新技术引领下的烟草产线、物流智能装
备发展路径探讨
摘要：在全球智能制造热潮的推动之下，作为我国制造业先进技术应用的典型代表，烟草行业同样面临着在突破万亿利税之后，如何持续稳定的高质量发展，以及如何在建设智能化烟草体系中找准目标定位等问题。本文通过对烟草产线、物流智能装备发展环境进行了概述，从新技术应用角度切入，对烟草产线、物流的智能装备发展路径进行了探讨，并提出以技术创新促进烟草产线的智能化发展和烟草供应链的数字化转型等发展措施，最终实现烟草产业的智能制造和高质量发展。
关键词：烟草；智能产线；智能仓储；柔性分拣；数字孪生 引言
烟草行业属于长链经济，包括烟草种植、香烟生产、加工、包装、运输、销售。经过三十多年的发展，烟草行业已经逐渐走向成熟和纵深，规模扩张的空间越来越小，提升精细化生产和管理水平已成为推动烟草行业高质量发展的必由之路。从目前阶段看，烟草行业的产线和物流智能装备发展面临着新的挑战。
1烟草物流大数据特点分析
在烟草行业，物流大数据的来源复杂、数据类型繁多。从数据来源来看，大致可以归纳为6个方面：传感器网络、智能终端、实时监控设备；商业智能BI、企业辅助决策系统；计算机、平板电脑、手机、其他移动设备、移动存储；云计算、第三方数据处理技术、第三方平台的应用；行业资讯、行业活动记录；其他交互或交易数据来源。相应地，烟草物流的大数据类型也呈多样化特点，包括有：各类设施设备采集的数据——传感器读数、运营数据、实体数据、车载信息、仪表读数，监控视频数据等；企业内部基干类系统和信息类系统所采集或处理的各类数据——辅助决策信息、运营数据、产品数据、供应链数据、HR数据、财务数
据、顾客数据、呼叫记录、市场数据等；计算机使用数据和移动设备使用数据等；基础地理位置信息、RFID读取信息、GPS映射数据、图像文件、时间与位置数据、车辆数据、矢量、遥感及动态监测数据等；CRM、KDD、DWH、流量监测、查询应用、分析器等应用数据；调研数据、公共数据、公共信息。从这么多来源获取的多样化数据，其呈现形式也是多种多样的，比如数据库、XML文档中的大数据基本上都是结构化的，而日志文件、电子邮件等属于半结构化数据，还有大量的办公文档、文本、图片、报表、音视频等非结构化数据参与物流业务管理。烟草物流大数据既有来自企业经营的内部交易数据、营销数据，也有来自其国家局、上下游企业的外部数据。这些数据的格式也多种多样，很多并不兼容，读写访问方式也有差异，这为数据的采集、存储、分析和应用都带来了诸多困难。在大数据概念兴起之前，企业主要借助内部数据、结构化数据进行决策。商业智能（BI）技术的应用一定程度上将多种来源的数据集成到数据仓库中，使得BI系统具有基于一些分析模型进行决策支持的能力，但对外部数据、非结构化数据的处理十分棘手，无法有效满足决策需求。在大数据时代，企业的外部数据权重急剧上升，决策价值越来越突出，这意味着仅仅依据占数据总量15%左右的结构化数据进行决策越来越失之偏颇，物流企业决策者用于管理业务的数字驾驶舱其实是残缺的。如果没有更新数据存储、分析、查询的方式，很可能产生数据处理系统扩展困难、处理时间长、传输效率低、成本过高等问题。大数据应用技术正是能够妥善解决这些问题的性价比比较高的数据计算与存储方式。烟草物流大数据的应用正越来越呈现出供应链特征。这个“数据供应链”，存在着数据收集、数据处理、数据分析、数据价值提取、数据价值消费等多个环节，参与者包括原始数据提供者、数据收集者、数据平台商、数据应用技术开发者、数据服务提供者、数据产业投资者，数据价值消费者等多个主体。无论是卷烟工业企业，还是省级商业公司，在这个数据供应链中，都可以承担多重角色：既可以是原始数据供应者（主要是内部数据、结构化数据），也可以是数据产业投资者、数据价值消费者。实力雄厚者甚至可以向其他角色拓展，具有优秀的数据供应链整合能力的企业将会赢得较大竞争优势。
2行业现状及问题 2.1智能化技术升级滞后
经过多年发展，烟草生产环节和物流环节自动化程度较高，已经基本实现了信息化和自动化，已经具备了智能化升级条件，但智能化技术升级较为滞后，较一些新兴行业，存在技术先进性优势逐渐丧失的趋势，难以及时满足市场需求。
2.2个性化需求导致传统分拣
配送技术产生新瓶颈随着烟草市场的发展，加上疫情导致的消费市场终端化，使得整个烟草市场的需求个性化更加突出，相对原来批量大、品规少的集中化市场需求，多品规、小批量的非传统卷烟需求量越来越大，各地区异型烟需求量持续提高，部分地市标准规格卷烟和异型规格卷烟的销量比已经超过了7∶3，个性化需求未来有望超过50%，再之电子烟的兴起，使得传统分拣配送技术难度加大。因此，如何实现高速柔性分拣、如何实现配送效率更高更快等是现阶段卷烟成品配送的主要难题。
2.3卷烟定制化生产和成本控制问题仍然突出
在生产环节，虽然市场变化巨大，但由于生产刚性和市场结构的问题，生产和销售还停留在B2B阶段，生产无法根据最终用户的需求而进行定制化生产，难以适应市场需求的快速变化，烟草智能产线急需实现结构提升，同时还要实现更深层次的成本控制。
3.发展措施
3.1烟草智能制造技术升级传统的烟草工业，从复烤、配方、制丝、卷包等环节开始，各工艺段产线定义标准不一，数据规范不一，造成最终的生产计划调整和协同难度大。为适应新的市场需求，各工艺段的产线必须有所改变，形成相互依托，互相关联，建立一体化的管控平台，协调调度，才能有效解决原来存在的问题。要在工业生产环节实现精细化生产，本质是要基于原有卷烟工业生产的信息物理系统实现智能工厂，核心是动态配置的生产方式，关键是信息技术的应用，以期实现解决能源消费等社会问题。目前，基于智能工厂构成要素，行业内已经形成了以智能装备层为基础，数字化生产管控为上层智能构成构架。在这个基础上，国内主要的烟草产线设备商已经实现了部分主机设备的智能化以及部分工艺流程设备的单元化。在此基础上打造行业级的工业4.0设备层接口规范，整
合设备资源，初步建成了“智能制造体系的数字基础”（CPS)，为实现“国35号文”：智能排产、批次管理、产品生命周期管理、设备生命周期管理、产品质量溯源提供了所需的功能支撑。
3.2多品规商业分拣的智能化转型
在烟草商业分拣环节，面对消费市场，多种形态品类产品渐成气候，传统的单一品规模式日渐衰落。其主要有两个方面表现：一是在传统烟草制品方面，细支烟、中支烟、短支烟、爆珠烟等细分品类的市场份额不断扩大，其中，细支烟已经成为消费潮流，中支烟、短支烟方兴未艾，爆珠烟也可谓“小荷已露尖尖角”。二是在新型烟草制品方面，国际上电子烟市场份额持续扩大，电子卷烟市场快速发展，虽然受国内目前只批准了少数几个品规的原味电子烟，但整个烟草市场早已暗流涌动。在新品规全面铺开发展的背后，既是烟草行业新一轮技术变革的结果，也是消费者消费需求演变的结果，甚至可以说是烟草消费升级、分级的集中体现。要实现烟草产业高质量发展，既要处理好传统产品与新兴的多品类的关系，也要处理好传统烟草与新型烟草的关系，在巩固传统卷烟市场的同时，积极顺应消费趋势，深化供给侧改革，有效满足新型细分市场需求。在我国的物流仓储配送自动化物流系统领域，烟草商业的仓储、配送自动化物流信息系统已经走在了所有行业的前端。但面对新的市场需求，仍然需要从简化作业流程，缩短物流动线，高度信息化着手，使系统实现智能化和精益化。简化流程方面，针对传统托盘存储形式，国内主要仓储设备商已经提出了全新的存储模式，实现存储位就是拣选位，减少大量设备占用，避免作业瓶颈，利用库区尾端货架存储位作为件垛分离工位。利用货架下方存储位，采用简单的离散移位机构直接实现单件输出。最终实现了直接在存储位上的拣选。
3.3人工智能和大数据的推广应用
随着大数据和人工智能的日益发展，各行各业都开始投身于互联网的运用中。现阶段的人工智能和大数据在烟草行业的应用仍然处于低端状态，我们知道，烟草行业是封闭式全价值链管理，烟叶种植烤烟-收购-配送工业-制丝-动力成型-卷包-配送工商业-访销-分包-配送终端店-消费购买，全周期都是烟草专卖封闭管理，所以会形成完整的数据，但也因为烟草封闭模式，目前更多是做数据统计，
缺少大数据方支持。那么，在烟草产业中我们如何利用大数据，使烟草大数据由分散转向集中，由存储转向分析，由决策支持转向商业运作，最终实现我们所说的烟草产业互联生态，是我们需要研究的方向。未来的烟草行业发展，必将以新一代信息技术与烟草产业融合发展为主线，加快云计算、大数据、物联网、区块链、人工智能等在烟草产线、供应链中的运用，充分挖掘和发挥数据作为基础资源、创新引擎的作用，以数字化为核心引领烟草产业技术创新、管理创新、模式创新。积极搭建烟草生产、经营、管理等数据资源共享共用体系，形成统一的烟草产业数字化平台，构建烟草数据中枢，利用大数据技术（数据仓库模型、数据存储、ETL工具等组成部分），对烟草管理数据（如：经营数据，分发数据，物流数据），设备运行数据（如：制丝加工参数、质量指标过程数据、卷包配置数据）等进行全息采集，实现烟草数据的收集、加工、存储、分发的总体架构。构建数字化、网络化、智能化、协同化的烟草产业生态体系。可以实时查看卷烟生产、物流、销售相关的数据，共同辅助卷烟生产经营决策。这就是烟草大数据平台的价值，通过建立全流程、全要素、全业务、全场景数字化技术研究体系，构建平台赋能、数据驱动的产业链供应链一体化协同应用体系，可以让数字化成为推动企业高质量发展的重要力量。同时，大力发展人工智能和大数据在烟草物流供应链的应用，还能有效建立智能化烟草物流供应链建设绩效考核指标体系，通过将智能化烟草物流供应链建设的各个方面的考核，提升整个行业的管理水平。
结语
面临行业发展的巨大需求变革，烟草行业迫切需要通过技术革新来解决目前存在的痛点，对生产到流通各环节进行再次梳理，充分挖掘新技术的应用场景，不断将新技术融入行业需求，开拓创新，进一步简化流程工艺，实现精益物流、智能制造，才能最终实现行业的持续高质量发展。
参考文献
[1]国家烟草专卖局.张建民在2018年全国烟草行业网建现场会上的讲话2018年11月29日
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