復式分揀線主從打碼方式的應用分析

鄭寒峰 陳興明

摘 要:溫州煙草卷煙配送中心采用了兩條復式分揀線承當全市46000戶經煙戶年銷量37萬大箱以上的卷煙分揀工作。該類型分揀線采用復式合成技術,利用了復式布局和系統合成技術實現了對每個訂單根據“大小”品牌類型的拆分,通過“上下”兩層煙倉同時出煙,解決并發性問題,提高分揀效率。同時,為適應該復式分揀的分揀特點,溫州煙草和中軟國際在實施國家局一號工程打碼到條項目時,采用在上下層皮帶線各配置一臺條煙打碼機打碼的方案。但是因復式合成技術的應該在一定的概率上會引起上下層皮帶的互相等待,產生急停現象,尤其當條煙在打碼工位發生急停時,就產生了“擠碼”現象,即常規長度在5cm左右的打碼長度,被縮短到1cm不到的打碼區間內,引起碼字辨別不清。經過溫州煙草、中軟國際和北京志恒公司長達半年時間的攻關,成功研制了主從打碼方案,有效地解決了該問題,全面提升了打碼質量。

關鍵詞:復合技術;擠碼;主從打碼

中圖分類號:TP368文獻標識碼:A文章編號:16723198(2009)22028501お

1 擠碼現象產生原因和概率

溫州煙草卷煙配送中心復式分揀線的復式布局和系統合成技術實現了對每個訂單根據“大小”品牌類型的拆分,通過“上下”兩層煙倉同時出煙,再次過橋合單,包裝出貨的分揀過程,解決了不同訂單品牌和數量合成的一致性問題,保證了系統高質量高效率的分揀和包裝。其核心思想就是將因訂單內品牌數量不均而引起合單等待時間最大限度的縮短,突破并行時間瓶頸,達到最大化輸出的效果。上下層復式布局結構緊湊、部件高標、工藝精細、技術先進,既大大節約了場地占用,又便于現場管理。采用該技術以后,條煙出倉間隔均勻(圖1),打碼姿態良好。但是由于在合單過程中出現了上下層皮帶的等待急停,使得部分條煙在打碼工位下急停的概率。經現場檢測因急停引起的其打碼不合格率如下表所示:

打碼不合格率的產生的原因如下:假設正常的打碼長度為L,打完一個碼由打碼機控制為一個常量為t1,由此得出條煙運行的速度至少要大于等于L/t1,假定這個最小值為V1。當皮帶發生急停時,條煙速度瞬間變為0,要遠遠小于V1,若此時又剛好觸發打碼,因此實際的打碼長度L1要遠遠小于L,引起碼字都擠在一起,沒法辨認的情況。介于該現象嚴重的影響了打碼效果,且發生概率達到了0.75%,不能滿足正常的打碼不合格率指標。經過溫州煙草、中軟國際和北京志恒公司長達半年時間的攻關,終于制定在主從打碼的方案來解決該問題。

2 主從打碼方案

2.1 解決思路

分析問題產生的現象,擠碼的產生需要以下幾個條件:

(1)皮帶發生急停;

(2)此時條煙觸發打碼;

(3)條煙的慣性無法產生所需正常打碼長度的位移。

皮帶急停率由分揀控制系統控制,取決于訂單的品牌結構,我們無法在此方面進行控制。條煙觸發打碼狀態和瞬間速度受不同品牌條煙質量,打碼工位下的皮帶阻尼系數,具有一定的隨機性,單個光電檢測器只能判斷有無條煙經過,但無法對下個時間點位的條煙狀態進行預判。

因此在一個參照點的情況下,是無法解決該問題。因此通過和分揀線廠商溝通,通過其PLC控制系統,知道其皮帶急停的時間點,得到第二個參照點。在第二個參照點上(急停時間點)此時事實擠碼已經產生,生產無法逆轉。因此就需要第二臺打碼機,在距離第一臺打碼機附件的位置補充打碼,從而需要計算得到第二個打碼工位,因為此時,條煙的速度是由0加速運動的過程,完全有可能要求達到打碼需要最小的時間要求,有效解決了碼清晰度的問題。

2.2 方案部署

在主分揀線上,主打碼機的并行工位上加裝輔助打碼機,通過輔助打碼機與分揀線上主打碼機之間的協同工作,同時根據分揀線的急停或啟動信號來解決條煙打碼數據變形的問題。

(1)正常運行時。

主打碼機通過與中繼器之間的配合工作完成正常打碼,同時將條煙數據發送給輔助打碼機。

輔助打碼機僅僅接受主打碼機發送過來的條煙數據并做好準備但并不真正打標。只是依照先入先出的原則維護數據緩沖區(固定大小)。

(2)分揀線產生急停信號時。

主打碼機停止打碼,僅僅完成與中繼器之間的通訊工作,同時將條煙數據發送給輔助打碼機。

輔助打碼機將當前接受到最新兩條數據作為補充打碼的開始兩條數據,并開辟專門的緩沖數據區用來保存分揀線產生急停信號到重新開始產生啟動信號之間輔助打碼機所受到的全部數據。

(3)分揀線產生啟動信號時。

主打碼機重新開始通過與中繼器之間的配合工作完成正常打碼,同時將條煙數據發送給輔助打碼機。

輔助打碼機暫停接受主打碼機發送過來的條煙數據,并同時開始進行補充打碼,將備份緩沖區的數據打碼完成后,重新開始接受主打碼機發送過來的條煙數據。

2.3 方案優點

這一方案為目前由于急停所致的條煙打碼效果不佳提供了一個完善的解決方案,同時縮小調整工作范圍,方便維護。而且該方案僅僅需要接受分揀線相應的控制信號、調整打碼通訊軟件、添加必要的硬件信號邏輯處理即可,風險可控。最重要的是,整個補碼過程全自動完成,無需人為干預,不會對分揀線原有的生產效率造成任何影響,幾乎使漏碼及錯碼率降為0。

2.4 方案缺點

需要投入設備硬件,4臺新的打碼機。但根據溫州煙草的實際情況,我公司的分揀模式為兩班制,平均工作時間為16個小時/每天以上,因此一旦打碼機出現故障,給后續的

生產任務帶來極大的不便,因此主從模式的實施,就為現場的生產提供實時備份設備,提高了設備運行的可靠性。

3 實施后項目效果

從實施后數據采樣表(表2)中可以看出,通過主從打碼方式的實施,現場分揀打碼的不合格率有0.75%下降到0025%,從整體上提升了打碼效果,圓滿的完成國家煙草局要求部署國家局一號工程打碼到條工作。

1.補碼比值:從上表可以明顯看出,補碼次數/急停次數大致都在88%-95%之間,在很大程度上對以前單臺打碼效果進行了有效補充。

2.漏碼率:漏碼率主要是通過一個小時內的漏碼條煙量/打碼ぬ躚套芰康貿,一般都維持在一個特定的值內;

3.擠碼率:擠碼率從六天的統計來看一般都維持在萬分之二之內;