基于煙絲智能物流系統的柔性配絲技術研究

劉慶永　傅鵬　孫曉瑩

摘??要：近年來，隨著我國社會經濟的快速發展以及科學技術水平的不斷提高，信息技術以及物流技術的發展十分迅速，卷煙生產中傳統的煙絲物流系統已經無法滿足小批量、多規格的生產和市場要求，因此在物流系統建設和改造過程中，依靠智能物流技術實現柔性配絲，使生產更加智能化、柔性化，是當前煙絲物流系統建設的重要任務。

關鍵詞：煙絲;智能物流系統;柔性配絲技術

引言

當前隨著我國煙草行業競爭日益激烈，煙草訂單要求開始往多樣化的方向發展，卷煙產品的不斷創新，新牌號、異形煙等產品逐漸熱銷，對煙草行業的物流水平提出了新的要求。針對卷煙制造的工藝流程來說，當前大部分煙草企業仍然使用煙絲柜存儲的方式儲存煙絲，這種方式將限制卷煙分組加工。近十多年來，部分卷煙廠實施了煙絲物流系統升級改造，以箱式煙絲高架庫取代儲絲柜[1]，生產的靈活性和自動化程度大幅提高。某些卷煙廠設置半成品絲煙絲物流系統，半成品煙絲入庫儲存，根據訂單計劃再出庫摻配加香，最后以成品絲入庫儲存。這種半成品絲物流系統實現了分組加工，但在柔性加工方面存在短板。因此研究基于煙絲智能物流系統的柔性配絲技術具有十分重要的意義。

一、煙絲智能物流系統研究概述

煙絲智能物流系統包含工藝物流、存儲物流以、生產物流和回收物流等幾方面內容，對傳統物流流程設計中的運輸、存儲以及生產過程進行了突破與創新，現代化裝備以及物流技術的使用可對不同模式中的工藝環節進行融合，從而對系統的擴展性進行提高，同時煙絲智能物流系統還應滿足半成品煙絲以及成品煙絲的需求，包含均勻摻兌、順序投料、質量跟蹤、柔性生產、訂單生產、信息跟蹤以及預警等需求。整體系統內部擁有半成品煙絲裝箱、EMS小車輸送系統、半成品煙絲摻配加香區、成品煙絲進出庫區、成品煙絲喂絲區、外購再生煙絲進庫區和余料煙箱回庫區等。

二、煙絲智能物流系統功能概述

煙絲智能物流系統由上位計算機系統WMS系統以及WCS系統進行管理和調度，上游為企業MES生產管理系統，下游為煙絲庫電氣控制系統。煙絲庫底層設備有堆垛機、穿梭車（EMS）、AGV小車、加去蓋機械手、輸送系統、電子標簽讀寫系統、計量系統、裝箱布料機、翻箱喂絲機和風力送絲機等組成。

對于整體煙絲智能物流系統來說，應具備以下功能。首先能根據生產模式要求實現全部的半成品煙絲入庫、部分半成品煙絲入庫[2]，實現煙絲、半成品絲裝箱、信息錄入、自動入庫、周轉儲存、自動出庫、翻箱喂料、空箱清掃等功能。以合適、經濟、宜擴展、組合庫容方式貯存，能較好的適應生產計劃變化，滿足柔性生產的需求。原料信息保存完好、可靠，具有自動生成抽檢表、超時存放預警等功能。考慮貨位管理功能，能夠對貨位進行多狀態管理。實現溫濕度數據的實時采集與監測報警提示，溫度應保持在26℃度左右，變動幅度不能超過兩度;濕度來說應保持在58%左右，其變動幅度不應超過5%。出料及時、穩定和可靠，按“先進先出”、“出庫優先”的原則進行出庫作業。實現各巷道均衡分配存儲，按要求指定貨位出庫，緊急出庫等功能。自動檢測翻箱喂料后的空箱，具備煙箱自動檢視清掃功能和人工復檢功能。生產結束時，喂料倉里的成品煙絲、摻兌煙絲的剩余煙絲不超過一箱，且能通過AGV或EMS小車實現尾料自動回收。確保高架庫中所有煙箱擁有自動鎖定功能，是煙箱在不出庫的過程中開展庫內流轉作業，當煙箱開展進庫操作時進行鎖定，在其質監報告合格后才可進行解鎖。此外解鎖功能還應擁有智能化解鎖以及手動解鎖兩種，并且其鎖定功能也應包含手動鎖定。最后，煙絲智能物流系統應對所有庫存信息進行管理顯示，當工作人員對物料牌號進行查詢的過程中，可在點擊牌號后查詢到改貨位的所有信息。

三、基于煙絲智能物流系統的柔性配絲技術研究

目前，大多數煙絲智能物流系統使用了模糊對應的作業模式，煙絲智能物流系統內部的匹配算法將按照優先原則來對相應的訂單進行匹配，不僅可對工作流程進行簡化，還可對物料的跟蹤進行保障，從而提高工作效率，減少原料消耗，降低工作強度。與此同時，針對精確加工以及柔性加工的方式應按照設定好的半成品煙絲出庫順序出庫并摻配加香，一旦其出庫效率下降，將對物流和生產過程造成一定程度的影響。在整體煙絲智能物流系統中，可使用優化程度較高的巷道任務分配策略、緊急出料順序、系統智能排序等方式來解決煙絲出庫排序等供絲難題[3]。煙絲智能物流系統應用信息跟蹤技術，可對其傳送過程中的所有信息進行實施監控，并對其進行自動補料操作，不僅可提高工作效率以及工作質量，還可以降低人工成本。

四、結語

煙草工業生產模式對產品尤其重要，而智能物流系統的應用能解決生產中存在的問題，實現新方法、新工藝、新模式的轉化應用，在煙絲智能物流系統的基礎上進行工藝創新，采取柔性配絲實現分組加工，對于卷煙企業提升工藝方法及產品質量，提高工作效率，降低成本，提升品牌競爭力都有重要意義。

參考文獻

[1] 陳志興，周義民.煙絲箱單元柔性裝配工裝設計[J].機械管理開發，2017，32（12）：6-7.

[2] 廖和濱，張偉，李曉剛等.基于卷煙制絲雙線柔性混配加香的設計優化[J].科技與創新，2017，（14）：158-160.

[3] 劉亦堅，陳占民，任謙等.卷煙供絲系統的優化設計[J].煙草科技，2017，50（7）：100-104.