烟叶制丝工艺是卷烟生产过程中重要环节之一。其中每一加工工序的工艺参数,对烟丝的物理质量、化学成分和感官质量都有影响。本文在K卷烟厂与昆明理工大学光机电液系统集成及控制研究所的校企合作项目《加料过程多相流数值模拟及应用研究》的基础上,以Z品牌卷烟的薄板制丝生产线为研究对象,针对该品牌制丝工艺中的松散回潮、一级加料、切丝和烟丝干燥四大主要加工工序进行研究。应用试验设计方法、AHP综合评价法和BP神经网络对制丝工艺参数进行优化研究。课题分两个主要阶段进行了研究工作：一是试验研究阶段,二是建模仿真试验研究与参数优化阶段。在试验研究阶段,首先对制丝工艺详尽分析,结合因果图分析和德尔菲法,从众多工艺参数中确定了关键工艺参数及各参数的水平。其次应用均匀设计方法安排各参数水平组合试验,检验出烟丝的物理质量、常规化学成分及烟气常规等指标值,并对试验结果进行统计分析,确定本研究的重点质量指标。最后,应用二次多项式回归分析,建立关键工艺参数与重点质量指标的数学回归模型；应用AHP综合评价法,对重点质量指标进行综合评价,得到综合评分,因此将多目标参数优化问题转化成单一目标参数优化问题。进行建模仿真试验研究与参数优化阶段,首先应用BP神经网络对关键工艺参数与烟丝质量指标进行建模,并将均匀试验所得的数据代入神经网络模型,训练网络、检验网络的可用性。然后根据田口方法重新设计试验,并在利用建好的BP网络预测各重点质量指标值。最后应用信噪比分析、灵敏度分析和两阶段优化分析对制丝工艺参数进行优化分析。研究得到最优工艺参数组合值为：65℃、70℃、35kg/h、100℃和0.25m/s,此时烟丝的整丝率为85.87%,填充值为4.74cm3/g,总糖含量为22.9%,还原糖含量为19.21%,对应的综合评分为74%,为所有试验结果的最大值。结论表明,优化达到了预期的效果,研究所用理论和方法在制丝工艺参数优化中是合理的、可行的,研究具有一定的实用性。