高效卷煙分揀系統(tǒng)在秦皇島市卷煙物流中心的實(shí)現(xiàn)

白延輝　宋召衛(wèi)

秦皇島市卷煙物流中心規(guī)劃年銷量11萬箱，面向全市卷煙零售點(diǎn)進(jìn)行配送。普天物流技術(shù)有限公司作為河北省煙草公司卷煙物流中心的物流系統(tǒng)集成商，承擔(dān)了秦皇島市卷煙物流中心工藝設(shè)備的建設(shè)與集成工作。目前，新建設(shè)的秦皇島市卷煙物流中心已經(jīng)運(yùn)行超過半年，實(shí)現(xiàn)了全部業(yè)務(wù)向新物流中心的成功轉(zhuǎn)移，并實(shí)現(xiàn)了全市銷售卷煙統(tǒng)一分揀到戶、統(tǒng)一配送的目標(biāo)。

物流中心概況

新建成的秦皇島市卷煙物流中心倉儲(chǔ)采用三層托盤貨架，分揀采用一條自動(dòng)分揀線。秦皇島市卷煙物流中心的基本情況如表1所示，物流中心內(nèi)部基本作業(yè)流程如圖1所示。

由于卷煙物流日處理量大，日訂單多，分揀一直是卷煙物流的核心。在秦皇島市卷煙物流中心運(yùn)行的卷煙分揀系統(tǒng)，根據(jù)每日訂單情況的不同，實(shí)際分揀效率在15000－220D0條/小時(shí)，平均在170a0條/小時(shí)左右，極大地提高了配送中心的作業(yè)效率，減少了操作人員數(shù)量，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。引入該系統(tǒng)后，每天下午4點(diǎn)半左右，物流中心即可結(jié)束當(dāng)天分揀任務(wù)，做到了工人輕松上班、按時(shí)回家。

卷煙分揀系統(tǒng)構(gòu)成

秦皇島市卷煙物流中心采用的卷煙分揀系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)信息管理子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)、總線自控子系統(tǒng)及機(jī)械部件組成。其中，計(jì)算機(jī)信息管理子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)和業(yè)務(wù)訪銷數(shù)據(jù)對(duì)接的接口軟件，其功能包括：讀取訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，產(chǎn)生煙道動(dòng)態(tài)分布表，生成分揀計(jì)劃、補(bǔ)貨計(jì)劃以及備貨計(jì)劃，為分揀系統(tǒng)進(jìn)行分揀作業(yè)提供數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)由備貨監(jiān)控系統(tǒng)、補(bǔ)貨監(jiān)控系統(tǒng)、分揀監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)疊煙襄膜監(jiān)控系統(tǒng)等四部分組成，是信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間的連接紐帶，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的指揮調(diào)度和設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，是設(shè)備操作的終端，提示設(shè)備運(yùn)行的故障及處理。

分揀系統(tǒng)設(shè)備主要組成如表2所示。

卷煙分揀流程

由于目前秦皇島市煙草公司采用的是第一天訪銷、第二天分揀、第三天配送的運(yùn)作模式，每日分揀的訂單均是前一天通過訪銷獲取的。這樣，在每日訪銷工作完畢后，分揀系統(tǒng)即可對(duì)此部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理，并向倉儲(chǔ)部發(fā)送備貨請(qǐng)求，當(dāng)日即可對(duì)次日需要分揀的件煙進(jìn)行備貨。這樣做的好處是可以縮短第二天啟動(dòng)分揀的準(zhǔn)備時(shí)間。

1件煙備貨

件煙備貨主要分兩個(gè)環(huán)節(jié)：

一是叉車按照車載終端的提示將需要的件煙從倉儲(chǔ)區(qū)取出，放置在件煙平置備貨區(qū)。這個(gè)操作是在前一天下午完成的。

二是當(dāng)日分揀開始之前，件煙備貨人員根據(jù)系統(tǒng)提示將托盤上的件煙放入輸送線。件煙經(jīng)提升機(jī)等輸送設(shè)備進(jìn)入備貨道，每個(gè)備貨道可存放35件，比每個(gè)托盤30件還多5件。這樣，在備貨道還有5件時(shí)，系統(tǒng)就可以下指令給備貨人員拆盤，且一個(gè)托盤一次性拆完，避免對(duì)一個(gè)托盤進(jìn)行多次重復(fù)操作，增加不必要的人工反復(fù)。

整個(gè)備貨系統(tǒng)由14個(gè)備貨道組成。備貨系統(tǒng)的作用，一方面在于實(shí)時(shí)補(bǔ)貨：另一方面是將分揀過程中對(duì)不同品規(guī)零散的需求轉(zhuǎn)化為規(guī)模化的需求，以降低備貨人員工作的剛性，減少工作人員的重復(fù)操作，從而減少備貨人員數(shù)量。

備貨系統(tǒng)吊裝在空中，不影響地面空間的使用。備貨系統(tǒng)下方可用于空籠車的堆放等。

2件煙補(bǔ)貨

暫存在備貨道的卷煙，根據(jù)分揀補(bǔ)貨的需求，實(shí)時(shí)地將需要的件煙自動(dòng)送入補(bǔ)貨輸送線。由于卷煙是嚴(yán)格按照線路內(nèi)客戶的順序進(jìn)行分揀的，所以件煙補(bǔ)貨也需要有嚴(yán)格的順序，備貨系統(tǒng)能準(zhǔn)確按照需要的順序?qū)⒓熥詣?dòng)送入補(bǔ)貨輸送線。為了提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確率，在備貨系統(tǒng)的出口處還設(shè)置了掃描器對(duì)每件煙進(jìn)行復(fù)核，以確認(rèn)是需要的件煙以及正確的順序。

在件煙補(bǔ)貨線上共設(shè)置了3個(gè)開箱工位，3個(gè)開箱工位的工作相同。每個(gè)開箱工位配備1個(gè)人，每人每小時(shí)平均開箱100－150件煙。通過合理設(shè)計(jì)，開箱人員只需要打開箱蓋，將煙箱輕輕地推入推煙位置，并確認(rèn)到位后，按確認(rèn)到位按鈕，則本件煙補(bǔ)貨的人工操作就完成了。剩下的工作由設(shè)備自動(dòng)完成。推煙機(jī)構(gòu)與條煙緩存段聯(lián)動(dòng)，將件煙內(nèi)部的50條煙完整地推八條煙緩存段，空箱即由設(shè)備自動(dòng)輸送到空箱收集皮帶機(jī)上。

3個(gè)開箱工位的空箱通過輸送線實(shí)現(xiàn)了集中回收，工作人員只需要在固定的位置收集空箱即可。與以往的案例相比，空箱回收更加隱蔽，動(dòng)線更加順暢，現(xiàn)場更加整潔。

3條煙補(bǔ)貨

條煙補(bǔ)貨一直是條煙分揀中工作繁重的部分。怎樣降低條煙補(bǔ)貨的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高人均條煙補(bǔ)貨的效率，一直是卷煙分揀中備受關(guān)注的問題。由于立式煙倉的人均補(bǔ)煙效率一般在1500－2000條/小時(shí)，在本系統(tǒng)中采用了小車進(jìn)行條煙補(bǔ)貨，將補(bǔ)貨人員從繁重的條煙補(bǔ)貨工作中解放出來。補(bǔ)貨人員只需進(jìn)行開箱操作即可，人均補(bǔ)煙效率大幅提高至5000－7500條/小時(shí)，在人均勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的同時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。

在本系統(tǒng)中，補(bǔ)煙小車的效率可達(dá)144件/小時(shí)(一件煙50條)，共配置了3臺(tái)小車，且3臺(tái)小車位于同一軌道上，相互可以調(diào)度使用。小車采用無線通訊和滑觸取電。當(dāng)小車出現(xiàn)故障時(shí)，可便捷地將其從軌道上抬下來，余下的小車可繼續(xù)執(zhí)行所有煙倉的補(bǔ)貨操作，不影響系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。

4條煙分揀

條煙分揀是本系統(tǒng)中比較復(fù)雜的部分。經(jīng)過反復(fù)分析和比較，本系統(tǒng)采用了48個(gè)臥式煙倉+30個(gè)立式煙倉的配置，每個(gè)煙倉均可對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的品規(guī)進(jìn)行分揀。這樣配置最大的好處是對(duì)業(yè)務(wù)的適應(yīng)性更強(qiáng)。而本項(xiàng)目并沒有采用通常在其他項(xiàng)目中使用的通道式煙倉，就是考慮到通道式煙倉對(duì)訂單數(shù)據(jù)的選擇性強(qiáng)，不利于今后業(yè)務(wù)的發(fā)展。

本系統(tǒng)采用的臥式煙倉單倉存量達(dá)80條，比一件煙50條還多30條，目的是在啟動(dòng)條煙補(bǔ)貨操作、但條煙還沒有補(bǔ)到位的這段時(shí)間內(nèi)，煙倉里的條煙還可供繼續(xù)分揀，所以本系統(tǒng)中的臥式煙倉可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)煙倉對(duì)應(yīng)一個(gè)品規(guī)。與其他案例相比，在本項(xiàng)目中，同樣數(shù)量的臥式煙倉分揀的品規(guī)數(shù)可以翻倍，極大地提高了卷煙分揀的自動(dòng)化程度。在實(shí)際運(yùn)行中，大部分情況下，卷煙銷量的98％以上都是在臥式煙倉上完成分揀的。c類煙品規(guī)多，但一般不超過30個(gè)品規(guī)，銷量少，通常放入立式煙倉中；一般情況下也不需要混倉處理，避免了混倉處理帶來的潛在不穩(wěn)定因素。

在分揀主線上，本系統(tǒng)采用3層結(jié)構(gòu)，78個(gè)煙倉分布在3層主線上，主線上的煙倉分別是16個(gè)、16個(gè)、46個(gè)。理論上，每個(gè)訂單在分揀前，都會(huì)被系統(tǒng)拆分成3個(gè)執(zhí)行訂單，由3層主線獨(dú)立進(jìn)行處理，然后進(jìn)行合單。

合單分兩次完成，其中兩層線合單后，再與另一層進(jìn)行合單。由于緩存設(shè)置合理，相互等待少，合單效率較高。同時(shí)在合單處進(jìn)行條煙打碼。

5條煙包裝

合單完成后的條煙隨即進(jìn)入包裝系統(tǒng)，本系統(tǒng)共設(shè)置2臺(tái)包裝機(jī)。由于包裝前的緩存設(shè)置合理，包裝效率得以最大化發(fā)揮。2臺(tái)包裝機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中效率最高可達(dá)22000條/小時(shí)。

條煙在經(jīng)過疊煙、裹膜、加熱、冷卻收縮后，就完成了包裝過程。包裝膜是一次性使用的，充分保證了卷煙在配送過程中的安全性，使各環(huán)節(jié)之間的交接變得簡單、安全、高效。

為了確保每包卷煙準(zhǔn)確地送達(dá)不同客戶處，還需要在裹膜包上貼標(biāo)。本系統(tǒng)采用了自動(dòng)貼標(biāo)方式。當(dāng)裹膜包通過自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)時(shí)，貼標(biāo)機(jī)會(huì)自動(dòng)將打印出來的本包的標(biāo)簽準(zhǔn)確地貼到裹膜包上面，不管裹膜包大小，均能貼上。不僅節(jié)省了人員，還提高了貼標(biāo)的準(zhǔn)確率，避免了人為錯(cuò)誤的發(fā)生。

6發(fā)貨暫存

貼好標(biāo)的裹膜包由工人放入籠車，每個(gè)籠車對(duì)應(yīng)一條配送線路。籠車裝滿后，由工人推到指定位置暫存，分揀工作就完成了。

技術(shù)亮點(diǎn)

盡管秦皇島市卷煙物流中心在全國卷煙行業(yè)規(guī)模較小，建設(shè)得也比較晚，但由于采用了國內(nèi)煙草物流領(lǐng)域的最新技術(shù)和設(shè)備，充分發(fā)揮了后發(fā)優(yōu)勢，并經(jīng)過實(shí)施方的精心組織，精心施工，精心管理，最終成為全國卷煙物流中心里少有的典范工程。

該項(xiàng)目的以下技術(shù)亮點(diǎn)值得稱道：

一是采用了最新的三層主線分揀及合單技術(shù)，極大地提高了設(shè)備的分揀效率，設(shè)備效率穩(wěn)定運(yùn)行在15000條/小時(shí)以上，最高達(dá)22000條/小時(shí)；

二是煙倉容量大(高達(dá)80條/倉)，調(diào)度靈活，對(duì)不同訂單的適應(yīng)性極強(qiáng)；

三是自動(dòng)補(bǔ)貨率高，達(dá)到95％以上，且補(bǔ)貨順暢，可實(shí)時(shí)滿足分揀需要：

四是用人少，系統(tǒng)采用人性化設(shè)計(jì)，人員操作簡單高效；

五是設(shè)備高度集成，外形統(tǒng)一協(xié)調(diào)，與分揀效率相同的設(shè)備相比占地面積小。