卷烟工厂的数字化转型和“灯塔工厂”建设

卷烟工厂的数字化转型和“灯塔工厂”建设

蔡雪蒙

河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂  河南安阳  455000

摘要：本文旨在探讨卷烟工厂在数字化转型背景下的发展趋势以及“灯塔工厂”建设的必要性和实施路径。通过国内外“灯塔工厂”的案例分析，探讨了卷烟工厂实现数字化转型的关键技术和实施策略。

关键词：卷烟工厂；数字化转型；灯塔工厂

1 引言

2024年，发展新质生产力作为推进现代化产业体系建设的关键目标，在中国制造2025的背景下成为了现代工厂数字化转型的指导性方法论，通过以数字化转型为实施路径为卷烟工厂的“灯塔工厂”建设提供了方法。[1]

灯塔工厂（LighthouseFactory）是由世界经济论坛与麦肯锡咨询公司在2018年共同发起的一项全球制造业创新项目。该项目旨在通过评选和推广具有先进制造技术和管理模式的工厂，推动全球制造业的转型升级,其代表了制造业数字化转型的最高水平，是制造业创新发展的典范和引领者。

数字化工厂（DF）的技术背景是现代数字制造技术与计算机仿真技术的结合。其中，数字化工厂系统是一个完整的工艺信息平台，可以规划整个生产过程的全部信息。它填补了产品设计自动化、生产自动化等系统间存在的技术鸿沟，有效解决制造业信息化中的问题。作为并行工程的体现，它能够实现规划部门、产品研发部门、生产工程部门和生产车间的高度信息共享，实现各部门间的并行地协同作业。

2卷烟工厂数字化转型的背景及意义

在全球经济一体化和信息技术飞速发展的背景下，数字化转型已成为推动工业领域创新发展的重要驱动力。卷烟工厂作为传统制造业的重要代表，面临着市场竞争加剧、消费者需求多样化等挑战。数字化转型通过引入先进的信息技术和智能化设备，能够提升卷烟工厂的生产效率、降低运营成本、优化产品质量，进而增强企业的市场竞争力。

数字化转型的意义不仅在于提升企业的经济效益，更在于推动卷烟工厂的可持续发展。通过数字化转型，可以实现资源的优化配置、减少环境污染、提高能源利用效率，为企业的绿色发展提供有力支撑。

3国内“灯塔工厂”案例分析

3.1 工业富联“智能制造+工业互联网”双轮驱动[2]

工业富联借助“智能制造+工业互联网”双轮驱动，提出要从商业模式、价值链协同、关键技术突破、数字化组织与人才四个方面，通过顶层设计咨询、自动化开发、设备互联、数字化应用、敏捷研发、工业人工智能等领域的解决方案，驱动制造企业点亮“灯塔”。凭借着深厚的制造积累和大胆的数字化探索，工业富联成功打造了WEF世界首批“灯塔工厂”，完成了厂域级单点应用与集成建设。此后，这一套能力很快在富士康各个厂区得到复制，随即孵化了10座内部“灯塔工厂”。

在人工智能加速制造业场景落地、新技术与工业互联网广泛融合、增材制造颠覆传统制造模式、数字孪生探索“杀手级”应用、数据挖掘和优化分析支撑决策与业务为基础的数字化改造上，以客户需求、产业政策、竞争环境、颠覆性技术为驱动，先明确企业战略愿景，紧抓打造卓越制造体系，打通端到端价值链，创新业务模式“三大抓手”，重点建设数字化能力和组织能力两大转型基础。

此外，工业富联数字化应用部署，打造统一的数据治理体系、多级协同的工业互联网架构、云端服务化的系统平台以及智能制造，并从企业文化、架构、人员、流程多个维度设计更为扁平、敏捷的数字化组织，最终形成一套平台化方案及规模化能力。

3.2 宁德时代

宁德时代宁德工厂在其电池生产线上大力推广5G技术、AI技术、自学习技术、图像识别技术等，通过基于模型的过程智能管控及全流程多模态智能检测系统，在大数据分析和人工智能算法的支持下，宁德时代宁德工厂将产品缺陷率从PPM（百万分之一）级别降低到PPB（十亿分之一）级别。

宁德时代宁德工厂还开发了智慧能源管理平台，以进一步减少电池制造的碳排放，并为可持续性价值链做贡献，包括利用太阳能、风电、水电、核电或其它清洁能源进行生产；实时分析关键设备能耗数据，并结合生产策略设计出最高效的能源解决方案；实现集团内工厂间的一体化管理；每年单位能耗降低10%，碳排放量降低57%（kg/kWh）。[3]

4国外“灯塔工厂”案例分析

4.1 菲尼克斯电气集团

PhoenixContact借助多个RFID标签收集信息，确保数据在流程所有阶段都保持透明可见且易于获取。这种互通性确保了生产线的全天候运转，不仅提升了40%的效率，还将生产时间缩短了30%。最终，PhoenixContact以批量生产的成本实现了定制化产品的生产。

PhoenixContact的成功转型要归功于其集成式研发模式（R&D）。也就是说，机器制造部门同时需要兼顾研发职责。这就使得新型解决方案的快速引入成为可能。比如说，它能批量生产1000多种不同设备版本的隔离放大器。该公司有效利用了数字化测试和数据共享。数字孪生包含所有测试参数，所有测试数据也都会被记录下来，供生产团队参考。

4.2 施耐德电气监控平台

施耐德设立了一个单一的通信门户平台，供各大供应商交换运营经验，从而实现更好的供应链规划。由于上述举措，其总体管理时间减少了85%。该平台的成功得益于几项关键特性。工业物联网平台能为供应商监控和传输实时数据，助其实时了解所有生产变动。此平台能提供实时需求预测，帮助供应商实现高效的智能库存管理，供应商的服务率也因此提高了70%。最后，该公司还采用基于二维码的智能跟踪系统，高效地跟踪整个价值链中的库存，使准时交货率提高了40%。

5数字化转型路径及“灯塔工厂”建设

“灯塔工厂”是制造企业的标杆，被誉为“最先进的工厂”。烟草行业作为中国税利的重要组成部分，打造“灯塔工厂”既是新质生产力发展的需要，也是行业可持续发展的需要。

数字化能力的构建是企业数字化转型的基础，对于制造企业而言，“数字化应用”是企业数字化运营体系构建的重要组成部分，通过场景化软硬件数字应用的部署，打造统一的数据治理体系、多级协同的工业互联网架构、云端服务化的系统平台以及智能制造技术平台，结合自动化车间（产线）、信息系统的部署，实现数字化的管理，打造出基于精益化、自动化的“灯塔工厂”建设雏形。[6]

其次，围绕卓越运营体系、全场景客户价值和创新业务模式，构建“灯塔工厂”建设的核心数字化能力和组织能力等全方位的“灯塔”能力。在自动化的基础上，更强调系统与系统、系统与设备、设备与设备、人与设备、人与系统之间互联互通，通过IT与OT的深度融合，实现跨业务、跨部门的集成体系和工厂级的数据交互与信息共享。

最后，工厂全面采用数字化/智能化装备和智能化系统，具备状态自感知、实时分析、自主决策、精准执行的特征，各类资源得以智能的分析和利用，实现基于模型驱动的业务优化和持续创新，实现产业链协同并衍生新的制造模式和商业模式。[7]

6总结

“灯塔工厂”并不是企业转型的终点，而是一个从生产网络、端到端价值链、支持性职能等多方面持续改进的过程。在现代卷烟工厂的转型中更应该时刻关注创新科技在实际应用中的效果，在未来或可以“人工智能+”为现代卷烟工业的可持续发展再次赋能。

参考文献

[1]如何做好“灯塔工厂”的数字化转型?[J].软件和集成电路,2022,(01):74-81.

[2]“灯塔工厂”引领制造业数字化转型[J].软件和集成电路,2021,(11):78-83.

[3]张文奎.宁德时代：极限制造点亮“全球灯塔”[N].闽东日报,2023-07-31(001).

[4]陈雷,乔宇.菲尼克斯数字化转型之路[J].电气时代,2020,(06):45-47.

[5]佟伟.施耐德电气：昂首阔步迈向“未来工业”[J].现代制造,2023,(11):16-17.

[6]李晓琳,严鹏飞,杨高攀,等.两化融合和数据治理综述及卷烟工厂数字化转型思考[J].电子元器件与信息技术,2023,7(02):81-84+93.

[7]周钧,胡志强,何磊,等.机器视觉技术在烟草行业的应用方法研究[J].电子元器件与信息技术,2024,8(01):213-216.