霉變原料煙包信息追溯系統的設計與應用

黃 堃，李 磊，簡著名

（武漢卷煙廠新廠，湖北武漢 430000）

0 引言

長期以來，原料煙包中發生煙葉霉變都是難以避免的事情，在卷煙生產過程中，同一批生產原料往往由數量不等、產地來源、組分不一的煙包組成，煙包的相關信息在原料產地完成復烤后存儲在煙包外箱的電子標簽中。煙包霉變既會發生在煙包表面，也會發生在煙包中心，因此必須在完成解包甚至切片后，才能人為識別出煙包霉變，而此時由于外包裝和電子標簽的拆除，使霉變煙包的原料信息難以追溯，給企業的原料供應管理造成一定的困難。借助已搭建的原料配方庫信息化系統，設計一套與解包、切片設備的信息交互方法，融合物流系統與工藝設備控制系統控制模式，達到原料出庫到解包切片全過程信息可控可追溯的目的。

1 原料出庫及解包切片運行過程

生產開始后，原料煙包從高架庫出庫，按一定順序排列到生產等待區的輸送橋上，組成隊列等待解包。生產等待區末端裝有電子標簽掃碼器，煙包輸送出生產等待區進入解包環節時，掃碼器會將經過煙包上的電子標簽信息與工單進行逐一比對，避免煙包出庫錯誤。進入解包環節的煙包有煙葉包和薄片包兩類，其在解包過程中對應的生產路徑也不同。煙包拆除內外包裝箱后，經過自動識別（煙葉包或薄片包），通過穿梭車分配路徑。煙葉包進入切片機，薄片包進入旁線喂料機。由于電子標簽已隨外包裝拆除，煙包原有的出庫隊列順序已被徹底打亂，使得原料出庫時記錄的信息數據無法與生產路徑上的煙包一一對應，在此階段發現的霉變煙包，信息追溯存在很大難度。解包切片段設備布局見圖1。

2 信息隊列形成方法設計

借助生產等待區末端的掃碼器，將煙包出庫核對時逐一讀取的煙包信息按照先后順序存儲下來，形成煙包信息隊列A。以翻轉機為界，對經過翻轉機的煙包進行計數、經過的煙包數量記為a。

從信息隊列A 中按照生產路徑的不同對逐個煙包信息進行重新分揀和排列，進入切片機路徑的煙包數量記為b，形成信息隊列B。

進入旁線喂料機路徑的煙包數量記為c，形成信息隊列C。信息隊列形成方法見圖2

圖1 解包切片段設備布局

圖2 信息隊列的形成方法

3 信息追溯實施方法

當霉變煙包被發現時，生產線上所處的位置可能出現3種情形：翻轉機前、翻轉機后切片機路徑、翻轉機后旁線喂料機路徑。每種情形對應不同的追溯方法，具體實施如下所述。

3.1 霉變煙包處于翻轉機前（圖3）

圖3 霉變煙包位于翻轉機前

霉變煙包發現的位置處于翻轉機前，根據翻轉機處的計數a 判斷該煙包所處的生產序號，查詢信息隊列A 即可找到該霉變煙包的信息；

如操作人員發現霉變煙包處于翻轉機前第x 包，則該霉變煙包的信息對應已產生的信息隊列A 中的第a+x 號煙包信息。

3.2 霉變煙包處于翻轉機后切片機路徑（圖4）

圖4 霉變煙包位于切片機路徑

當霉變煙包發現的位置處于翻轉機后的切片機路徑時，根據穿梭車處的計數b 判斷該煙包所處的切片煙包生產序號，查詢信息隊列B 即可找到該霉變煙包信息。

如操作人員發現霉變煙包處于穿梭車后第y 包，則該霉變煙包的信息對應已產生的信息隊列B 中的第b-y 號煙包信息。

3.3 霉變煙包位于翻轉機后的旁線喂料機路徑（圖5）

圖5 霉變煙包位于旁線喂料機路徑

當霉變煙包發現的位置處于翻轉機后的旁線喂料機路徑時，根據穿梭車處的計數c 判斷該煙包所處的生產序號，后查詢信息隊列C 即可找到該霉變煙包的信息。

如操作人員發現霉變煙包處于穿梭車后第z 包，則該霉變煙包的信息對應已產生的信息隊列C 中的第c-z 號煙包信息。

為了使用的便利性，專門開發了一套自動化信息處理系統，煙包信息隊列的存儲、檢索均在后臺數據庫自動進行，無需人工校對。操作人員發現霉變煙包后只需在人機交互界面上選擇霉變煙包所在路徑并輸入對應的序號，即可自動顯示出該煙包的相關信息。

4 效果驗證

在煙包出庫后經過掃碼器前，任意選取煙包并做標記，假設為霉變煙包、記錄其電子標簽上的相關信息。模擬在翻轉機前、切片機及旁線喂料機任一路徑被發現，按照所上述追溯方法進行實際操作，驗證該方法追溯的信息是否與實際記錄的信息相符，檢驗追溯信息的準確性。經過3 個批次12 個模擬霉變煙包的測試，信息追溯準確率達到100%。

以往發現霉變煙包后，往往需要調動輪班操作工、工段長、工藝員等人耗時30 min 以上才能追溯到煙包信息，本項目實施后，由操作工1 人（5～10）min 即可完成對霉變煙包信息的追溯，整體效率提升明顯。