昆明理工大学

关于拟提名2019年度云南省科学技术奖候选项目的公示

发布时间:2019-05-24  |   访问量: 返回首页

为做好2019年度云南省科学技术奖励提名工作,完善科技奖励的社会监督工作,确保科技成果奖励的公正性,根据《云南省科学技术奖励办法》(云南省人民政府令第157号)、《云南省人民政府办公厅关于印发云南省深化科技奖励制度改革实施方案的通知》(云政办函〔2018〕98号)等相关文件规定及《云南省科技厅关于2019年度云南省科学技术奖提名工作的通知》(云科奖发〔20191)的相关要求现对以下项目的基本情况、项目简介、候选人及候选单位对项目的贡献情况(推广应用情况)、获得知识产权情况、项目曾获科技奖励情况等信息予以公示,公示期为8天(2019年524-2019年531日)。

公示期间任何对公示内容有异议的单位或个人,请在公示期内实名并提供书面材料向科学技术院反映

 

联系人: 科学技术院  李老师

联系电话:0871-65916002

联系邮箱:kmustzhb@163.com

                               昆明理工大学

                                2019年524

一、项目基本情况

项目名称:卷烟制丝数字化多维度关键工艺技术创新与应用

主要完成人及完成单位:何邦华(云南中烟工业有限责任公司),唐军(云南中烟工业有限责任公司),周冰(云南中烟工业有限责任公司),刘泽(云南中烟工业有限责任公司),袁锐波(昆明理工大学),黄亚宇(昆明理工大学),朱勇(云南中烟工业有限责任公司),王晓辉(云南中烟工业有限责任公司),陈文(云南中烟工业有限责任公司)

拟提名情况:云南省科技进步奖

 

二、项目简介

随着中国制造2025的提出,国内制造业纷纷与互联网+、大数据、云计算等新一代信息技术深度融合,正在引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。而烟草产业作为社会经济发展的重要支柱,卷烟制造还处于自动化加工的状态,如何利用现代技术手段实现卷烟制造数字化,推进卷烟制造向智能制造发展显得尤为迫切。该项目研究对象卷烟制丝是卷烟工业最关键的生产制造环节,决定了卷烟品质和质量稳定性;然而,制丝过程中加料、加香、干燥等重点工序主要采用密闭旋转滚筒式设备,加工过程涉及到烟草运动、料液雾化、增温增湿、去湿干燥等复杂物理化学多因素耦合作用,具有明显的不可视“黑箱”特征,而传统的以经验、试验和数据分析为主的工艺技术和方法,不能系统深入地揭示制丝过程内在机理和规律,使得卷烟制丝水平提升受到局限,制约了卷烟制造核心竞争力的提升,成为了烟草行业高质量发展的瓶颈。该项目以解决制丝工艺水平发展难题为目标,应用多场耦合、数字化建模、云计算等方法和技术,对制丝过程共性关键工艺过程开展数字化多维度创新研究,搭建了卷烟制丝过程数字化综合研究平台,系统揭示了卷烟制丝关键工艺复杂过程内在本质和规律,构建了卷烟制丝数字化评价指标体系,形成了卷烟制丝数字化多维度关键工艺技术体系,实现了卷烟制丝过程关键工艺数字化,科技创新取得新突破,为卷烟制造自动化迈向智能化提供了坚实的技术支撑。主要技术创新点如下:

1. 搭建了烟草行业首个卷烟制丝过程数字化综合研究平台。该研究平台包括自主研制可实现烟叶运动、雾化液滴运动状态及加料过程可视化观察的有机玻璃滚筒旋转加料试验装置;具有自主知识产权可实现密闭空间运动烟草温度连续检测的接触式烟草温度连续检测装置;构建了可实现烟草运动和液相雾化特性高速、连续检测及仿真计算的高速摄像、红外热成像及图像识别处理等检测系统和高性能云计算系统;为卷烟加工数字化研究提供了系统、便捷的研究手段和方法。

2. 首次构建了分析卷烟制丝工艺内在本质和规律的数字化表征方法和技术体系,揭示了固相烟草运动、液相雾化、流体流动、固液耦合效应等卷烟制丝共性关键工艺内在机制和规律,为合理分析评价卷烟制丝过程加工质量和技术水平提供科学依据。

3. 首次创建了用于指导实际生产的固相物料运动行为、液相雾化特征、固液耦合作用的数字化指标体系及其与工艺参数间的关系模型,构建了系统化的卷烟制丝过程数字化评价特征指标体系和规律关系模型集,为精准优化和提升卷烟制丝加工质量和水平提供技术支撑。

4. 研发了具有自主知识产权的卷烟制丝工艺数字化指标分析评价应用系统,在制丝工艺过程优化、装备设计及改进、品质控制与提升等方面得到了应用,提升了卷烟制丝过程科技含量与经济效益。

该项目授权发明专利9项,授权实用新型专利6项,软件著作权登记1项,发表论文13篇,并以此制定企业产品技术标准14项,培养硕士研究生17名;项目成果集成在昆明卷烟厂B、C和D制丝生产线进行了应用示范和应用,并在其他3家卷烟厂制丝生产线进行推广应用,结果表明,该项目成果突破了传统工艺技术的局限,加料均匀性和料液有效利用率在现有基础上分别提升5%和10%以上,过程烟叶和料液消耗显著降低,仅统计2个代表性品牌规格应用3年就节约烟叶和料液成本产生直接经济效益5807.29万元,如节约烟叶量加工成卷烟销售将产生间接经济效益2.89亿元,产品质量得到明显提升,按云南中烟现有约100个品牌规格推广,技术经济价值非常巨大。之外,项目还可以在整个烟草,以及制药、食品、轻化工等领域推广,前景良好。

该项目国际查新表明填补了多项基础理论和技术空白,国内外技术比对和成果评价表明技术水平整体国际先进和关键环节国际领先,突破了制约烟草行业制丝工艺技术水平提升的瓶颈,有力推动烟草行业卷烟制造高质量和智能化发展。

 

三、候选人对项目的贡献情况

 

对项目技术创造性贡献

何邦华

方案设计与数字化研究平台搭建

唐军

方案实施与数字化创新研究

周冰

数字化表征方法与技术研究

刘泽

数字化指标体系构建与工艺试验

袁锐波

理论分析与数字化建模

黄亚宇

数字化建模、多物理场耦合及关系规模模型构建

朱勇

工艺试验、装备改造及标准制定

王晓辉

感官质量评价与工业应用

陈文

工艺试验与数据分析

 

四、候选单位对项目的贡献情况(推广应用情况)

单位名称

对项目科技创新和推广应用情况的贡献

云南中烟工业有限责任公司

提出了制约卷烟制丝水平发展的共性关键工艺点;搭建了卷烟制丝过程数字化实现平台;形成了卷烟制丝过程数字化表征方法和技术体系;数字化表征了卷烟制丝过程固相物料运动行为、液相雾化特征、流体流场分布特性、固相物料温度变化及固液耦合作用,揭示了卷烟制丝过程关键工艺内在本质和规律;构建了卷烟制丝过程数字化评价指标体系。

推动项目在烟草企业生产制丝线加料工序进行了应用示范,加料均匀性提升5个百分点以上,料液有效利用率提升10个百分点以上,加料效果显著提升;进一步在松散回潮工序、叶丝干燥工序和加香工序中应用;在代表性卷烟品牌云烟(紫)和云烟(软珍品)中应用3年,产生直接经济效益5807.29万元,产生间接经济效益2.89亿元;进一步推广到云南中烟下属红河、曲靖和会泽卷烟厂生产制丝线进行应用,具有较好的经济效益。

昆明理

工大学

构建了滚筒内大规律固相烟草运动、液相破碎、流体流动和固液耦合理论模型和方程;搭建了基于高速摄像、红外热成像及图像识别处理技术的高速和连续检测系统;提出了固相物料运动、液相雾化特征及固液耦合作用的数字化表征指标;构建了用于指导生产实际的固相物料运动指标与工艺参数关系模型、液相雾化特征指标与工艺参数关系模型及固液耦合作用指标与工艺参数关系模型。

开发了卷烟制丝工艺数字化指标分析评价应用系统,在生产制丝线上指导工艺过程分析评价、工艺参数优化、装备设计及改进、品质控制与提升等方面进行了应用与推广应用。

 

五、获得知识产权情况(不超过10件)

1.专利、软件著作权等授权情况

知识产权(标准)类别

知识产权(标准)具体名称

国家

(地区)

授权号(标准编号)

授权(标准发布)

日期

证书

编号(标准批准发布部门)

权利人(标准起草单位)

发明人(标准起草人)

发明专利(标准)有效状态

发明专利

一种烟草运动状态测量装置

中国

ZL 201610005370.3

2017.03.22

第2426333号

云南中烟工业有限责任公司

唐军,蒋红海,刘泽,何祖顺,周冰,袁锐波,朱勇,黄亚宇,何邦华,罗璟,陈文,杨晓京

有效

发明专利

一种接触式测定运动烟草温度的装置

中国

ZL 201610173653.9

2018.07.20

第3005705号

云南中烟工业有限责任公司

朱勇,何邦华,刘泽,周冰,陈文,唐军

有效

发明专利

一种烟叶运动状态监测装置

中国

ZL 201610014496.7

2017.10.27

第2671868号

昆明理工大学

蒋红海,朱勇,杨晓京,何邦华,罗璟,钱俊兵,王立华,阴艳超,赵俊,山泽银

有效

发明专利

一种卷烟加香喷嘴的同步角度测量装置

中国

ZL 201610827646.6

2017.07.18

第2557735号

云南中烟工业有限责任公司

周冰,钱俊兵,唐军,何祖顺,何邦华,袁锐波,刘泽,黄亚宇,朱勇,罗璟,陈文,杨晓京,张文文

有效

发明专利

一种喷嘴角度调整测量装置

中国

ZL 201610013999.2

2018.01.30

第2797621号

云南中烟工业有限责任公司

周冰,钱俊兵,唐军,何祖顺,刘泽,袁锐波,何邦华,黄亚宇,朱勇,罗璟,杨晓京,张文文

有效

发明专利

一种烟叶运动状态监测装置

中国

ZL 201610014495.2

2017.09.12

第2620507号

昆明理工大学

蒋红海,张文文,唐军,袁锐波,周冰,黄亚宇,刘泽,刘孝保,何邦华,黄文昶

有效

发明专利

一种密闭式烟叶正反面加料设备

中国

ZL 201510426027.1

2016.10.19

第2279245号

昆明理工大学

钱俊兵,何邦华,袁锐波,唐军,罗璟,刘泽,杨晓京,朱勇,何祖顺,周冰

有效

发明专利

一种香烟加香装置的空间角度测量装置

中国

ZL 201510809023.1

2017.10.27

第2673690号

昆明理工大学

钱俊兵,何邦华,袁锐波,唐军,包丽萍,刘泽,罗璟,朱勇,蒋红海,周冰

有效

发明专利

一种对流传热片烟复烤方法

中国

ZL 201710626362.5

2018.11.09

第3143955号

云南中烟工业有限责任公司

唐丽,唐军,周冰,何邦华,谭国治,王坚

有效

实用新型专利

一种分离式烟草松散均匀加料装置

中国

ZL 201520681794.2

2016.02.24

第5022543号

云南中烟工业有限责任公司

何邦华,黄亚宇,唐军,钱俊兵,刘泽,罗璟,朱勇,杨晓京,周冰,蒋红海,黄文昶,赵俊

有效

2.论文、专著发表情况

序号

论文、专著名称

刊名、出版社

通信作者/

第一责任人、

第一作者

刊期、刊号

页码

1

Digital Characterization of Atomization Characteristics of Nozzle for Tobacco Casing

CORESTA

唐军/周冰

2018年10月

173

2

Influence of Liquid Temperature on Atomizing Cone Angle of Internal Mixing Air Atomizing Nozzle

International Conference on Modelling, Identification and Control

何邦华/何邦华

2017年9月

128-132

3

Study of fluid solid coupling in the process of feeding the cylinder

International Conference on Modelling, Identification and Control

黄亚宇/唐军

2017年9月

799-802

4

Infrared Thermal Imaging Detection and Numerical Simulation of Temperature Field in Tobacco Feeding Roller

International Conference on Modelling, Identification and Control

何邦华/马永达

2017年9月

1062-1067

5

Temperature variation and distribution in tobacco casing cylinder based on infrared thermal imaging detection

Springer

袁锐波/马

2017年9月

389-408

6

The performance prediction of tobacco flavoring using response surface methodology and artificial neural network

The Journal of Engineering

袁锐波/陈霖

2019年第13期

367-372

7

基于云推理的叶丝干燥筒壁温度预测方法

烟草科技

何邦华/阴彦磊

2017年3月第50卷第3期

80-87

8

烟丝物理质量的制丝工艺神经网络模型及其评价

云南农业大学学报(自然科学)

何邦华/何邦华

2016年5月第31卷第5期

874-879

9

基于图像处理的喷嘴雾化粒径识别测量研究

计算机与数字工程

蒋红海/刘振

2018年2月第46卷第2期

361-366

10

基于高速摄影技术的外混式空气雾化喷嘴锥角特性研究

价值工程

袁锐波/马勇达

2018年第25期

154-157

 

六、项目曾获科技奖励情况