烟草机械产业技术现状以及发展趋势

一、概述

烟草机械是生产烟草产品的专用生产设备、工具、仪器仪表的总称。随着烟草产品的品种的增加，加工工艺方法的改进，烟草机械也随之在更新、增加和扩展，并向自动化控制和机电一体化方向发展。

烟草机械技术的先进程度，在很大程度上决定着烟草加工业的生产组织、生产规模、生产方式、能源和原材料消耗等，因而影响烟草工业的产品水平、质量、品种、效益以及更新换代周期，对烟草工业的发展起促进作用，是烟草工业生产的基础工业，它的技术水平是衡量烟草工业生产现代化程度的重要标志之一。

烟草机械产业本身具有两重性：一方面服务于烟草加工业，随烟草加工业的技术发展和需要而变化，另一方面烟草机械产业又是机械制造工业的分支，其产品是机电产品中的专用设备。企业的生产和管理具有机械制造工业的特征，因此其技术和管理水平也随机械制造工业的科技进步而提高。

因此，在制定烟草机械产业技术政策时，即要考虑烟草机械技术的现状和发展趋势，也要考虑机械制造技术的现状和发展趋势。本报告从这两方面进行了综合评述，并提出了重点技术选择内容。

二、现状及发展趋势

（一）打叶复烤技术和装备

国际上技术领先的是意大利comas公司、mactavish-garbuio公司、hauni公司的打叶复烤线和godioli公司的打包机。

现代打叶复烤技术和装备的发展趋势为

1、提高生产能力：目前单线生产能力已达12000kg/h，打叶机生产能力已达18000kg/h，复烤机生产能力达12000kg/h。

2、柔打和低温复烤：以形成良好的叶片结构，减少造碎，提高叶片的纯净度。

3、高自动化

4、集中控制

我国通过测绘、仿制、创新，具有了一定的技术基础。现国产的打叶复烤线正用来装备各烟厂，具有较高的技术水平。但在风分技术、自控水平上都有一定的差距。

（二）制丝技术和装备

国际上技术领先的是意大利comas公司、德国hauni公司的制丝生产线。

制丝技术和装备的发展趋势是

1、提高生产能力：突出表现在制丝线三大主机：即回潮机、切丝机和烘丝机。hauni公司的真空回潮机的生产能力可达8000kg/h，切丝机的生产能力达12000kg/h，dickinson-legg公司的烘丝机生产能力可达13620kg/h。

2、高度自动化，尽可能减少人工干预，对各种生产过程参数进行闭环式自动控制。

3、高可靠性：采用各种现代设计方法和技术，如冗余技术、自诊断、系统仿真和模拟以提高系统可靠度，以及集中监控、故障显示来提高可维修性。

4、在线烟丝膨胀技术迅速发展：以提高烟丝填充能力以及改善和稳定卷烟内在质量。

我国通过引进主机技术和测绘、仿制辅联设备来进行系统创新，其制丝技术和装备水平进步很快，国产的制丝生产线正用来装备各烟厂。但在主机技术、系统控制水平和可靠性方面仍有一定差距。

（三）叶、梗丝膨胀技术和装备

叶、梗丝膨胀可分为在线（全配方）膨胀和离线膨胀（部分膨胀）两种。

叶丝在线膨胀技术水平较高的是hauni公司和dickinson-legg公司。梗丝在线膨胀技术水平较高的是dickinson-legg公司、comas公司和hauni公司。离线膨胀技术水平较高的是bat公司和airco公司的co2法烟丝膨胀线。

现代叶、梗丝膨胀技术和装备的发展趋势为：

1、 采用高温高湿法在线膨胀叶、梗丝技术和装备，提高膨胀率。

2、 采用co2法离线膨胀叶丝技术与装备，并朝着低压、少设备、低维修费、低能耗、过程简单、膨胀率高以及膨胀后不造成烟丝变质、不引起吃味和外观变化的方向发展。

我国是通过引进技术来提高叶、梗丝膨胀技术水平。目前，国产叶、梗丝膨胀设备已用来装备各卷烟厂，取得了良好效果。但在其工艺处理、自控水平上都有一定差距。

（四）烟草薄片生产技术和装备

国际上技术领先的是sandvik公司和bat公司的造纸法薄片生产线、tmci公司的稠浆法薄片生产线、comas的辊压法薄片生产线。

现代烟草薄片生产技术和装备的发展趋势为：

1、 降低设备能耗

2、 改善和提高薄片原料的预处理工艺性能

3、 提高物料配比的准确性和均匀性

4、 以提高薄片质量和实现有效管理为目的，提高设备的自动化控制水平，实现机电一体化。

5、 提高可靠性

我国自70年代以来开始研制辊压法薄片生产线，现在国产的辊压法薄片生产线与国外同类产品水平相比，在许多方面有独特的优势，因而不仅在国内获得大力推广，并已开始出口。但在能耗、薄片丝利用率方面还有一定差距。在造纸法薄片和稠浆法薄片生产线技术方面正在着手研制，与国外相比，差距更大。

（五）卷接技术和装备

法国decoufle公司和英国molins公司是最早从事卷接技术和装备研究的公司，但现在已落后。现在技术领先的是德国hauni公司和意大利gd公司。尤其是德国hauni公司已于93年研制出14000支/分～16000支/分的protos 2型卷接机组。该机组采用了多项先进技术，使卷烟的速度、效率、质量以及原辅材料消耗方面达到了新的水平。

现代卷接技术和装备的发展趋势为：

1、高速度：高速度意味着高的生产能力即高的生产效率，能使制造商在同样的人力、占地面积下在更短的时间里生产出更多的产品。

2、高度自动化：综合运用机械制造技术、电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术，使自动化水平得到很大提高。

3、高质量：主要表现在追求卷烟成品的质量稳定和良好的在线质量保证。

4、高可靠性：主要表现在机器有效作业率高，mtbf长，并采用模块化设计技术和自诊断技术，使之排除故障快，维修时间短。

我国自84年以来，采取引进、消化、吸收、创新战略缩短了与国外先进水平的差距，其技术水平突飞猛进。现已能为各卷烟厂提供7000支/分的卷接机组，但在可靠性方面还有一定的差距；对于高于每分7000支的卷接机组技术的研究刚起步，在这方面我们与国外的差距更大。

（六）包装技术和装备

国际上技术领先的是意大利gd公司、德国focke公司和hauni公司。其最高技术水平的软盒包装机有gd公司的x700型，700包/分；focke公司的725型，700包/分；硬盒包装机有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，其机电仪一体化水平相当高。

现代包装设备的发展趋势除了同卷接设备的发展趋势：即高速度、高度自动化、高质量、高可靠性外，强调对卷烟的柔和处理，不损伤卷烟外观。

我国自88年以来采取引进、消化、吸收，创新战略缩短了与国外先进水平的差距，其技术水平进步很快。现已能为各卷烟厂提供400包/分的硬盒和软盒包装机组，但在其机器可靠性方面存在一定差距；对于高速包装机的研究刚起步，与国外的差距更大。

（七） 烟草机械设计技术

烟草机械产品设计是决定烟草机械产品功能、质量和可靠性的关键环节。烟草机械设计水平较高的公司如德国hauni公司、意大利gd公司等都是根据产品功能要求，应用科学知识对机器的作用、原理和结构进行初步构思，同时考虑实际运行工况对机器功能和周围环境的影响及可能发生的失效，应用机械强度和振动、摩擦学、腐蚀、可靠性、流体理论、热工学等科学知识，来调整原来的构思，制定切实可行的设计方案，另外还要综合应用工业美学、材料、制造工艺知识来确定用材、加工方法及外观形状。这样来保证烟草机械优质、高效、经济、安全、可靠。

现代烟草机械设计技术的发展趋势是：

1、发展系统设计技术：使设计的烟草机械达到整体最优的功能目标，并保证在实际运行工况下的安全可靠性和适应性。

2、采用并行设计技术与一体化产品开发。

3、采用计算机技术：对烟草机械产品进行系统分析和优化设计， 借助于计算机模拟技术，进行动态传真。同时将理论计算与试验分析相结合，使设计方案更接近真实，从而提高了对复杂问题的求解能力，有效地解决重大工程构件设计中的关键问题。

我国烟草机械产品至今很少能独立自主地设计开发。84年以来引进了43项烟机专有制造技术，使我国烟机工业得到了很大发展，但自主开发能力还存在较大的差距，主要表现在：

1、创新性差，习惯于仿造和引进；

2、经济性差，长期忽略了设计对成本的影响；

3、可靠性、可维修性差；

4、系统配套性差；

5、设计手段和方法落后，多数产品仍采用传统的经验类比设计、静强度设计和手工设计。

（八） 烟草机械制造技术

机械制造技术是机械工业最重要的基础技术之一，是烟机产业实现产品设计、完成产品生产、保证产品质量、提高经济效益的基本手段和方法。

国外烟机制造水平较高的企业如德国hauni公司、意大利gd公司在制造上普遍采用精密数控机床，其数控化率达100%，还有较多的fmc和fms，覆盖从下料、车、铣、磨、齿轮、热表处理、油漆、检测等整个工艺流程。普遍采用各种新型的工艺方法，如激光加工、加工表面功能型复层技术、等离子喷涂和爆炸喷涂等。广泛使用cam、cat、capp技术，并与cad、erp构成完整的集成制造系统 。

当代机械制造技术的发展趋势为：

1. 新型加工工艺方法不断出现。这些方法的特点是精密化、数控化、强韧化等。

2. 新材料、新能源的引入，形成了多种新型的特种加工、高密度能源（激光、电子束等）加工和新型材料加工技术。

3. 工艺模拟、专家系统和cad/cam的出现，使工艺设计由经验走向科学。

4. 微电子、计算机、自动化技术与传统工艺的紧密结合形成了自动化制造技术系统。冷加工的发展道路是：数控－fms－cims；热加工的发展道路是：优质高效低耗工艺－低成本自动化－综合自动化。

我国烟草机械产业经过“七五”“八五”技术改造，制造水平有一定提高。如少数骨干企业对局部关键工序引进了一批先进工艺和设备。但总的来讲，仍然有较大的结构性时代差距，主要表现在工艺及装备的技术构成。技术构成的落后造成三个后果：不能为烟草工业的技术改造提供先进适用的装备，陷入重复、反复引进的怪圈；不能为重大技术装备产品的关键零部件提供成套制造技术，拖了这些产品发展的后腿；企业生产率低，经济效益低下。随着我国的“复关”，由于制造技术的落后，将对我国的烟草机械产业产生很大影响。随着产品的发展、市场竞争的加剧及高新技术的引入，国外机械制造技术还在不断发展，我国如不引头赶上，差距有越来越大的危险。

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