傳統煙草自動化倉儲存取系統分析與改進

唐炳漢

（廣西大學機械工程學院，廣西 南寧 530004）

0 引言

隨著煙草行業對供應鏈管理需求的不斷增加，其對倉儲管理系統的應用前景值得看好。現在問題在于雖然煙草企業對倉儲管理系統有明顯的需求，有實力的企業也不在少數，但是，既有實力又有正確認知的企業則是鳳毛麟角。國際上改善煙葉質量的通用方法是醇化，我們國內基本上所有卷煙廠也都采用此法。煙葉醇化是整個卷煙流程中非常重要的一個節點，所以要對醇化倉儲實現信息管理，減少人工成本，改善人工管理的不科學性和低效率。國內卷煙廠一般都采用傳統的煙葉醇化存取系統，即叉車和貨架的半自動模式或堆垛機和貨架的全自動模式，這些基本都是人工模式，需要大量人工參與。因此，傳統的醇化庫倉儲系統有著明顯的不足之處，比如空間使用不夠充分，大量設備占用了本來就很稀缺的倉儲空間。針對煙葉醇化這一特殊存取作業對象，本文將探討在倉儲系統中減少堆垛機的使用數量，改進存取方式，引入體積小巧的穿梭板，并配合特殊結構形式的貨架，從而形成獨特的密集倉儲存取系統。

1 傳統煙草自動化倉儲存取系統分析

自2000年以來，全國卷煙廠大幅并購，煙草業務不斷增長，隨之而來的就是企業物流體系重要性的增強。武漢卷煙廠很早就意識到這一問題，于是在2003年重建了企業物流系統。該倉儲系統是目前國內卷煙廠中規模最大、自動化程度最高的倉儲物流系統，它由AS/RS系統組成，全程由計算機管理控制，節約了大量人力成本。不過該倉儲系統也存在著以下幾個問題：（1）貨品越來越多，對倉庫的要求越來越高，因此造成發貨速度跟不上客戶要求；（2）卷煙倉庫不能滿足煙草業務迅速發展的要求；（3）周邊無用地，所有倉庫無法擴展；（4）產品周轉速度慢，人工成本高，需要信息化系統來取代人工流程。

該系統貨物入庫流程（圖1）：（1）工作人員開產品入庫單，并把產品送到倉庫；（2）根據入庫單對產品進行虛擬入庫，同時把數據錄入WMS系統；（3）對產品進行存盤并掃描，結束后將數據傳輸到WMS系統；（4）根據收貨單據，工作人員安排司機取貨；（5）司機憑收貨單據核對貨物，然后把貨物運回倉庫；（6）叉車工作人員把貨物送到輸送車上，系統收到入庫指令后，按一定的規則分配貨位，把貨物送到指定貨位。該系統貨物出庫流程（圖2）：（1）整盤出庫：計算機收到整盤出庫指令后，將指令傳送到輸送機和堆垛機控制系統中，并協同作業，把貨物運送到輸送機上，最后將整盤貨物運送到出庫倉庫中。（2）揀選出庫：分為整箱揀選出庫、拆零揀選出庫。系統收到指令后生成出庫命令，工作人員根據揀選指令把貨物揀選出來，放到指定的輸送系統上，送到包裝區，剩下的未揀選的貨物返回原倉庫。

圖1 入庫作業信息流程

圖2 貨物出庫流程

2 傳統煙草自動化倉儲存取系統優缺點

結合煙草行業的特點，傳統倉儲系統一般采用的都是將整箱揀選和拆零揀選分區處理，采用揀選分拆、分區揀選技術。這種系統具有科學性、客觀性，并且有效降低了人力資源成本，提高了存取專業性和效率，擴大了存取面，減少了關鍵設備的損耗，縮短了訂單出庫和發貨的時間。

物流配送中心投入使用后，不僅有效減少了工作人員的配置，而且把工作人員的操作范圍降到了最小程度，工作強度大大降低。現在的庫房里已經見不到以往那種熱火朝天的裝卸場景，即使是在供銷旺季，整個倉儲作業都在有條不紊的程序中開始和結束。更重要的是，每位工作在倉庫配送一線的員工業績都有據可考。目前，倉庫運行的數據處理系統可以將貨品從入庫工作開始責任到人，在提升工作效率、明確責任分工的同時，也為管理人員提供了員工業績考評的依據，薪酬獎懲的清晰數據為提升企業管理水平發揮了重要作用。

但傳統存取系統的缺點正如引言部分所說，堆垛機數量多、成本高，煙葉大間隔堆放方式、堆垛機運行空間均占用很多本就稀缺的倉儲空間。如何擴大單位空間存儲量、減少設備成本正是筆者改進的方向。

3 傳統煙草自動化倉儲存取系統改進

3.1 煙葉醇化庫存取系統的特點

（1）由于空間因素，堆垛機必須在貨架外運行；（2）穿梭板運行的軌道就是貨架存放貨物的地方；（3）巷道可以集中堆放同一檔次和品牌的煙葉，互不影響；（4）巷道內先進先出、先進后出同一品牌的煙葉，從工藝角度來說沒有任何影響；（5）煙葉醇化期間，其放置的位置比較固定；（6）滲透性強的藥劑例如熏蒸劑等，在密集倉儲中不會影響煙葉的醇化效果；（7）煙葉醇化庫區比較寬闊，尤其是下方，適合擺放藥劑；（8）以巷道為單位，最優庫存控制策略依然適用于此種類型密集倉儲系統。

3.2 改進措施

前面介紹過傳統自動化倉儲系統的優缺點，結合煙葉醇化過程中的具體問題，筆者對傳統自動化倉儲系統進行了改進，整個系統由堆垛機、穿梭板、輸送機、密集存取一體式貨架、穿梭板充電機、上位監控計算機、基站等設備一體化構成，大大提高了煙葉醇化效率。該系統設計的煙葉醇化進出庫流程如圖3所示。

圖3 貨物出入庫流程

與傳統自動化倉儲存取系統相比，改進后的系統僅用一臺堆垛機垂直于每個巷道運行，其他堆垛機都用穿梭板取代，從而節省了大量空間，堆垛機從貨架軌道進入貨區。相比于堆垛機來說，穿梭板制造成本非常低，能節約整個系統成本，也大大增加了系統空間利用效率。

本立體自動化倉儲系統的關鍵設備——穿梭板，使用蓄電池作為電源，這就避免了電力不足不能報警的問題。當蓄電池電力不足時，報警請求充電。工作人員查看到該請求后，通過電腦安排其到充電區域進行充電。穿梭板借助特殊制作的一體式貨架（每個作業面兩層，上層放托盤，下層軌道運行穿梭板）在貨物下方運行，并升降存取托盤。在存取托盤過程中，穿梭板首先被接受命令的堆垛機送到指定巷道的指定層面。穿梭板通過無線調制解調器獲取上位監控計算機下發的指令（進貨或出貨），自動運行，在上位機協調下和堆垛機共同存取巷道內貨物。

4 結語

改進后的煙草醇化倉儲系統通過對入庫作業、出庫作業及庫位進行優化，增加分揀中心，解決了倉儲效率低下的問題，從而使倉庫管理滿足了業務迅速發展的需要。

［1］冉文學.密集型自動化立體倉儲物流系統的研究［J］.物流技術與應用，2010（9）

［2］黃詩茗.智能化密集型立體倉庫運載裝置控制系統的開發［D］.沈陽：東北大學，2008

［3］周萬森.倉儲配送管理［M］.北京：北京大學出版社，2008