数字化产品辅助设计系统(一期)的设计及在卷烟配方设计中的应用.pdfVIP

数字化产品辅助设计系统（一期）的设计 及其在卷烟配方设计中的应用 1 2 2 李大章 ，司徒卓文 ，刘志杰 （ 1广州卷烟二厂信息中心，广州 510145； 2长沙艾特科技开发有限公司，长沙 410005） 摘 要： 介绍数字化产品辅助设计系统设计的主要功能，以及该系统在第一阶段中的设计和使用过 程中的概况，并提出了总体的发展规划。 关键词： 数字化产品辅助设计系统、 卷烟配方设计、烟叶配方设计、辅料设计 为了使产品有更快速的市场应变能力和市场竞争力，不断稳步提高的产品质量，加快产品 的开发进度，确保名优畅销产品的长盛不衰 ,广州卷烟二厂提出了 “卷烟产品进行数字化设 计”的思路，希望利用信息技术辅助进行卷烟产品设计。在项目开发过程中，,广州卷烟二厂 信息中心、工艺计量检验科、长沙艾特科技开发有限公司共同合作，历时 10个月，做了大量 的基础工作，克服了设计过程中的各种困难，完成了数字化产品辅助设计系统（第一期）（以 下简称 “系统一期”）的设计和实施工作。实现了卷烟配方设计中最急需解决的烟叶配方辅助 设计系统和辅料设计系统中的三纸一棒辅助设计部分，以及整个数字化产品辅助设计系统的平 台的搭建。系统在设计实施之后，不但满足了现阶段卷烟产品设计人员的要求，而且为数字化 产品辅助设计系统（第二期：是工艺设计，主要用于制丝工艺设计，它通过对工序的分析，得 到工序对烟丝质量的影响关系，从而设计出烟丝生产的最佳工艺环境）奠定了基础。数字化产 品辅助设计系统（第一期）的成功实施，标志着广州卷烟二厂的工艺技术迈入了计算机辅助设 计和计算机辅助生产的新里程。 １ 数字化产品辅助设计系统概况 １.1卷烟产品设计 卷烟产品设计指的卷烟企业开发卷烟产品的过程，包括名优畅销产品的设计调整与完善和 新产品的开发两个方面。名优畅销产品的设计调整需要保持产品的独特风格，新产品的开发要 有创新和突破。 在整个卷烟产品设计开发过程中需要涉及四个大的部分：烟叶配方设计、香精香料设计、 辅料配方设计和工艺设计。其基本设计流程如图一所示： 图一 1.2数字化产品辅助设计系统 根据卷烟产品设计的思路和要求，系统由烟叶配方设计子系统、辅料配方设计子系统、工 艺设计子系统、香精香料维护子系统、权限管理子系统、基础数据管理子系统、数据导入导出 子系统、算法库子系统、规则库子系统等组成。 系统一期的设计实现了烟叶配方设计子系统、辅料配方设计子系统（三纸一棒部分）、权 限管理子系统、基础数据管理子系统、数据导入导出子系统、算法库子系统、规则库子系统等。 系统运用了计算机辅助设计、运筹学作目标规划方法，使用智能决策技术，模糊分析技术， 能够根据设计出成本最佳的烟叶组配方。根据化学成分、成本等目标，自动进行烟叶设计化学 成分指定是任意的（国内其他系统只有４项左右）。 1.2.1烟叶配方设计子系统 烟叶配方是产品使用的烟叶组合，烟叶配方设计子系统根据产品设计的提出的烟叶配方控 制目标，按照烟叶用量框架，由计算机辅助科研人员进行产品设计中烟叶化学成份和成本的控 制，由计算机完成资料收集整理工作、并且自动进行大量的计算工作，根据目标规划模型进行 烟叶辅助设计，辅助科研人员完成设计流程。 1.2.2辅料配方设计子系统（三纸一棒部分） “三纸一棒”指卷烟纸、接装纸、成型纸和滤棒，“三纸一棒”设计，是为了在保持卷烟 感观的同时，改善烟气特征。在烟气分析中，主要的烟气指标是焦油量、烟碱量和一氧化碳 (CO)。 在卷烟 “三纸一棒”设计中根据大量的实验和科研结果，对 “三纸一棒”之间的相互影响 关系进行数学建模，同时由系统通过算法库根据已知的数据对建立的模型进行大量的计算，并 且对计算的结果进行直观的图形信息反馈，帮助科研人员在保持卷烟感观质量的同时，控制烟 气特征。 1.2.3权限管理子系统 为了保证整个系统数据的安全性和灵活的扩展性，专门设计了权限管理子系统。 该子系统负责控制整个配方系统中每个用户、每台机器使用系统功能的权限。 该子系统具备了动态加载新的子系统的功能。 1.2.4基础数据管理子系统 为了解决数据不全不正确的问题，专门设计了基础数据管理子系统。 该子系统针对每一个数据要求都设计了专门的维护功能，并且可根据需要快