卷煙企業智能化倉儲系統應用研究

許光玉 金永俊 朱江 羅賽 朱金華

1. 吉林煙草工業有限責任公司 吉林 延吉 133000；2. 中國科學院沈陽自動化研究所 遼寧 沈陽 110016；3. 中國科學院機器人與智能制造創新研究院 遼寧 沈陽 110016

1 系統目標

通過信息化系統的管理手段，實現煙葉等級與質量過程控制、煙葉存儲進行流程化、數字化管理。實現倉庫各自動控制及監測系統集成，實現物流園區管理的統一調度。對物流倉儲管理相關指標執行情況進行監管查詢，對物流成本進行指標分析與統計，分析各項指標的內在因素和驅動，掌握和平衡企業物流的各種要素，持續進行監視、調整和改進[1]。

2 系統總體架構

智能煙葉倉儲系統，以煙葉醇化庫管理為核心，應用RFID電子標簽技術，對煙葉的存儲、養護、出入庫等各環節進行信息化管理，與NC系統、MES系統及周邊視頻及防護等系統進行緊密集成。系統設計遵循標準化、規范化，按照分層設計的多層架構標準，軟件構件化實現，滿足不斷增長的業務需求，具備高安全性、靈活性、可擴展性，滿足維護便捷的性能要求。

系統總體架構，針對系統核心業務需求，從業務功能及信息數據上進行邏輯劃分為三層結構：系統集成層、業務應用層和分析展示層。其中系統集成層完成與主數據平臺、NC系統、MES系統、集中監測系統、環境溫濕度及周邊防護系統等的數據集成，是智能倉儲系統進行數據輸入輸出交互的基礎。業務應用層作為系統核心業務支撐層，劃分為原料庫倉儲管理、移動業務應用和煙葉RFID跟蹤三大功能方面。 涵蓋倉儲基礎業務管理、移動作業應用和煙包物流跟蹤相關的所有業務管理，為煙葉倉儲質量養護，生命周期跟蹤回溯提供可靠保障。分析展示層在完成核心業務應用管理的基礎上，對倉儲及物流數據進行綜合統計、深入分析、精準核算以及信息多形式發布與展現。同時，針對倉儲標準化管理需求，對現場6S管理、績效評價與管理提升進行管理，以形成持續改進的閉環控制。系統的總體架構圖，如下圖所示：

圖1 系統總體架構圖

3 系統技術架構

智能煙葉倉儲系統，主要功能是實現煙葉庫的倉庫管理事務處理類型的業務，因此在技術實現上采用以數據庫為核心，基于Microsoft .NET的B/S、C/S混合架構來實現，通過Web Service、OPC數據采集以及集成中間件進行系統集成。該技術實現方案既符合技術發展的趨勢，同時也兼顧了對原有信息化系統資源的利用。系統技術實現架構，如下圖所示：

圖2 系統技術架構圖

4 功能設計

4.1 倉儲庫存管理

倉儲庫存管理主要面向傳統的倉庫業務管理，包括煙包的各類移動管理、進出流水記錄、實時庫存統計、庫存盤點等。由于采用RFID電子標簽技術，對于傳統的倉儲庫存管理在如下環節有所改變：改變了原有人工煙包逐一識別的低效工作模式，可以實現出入庫的快速識別和出入庫單據的自動生成，對于庫存信息獲取的實時性提供可靠保證。通過叉車準確識別垛位標簽可以提高出入庫煙包搬運的準確性。采用移動掃描終端，對于區域性的庫存盤點，利用RFID非接觸式掃描的特性，可以提供較為可靠的煙包批量識別盤點效果，雖然由于煙包擺放問題造成標簽擠壓、遮擋等情況，會導致一定程度標簽漏掃情況，但在結合人工確認核對的情況下，仍可提供較高的盤點工作效率[2]。

4.2 煙葉質量及養護管理

煙葉是卷煙工業的基礎原料，煙葉質量的好壞直接影響卷煙質量，直至影響整個煙草行業的發展。系統通過出入庫質檢管理、集中檢驗與抽檢管理、煙葉翻垛管理等方式，實現了對煙葉質量管理的支撐和保障。

4.3 集中監控管理

以可視化實時監控為目的，實現對煙葉當前總體庫存、各垛位庫存容量情況的實時監視，將系統采集數據和統計數據按照監控類型進行分類，通過集成安防系統、視頻系統、環境系統等周邊系統的監視數據，對倉庫資源環境進行集中監控。

4.4 智能調度管理

智能調度管理主要面向煙葉倉儲管理中涉及的人員、車輛、煙葉等資源，基于倉儲管理過程中的主要業務流程，對作業任務的計劃、執行進行優化調度，達到提高作業效率、質量，降低消耗的目的。

4.5 煙葉跟蹤管理

面向煙葉從入倉儲平庫開始直至煙葉投料過程中的煙包物流各環節，利用煙包唯一身份RFID電子標簽對煙包進行識別，對煙包運輸、存儲和移動等各操作情況進行跟蹤與記錄，保障煙葉投料的安全性，提高跟蹤追溯能力。

4.6 智能園區管理

煙葉倉儲周邊已經按照智能園區規劃，建設了相應的監視控制系統，涵蓋安全、消防、環境等方面，包括門禁系統、動力能源系統、視頻監控系統、周界防護系統、巡檢系統、消防系統等。通過與園區內現有的安防及各類周邊系統的集成，實現全局的監視與控制管理，實現各系統信息的集中分析和處理，協調各系統間業務流程的聯動，提高倉儲管理的快速響應能力和智能化水平。實現數據結構、業務流程的高度統一，合理配置資源，依托現有的信息網絡系統和監控中心管理系統，實現整個系統科學、高效、協調的管理與運行，構筑指揮高效、反應靈敏、處置快捷、防范有效、控制有力、操作方便、保障可靠的倉儲園區管理體系，實現了“實時監控、聯網布控、自動報警、快速響應、信息共享”的工廠物聯網安防管理的效能與目標。

5 結束語

通過建設卷煙廠智能化倉儲系統，集成各自動控制與監控系統，實現智能采集數據、分析數據、報警、決策、應用、調度、跟蹤等。出、入庫、養護智能管理，實現跟蹤人、車軌跡，貨品全生命周期管理(RFID)，多媒體發布等。管理業務查詢、確認、調度、采集等(質檢數據、養護數據)等。圍繞智能動力管理，自動采取能耗（用電）等能耗指標。與門禁、視頻管理、周界防護、巡檢、消防等系統實現集成聯動[3]。