煙草機械產業技術現狀以及發展趨勢

一、概述

煙草機械是生產煙草產品的專用生產設備、工具、儀器儀表的總稱。隨著煙草產品的品種的增加，加工工藝方法的改進，煙草機械也隨之在更新、增加和擴展，并向自動化控制和機電一體化方向發展。

煙草機械技術的先進程度，在很大程度上決定著煙草加工業的生產組織、生產規模、生產方式、能源和原材料消耗等，因而影響煙草工業的產品水平、質量、品種、效益以及更新換代周期，對煙草工業的發展起促進作用，是煙草工業生產的基礎工業，它的技術水平是衡量煙草工業生產現代化程度的重要標志之一。

煙草機械產業本身具有兩重性：一方面服務于煙草加工業，隨煙草加工業的技術發展和需要而變化，另一方面煙草機械產業又是機械制造工業的分支，其產品是機電產品中的專用設備。企業的生產和管理具有機械制造工業的特征，因此其技術和管理水平也隨機械制造工業的科技進步而提高。

因此，在制定煙草機械產業技術政策時，即要考慮煙草機械技術的現狀和發展趨勢，也要考慮機械制造技術的現狀和發展趨勢。本報告從這兩方面進行了綜合評述，并提出了重點技術選擇內容。

二、現狀及發展趨勢

（一）打葉復烤技術和裝備

國際上技術領先的是意大利comas公司、mactavish-garbuio公司、hauni公司的打葉復烤線和godioli公司的打包機。

現代打葉復烤技術和裝備的發展趨勢為

1、提高生產能力：目前單線生產能力已達12000kg/h，打葉機生產能力已達18000kg/h，復烤機生產能力達12000kg/h。

2、柔打和低溫復烤：以形成良好的葉片結構，減少造碎，提高葉片的純凈度。

3、高自動化

4、集中控制

我國通過測繪、仿制、創新，具有了一定的技術基礎。現國產的打葉復烤線正用來裝備各煙廠，具有較高的技術水平。但在風分技術、自控水平上都有一定的差距。

（二）制絲技術和裝備

國際上技術領先的是意大利comas公司、德國hauni公司的制絲生產線。

制絲技術和裝備的發展趨勢是

1、提高生產能力：突出表現在制絲線三大主機：即回潮機、切絲機和烘絲機。hauni公司的真空回潮機的生產能力可達8000kg/h，切絲機的生產能力達12000kg/h，dickinson-legg公司的烘絲機生產能力可達13620kg/h。

2、高度自動化，盡可能減少人工干預，對各種生產過程參數進行閉環式自動控制。

3、高可靠性：采用各種現代設計方法和技術，如冗余技術、自診斷、系統仿真和模擬以提高系統可靠度，以及集中監控、故障顯示來提高可維修性。

4、在線煙絲膨脹技術迅速發展：以提高煙絲填充能力以及改善和穩定卷煙內在質量。

我國通過引進主機技術和測繪、仿制輔聯設備來進行系統創新，其制絲技術和裝備水平進步很快，國產的制絲生產線正用來裝備各煙廠。但在主機技術、系統控制水平和可靠性方面仍有一定差距。

（三）葉、梗絲膨脹技術和裝備

葉、梗絲膨脹可分為在線（全配方）膨脹和離線膨脹（部分膨脹）兩種。

葉絲在線膨脹技術水平較高的是hauni公司和dickinson-legg公司。梗絲在線膨脹技術水平較高的是dickinson-legg公司、comas公司和hauni公司。離線膨脹技術水平較高的是bat公司和airco公司的co2法煙絲膨脹線。

現代葉、梗絲膨脹技術和裝備的發展趨勢為：

1、 采用高溫高濕法在線膨脹葉、梗絲技術和裝備，提高膨脹率。

2、 采用co2法離線膨脹葉絲技術與裝備，并朝著低壓、少設備、低維修費、低能耗、過程簡單、膨脹率高以及膨脹后不造成煙絲變質、不引起吃味和外觀變化的方向發展。

我國是通過引進技術來提高葉、梗絲膨脹技術水平。目前，國產葉、梗絲膨脹設備已用來裝備各卷煙廠，取得了良好效果。但在其工藝處理、自控水平上都有一定差距。

（四）煙草薄片生產技術和裝備

國際上技術領先的是sandvik公司和bat公司的造紙法薄片生產線、tmci公司的稠漿法薄片生產線、comas的輥壓法薄片生產線。

現代煙草薄片生產技術和裝備的發展趨勢為：

1、 降低設備能耗

2、 改善和提高薄片原料的預處理工藝性能

3、 提高物料配比的準確性和均勻性

4、 以提高薄片質量和實現有效管理為目的，提高設備的自動化控制水平，實現機電一體化。

5、 提高可靠性

我國自70年代以來開始研制輥壓法薄片生產線，現在國產的輥壓法薄片生產線與國外同類產品水平相比，在許多方面有獨特的優勢，因而不僅在國內獲得大力推廣，并已開始出口。但在能耗、薄片絲利用率方面還有一定差距。在造紙法薄片和稠漿法薄片生產線技術方面正在著手研制，與國外相比，差距更大。

（五）卷接技術和裝備

法國decoufle公司和英國molins公司是最早從事卷接技術和裝備研究的公司，但現在已落后。現在技術領先的是德國hauni公司和意大利gd公司。尤其是德國hauni公司已于93年研制出14000支/分～16000支/分的protos 2型卷接機組。該機組采用了多項先進技術，使卷煙的速度、效率、質量以及原輔材料消耗方面達到了新的水平。

現代卷接技術和裝備的發展趨勢為：

1、高速度：高速度意味著高的生產能力即高的生產效率，能使制造商在同樣的人力、占地面積下在更短的時間里生產出更多的產品。

2、高度自動化：綜合運用機械制造技術、電子技術、控制技術、計算機技術和通訊技術，使自動化水平得到很大提高。

3、高質量：主要表現在追求卷煙成品的質量穩定和良好的在線質量保證。

4、高可靠性：主要表現在機器有效作業率高，mtbf長，并采用模塊化設計技術和自診斷技術，使之排除故障快，維修時間短。

我國自84年以來，采取引進、消化、吸收、創新戰略縮短了與國外先進水平的差距，其技術水平突飛猛進。現已能為各卷煙廠提供7000支/分的卷接機組，但在可靠性方面還有一定的差距；對于高于每分7000支的卷接機組技術的研究剛起步，在這方面我們與國外的差距更大。

（六）包裝技術和裝備

國際上技術領先的是意大利gd公司、德國focke公司和hauni公司。其最高技術水平的軟盒包裝機有gd公司的x700型，700包/分；focke公司的725型，700包/分；硬盒包裝機有hauni公司的chronos 2型，880包/分；gd公司的x3000型，700包/分；focke公司的350s型，700包/分，其機電儀一體化水平相當高。

現代包裝設備的發展趨勢除了同卷接設備的發展趨勢：即高速度、高度自動化、高質量、高可靠性外，強調對卷煙的柔和處理，不損傷卷煙外觀。

我國自88年以來采取引進、消化、吸收，創新戰略縮短了與國外先進水平的差距，其技術水平進步很快。現已能為各卷煙廠提供400包/分的硬盒和軟盒包裝機組，但在其機器可靠性方面存在一定差距；對于高速包裝機的研究剛起步，與國外的差距更大。

（七） 煙草機械設計技術

煙草機械產品設計是決定煙草機械產品功能、質量和可靠性的關鍵環節。煙草機械設計水平較高的公司如德國hauni公司、意大利gd公司等都是根據產品功能要求，應用科學知識對機器的作用、原理和結構進行初步構思，同時考慮實際運行工況對機器功能和周圍環境的影響及可能發生的失效，應用機械強度和振動、摩擦學、腐蝕、可靠性、流體理論、熱工學等科學知識，來調整原來的構思，制定切實可行的設計方案，另外還要綜合應用工業美學、材料、制造工藝知識來確定用材、加工方法及外觀形狀。這樣來保證煙草機械優質、高效、經濟、安全、可靠。

現代煙草機械設計技術的發展趨勢是：

1、發展系統設計技術：使設計的煙草機械達到整體最優的功能目標，并保證在實際運行工況下的安全可靠性和適應性。

2、采用并行設計技術與一體化產品開發。

3、采用計算機技術：對煙草機械產品進行系統分析和優化設計， 借助于計算機模擬技術，進行動態傳真。同時將理論計算與試驗分析相結合，使設計方案更接近真實，從而提高了對復雜問題的求解能力，有效地解決重大工程構件設計中的關鍵問題。

我國煙草機械產品至今很少能獨立自主地設計開發。84年以來引進了43項煙機專有制造技術，使我國煙機工業得到了很大發展，但自主開發能力還存在較大的差距，主要表現在：

1、創新性差，習慣于仿造和引進；

2、經濟性差，長期忽略了設計對成本的影響；

3、可靠性、可維修性差；

4、系統配套性差；

5、設計手段和方法落后，多數產品仍采用傳統的經驗類比設計、靜強度設計和手工設計。

（八） 煙草機械制造技術

機械制造技術是機械工業最重要的基礎技術之一，是煙機產業實現產品設計、完成產品生產、保證產品質量、提高經濟效益的基本手段和方法。

國外煙機制造水平較高的企業如德國hauni公司、意大利gd公司在制造上普遍采用精密數控機床，其數控化率達100%，還有較多的fmc和fms，覆蓋從下料、車、銑、磨、齒輪、熱表處理、油漆、檢測等整個工藝流程。普遍采用各種新型的工藝方法，如激光加工、加工表面功能型復層技術、等離子噴涂和爆炸噴涂等。廣泛使用cam、cat、capp技術，并與cad、erp構成完整的集成制造系統 。

當代機械制造技術的發展趨勢為：

1. 新型加工工藝方法不斷出現。這些方法的特點是精密化、數控化、強韌化等。

2. 新材料、新能源的引入，形成了多種新型的特種加工、高密度能源（激光、電子束等）加工和新型材料加工技術。

3. 工藝模擬、專家系統和cad/cam的出現，使工藝設計由經驗走向科學。

4. 微電子、計算機、自動化技術與傳統工藝的緊密結合形成了自動化制造技術系統。冷加工的發展道路是：數控－fms－cims；熱加工的發展道路是：優質高效低耗工藝－低成本自動化－綜合自動化。

我國煙草機械產業經過“七五”“八五”技術改造，制造水平有一定提高。如少數骨干企業對局部關鍵工序引進了一批先進工藝和設備。但總的來講，仍然有較大的結構性時代差距，主要表現在工藝及裝備的技術構成。技術構成的落后造成三個后果：不能為煙草工業的技術改造提供先進適用的裝備，陷入重復、反復引進的怪圈；不能為重大技術裝備產品的關鍵零部件提供成套制造技術，拖了這些產品發展的后腿；企業生產率低，經濟效益低下。隨著我國的“復關”，由于制造技術的落后，將對我國的煙草機械產業產生很大影響。隨著產品的發展、市場競爭的加劇及高新技術的引入，國外機械制造技術還在不斷發展，我國如不引頭趕上，差距有越來越大的危險。

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