追溯，综合体现了技术创新与管理创新完善结合，在架构、开发和利用这个平台方面做出江西中烟企业特色，为江西中烟工业公司快速形成卷烟生产全数据链过程管理精益化与信息化提供支持，提升企业的供应链管理精细化程度与业务信息追溯能力。

回顾“井冈山卷烟厂”二十多年的创业发展史，敢于求实创新、与时俱进，牢固树立“两个至上”的行业共同价值观，瞄准“打造‘小而精，小而优’的卷烟制造工厂”这一目标，紧紧围绕“引势而起、蓄势待发、破势而出”三步走的工作思路，立足“质量、成本、效率”三个中心，围绕“抓队伍、强基础、树形象”，全面启动“质量立企、管理壮企、人才强企、文化兴企”四大工程，不断夯实企业内部管理，提升企业形象。企业先后获得“江西省优秀企业”、“全国工人先锋号”、“全国模范职工之家”、“全国设备管理优秀单位”、“全国‘安康杯’竞赛活动‘优胜企业’”、“全国厂务公开民主管理先进单位”等荣誉称号。用“引势”、“蓄势”和“破势”三个词汇可以概括该厂波澜壮阔的发展历程。

“谁言寸草心，报得三春晖”。今天的井冈山卷烟厂任重道远，不可姑息。该做什么？怎么去做？做到什么样？曾经的井烟梦的大讨论、大思考，很大程度上促进了全厂干部职工在砥砺前行中找准定位有进作为，定准方向不偏不离，也让大家更加清楚的明白了自己的使命和责任。老一辈的爱心启迪和教育了大家：要加大力度脱贫老区、致富老区，要加快进度建设老区、发展老区，要让老区的明天更加美好！井烟人更是在期待企业能尽快走在行业的前列，让井烟这块金字招牌，在吉安红土地上永放光芒。

注：图片主要来源于自拍，少数图片来源于网络。

作者简介：罗余作，男，汉族，1965年11月出生，江西吉安永和人，中共党员，高级工程师，网络与信息管理师，吉安市制造业信息化指导专家，中国知名专家学者。1982年考入江西工业大学（今南昌大学）学习。1986年8月参加工作，长期从事设备技术、网络与信息技术和企业管理实践。现任某央企信息部门主任。

职场上主要擅长机械自动化、电子信息化、管理标准化和企业文化等专业领域的探索与实践，有十多项科技和创新成果、技术改造项目成果、技术改正重大成果荣获省部级和市级表彰，主要作品有专业论著、科技论文、讲义（课件）、调研（技术）报告、案例、QC成果、科技创新成果。在国内重要学术期刊、交流会议和网络媒体上发表论文50余篇。

业余爱好旅游、体育、写作、摄影。主要作品有文学杂文、小说、评论、散文、游记、诗词、格言（语录）、评论、新闻及摄影。在报刊媒体发表新文学作品300余篇。在《中国作家文库》等各类书籍、报刊和文学网发表作品500余篇。其中50多篇作品应邀参赛获奖，曾荣获“中国当代实力派作家”、“中国诗词家”和“当代百强才子”等荣誉的称号。个人辞条已编入《走进大家》、《中国知名专家学者辞典》、《世界优秀专家人才名典》、《百度百科》、《世界名人录》等大型文献。目前参与全国科监委行业发展战略委员会、全国品牌委行业调查委员会、全国高科技创新品牌产业发展研究课题组、中国通俗文艺研究会，中国作家（交流）协会等十多个学会团体活动。

作者自述：我的业余只想静守自己的内心，做岁月里的宁静人。平时业余喜欢随笔写点人生经历和感悟文字，用以调理白天强于工科的头脑。记得在我40岁生日那天，一位朋友给我发过一条短信：“你，一口气在人生的跑道上跑了N圈。今天，又到了起跑点。累了吧？休息一下吧。明天你又将开始新的一圈。而我，将一如既往的站在跑道边为你呐喊助威。”我回复朋友说：人生是一场自我完善的修行，所有的经历，无论悲喜，都为塑造更完美的自己，待那时，即使青春不再，年华已逝，也终究会遇见最美的自己。如果把人生比作一次旅行，降生人世，我们就坐上了生命的时光列车。如果按生命83年计，我们的人生时光也就只有3万天。可是，仔细想想，我们会发现，这些日子，我们没有多少是属于自己的豪迈之行。感念之余，我回顾了过去，检讨了自己。认定了两点体会：一是要把人生奉献给那些永恒不变的事物，因为生命的伟大用途，是要把它花费在比本身寿命更为长久的事物上面。二是要决心为年岁增添生命，因为思想得最多，感受到最高尚的东西，做出最佳行为的人，生活得最丰富。