“智慧工厂”是什么？

对云南中烟红云红河烟草（集团）有限责任公司昆明卷烟厂制丝车间而言，“智慧”就是“一键启动”；在昆明卷烟厂网络信息科看来，“智慧”就是“实时共享”；对昆明卷烟厂“大重九”专线而言，“智慧”就是“无人操作”……

事实上，走进昆明卷烟厂，科技感的镜头无处不在。近年来，昆明卷烟厂以工业升级为基础，以数字化转型为主攻方向，以智能制造为建设目标，不断加快信息化设备升级改造、生产大集控变革和设备国产化攻关，以数字孪生孕育出智慧工厂。

紧跟新时代 运用新技术

在昆明卷烟厂数控中心，记者看到，两块巨大的显示屏格外引人注目。其中，主屏幕是由3D数字构建的生产设备模型，辅屏则是与之联动的具体机台的实时情况，二者相辅相成，实时展示每条生产线、每台设备的虚实映射。

操作人员通过数据面板，可以了解设备的实时生产数据。当屏幕上的数据出现异常，系统会自动预警，将异常情况第一时间上报生产一线，再由专业维修人员将风险“消灭”在萌芽状态。

这便是昆明卷烟厂数字孪生技术的初始应用。“数字孪生技术是指利用数字技术对物理实体对象的特征、行为、形成过程和性能等进行描述和建模的过程和方法。”昆明卷烟厂网络信息科副科长童永帅告诉记者，作为信息物理系统的虚实映射，等比例、高精度建模的数字孪生系统实现了“虚拟感知现实”“虚拟控制现实”“虚拟改造现实”。

为什么要依托“数字孪生”打造“智慧工厂”？

在昆明卷烟厂党委看来，面对行业转型发展的新要求，必须按照国家烟草专卖局、云南中烟工业有限责任公司、红云红河集团信息化发展要求部署，把数字化转型作为提升工厂核心竞争力的重要途径，完善数字化“新基建”，深挖数字潜能，推动数字化与生产制造链条深度融合。

基于此，昆明卷烟厂紧跟“智能制造”转型升级浪潮，按照一体化平台建设要求，不断探索应用工业互联网、云计算、5G等新技术，加快业务应用整合，数字孪生技术的运用应势而生。

为了攻克这一技术，他们组织青年职工利用业余时间对设备进行测量，采用建模软件1:1还原设备，建模精度达到毫米级。经过半年多努力，先后完成了卷包车间、制丝车间、成型车间主要机台设备的建模工作。

通过数据总线技术实现各系统间的联动控制，建立生产前、中、后仿真和设备维修经验具象化以及监控摄像头联动等交互应用，数字孪生终于在昆明卷烟厂落地生根。

伴随着数字孪生技术的应用，“智能”“智慧”等元素也逐渐拓展到工厂生产的各个环节。

“以前，整个制丝生产完全依赖人工进行排产，每日排产至少要花3个多小时，此外，每条生产线需6个中控人员与现场人员沟通确认才能分段启动，至少需要10多分钟。”网络信息科副主任王文才回忆说。

如今，昆明卷烟厂自主研发的CCPS自动控制系统，可根据检修计划、设备就绪状态、生产路径状态、原料准备情况等排产要素，自动推荐最优排产方案。

除此之外，在物理设备就绪的状态下，该系统可瞬间完成制丝生产的全线启动，形成“一键启动”新模式，变单点控制为集成控制、实时协同控制，实现一台电脑控制一条生产线。

不仅如此，数字孪生技术的应用还迁移集成了AB区高架库、发射机、除尘设备的相关数据，打通了从成型、立库存储到发射的全流程数据流，让数字技术与管理创新“同频共振”，极大激发了企业发展活力。

打造新工厂 激发新动能

在物流科，AGV运载小车通过5G信号的实时连接，作业期间的灵活性和精准度显著提高；

卷包车间内，在“5G+AI”视觉烟草包装质量检测系统的协助下，缺陷产品无处遁形，大大降低了工作人员因视觉疲劳而导致的差错；

在制丝车间，自主研发的CCPS自动控制系统上线，覆盖生产加工全过程，变单点控制为集成控制、实时协同控制，实现“一台电脑控制一条生产线”，形成“一键启动”新模式。

近几年，依托数字孪生技术，昆明卷烟厂不断将大数据、云平台、智能设备等信息技术与产业进行融合发展，实现了工业制造技术和工业自动化技术的无缝衔接，积极破解了“智慧工厂”建设难题。

“我们不断探索数字技术应用，推动管理优化提升、业务转型升级，全面推进‘智慧工厂’建设。”童永帅说。

以智赋能、以数提效。基于数字化转型的背景，昆明卷烟厂还先后完成了制丝车间的集控系统升级改造、“大重九”全自动化专线建设等技改活动，同步建立起新型生产管理系统、集中监控系统、制丝数据服务系统、CPS系统等。

他们将MES系统进行升级改造，一并纳入数控中心。“新的MES系统采用典型的三层设计思路，清晰划分UI层、业务逻辑层及数据层，基于分布式计算的系统设计原则有效提升了系统的可用性，帮助昆明卷烟厂实现海量数据的汇聚、分类，并提供可视化表征，为管理决策提供有力的数据支撑。”该项目负责人介绍说。

此外，依托安防监控、生产监视及安全现场管控数字化平台建设，昆明卷烟厂还逐步建立起人防部署到位、物防设施完善、技防手段先进、应急处置高效的智能安全保障系统，为“智慧工厂”建设创造出更为广阔的空间。

经过探索，昆明卷烟厂提出了基于自身发展实际的数字化转型“加减乘除”工作思路，形成了一套独有的“方法论”：在专业人才培养上做“加法”，进一步筑牢智能制造人才支撑；在消除网信风险、安全隐患等方面做“减法”，让数字化建设落到实处、产生实效；在场景运用上做“乘法”，把数字化升级的“好钢”用在提升工作效能的“刀刃”上；在信息系统开发上做“除法”，力求消除信息孤岛。

智慧之花结出累累硕果，如今，昆明卷烟厂正不断加强数字化关键领域布局，推进信息化和工业化深度融合，加快推进数字化转型，让更多的“智慧场景”落地，助力昆明卷烟厂高质量发展更进一步。