基于卷煙原料的數字化倉儲研究
——以恩施卷煙廠為例

文 / 孔令虎 黃閆江 陳悅立 包珩言

恩施卷煙廠利用物聯網技術和信息化技術手段，通過建立數據收集管理系統和一體化的數字化倉庫管理系統平臺，實現了原料倉庫管理系統的數字化和智能化，大大提升了倉庫管理系統的服務效率和質量管理水平。

自2021 年以來，煙葉原料倉儲有序開展倉間養護數據自動化采集、平衡物質檢測裝置擴展驗證試驗、物聯網智能倉儲管理項目，提升煙葉原料智能化養護管理水平，向綠色養護、智能化、數字化倉間建設邁出堅實的一步。行業卷煙生產經營決策系統實現了成品庫存追蹤體系，現在煙草公司中為每一箱原料均印制了具有唯一標識碼的RFID 標志，并利用公司自己研發的原料庫存追溯管理系統，完成了從復烤工序到制絲投料的整個過程庫存追溯。

一、煙草原料數字化倉儲發展現狀

以往由于原料倉儲管理信息化基礎相對薄弱，原料的庫存、養護等缺乏準確及時的有效管控，是行業原料管理的一大難點。過去原料管理點多面廣周期長，復烤加工、倉儲養護、調供投料均無法實時跟蹤和管理[1]。能否參照行業卷煙生產經營決策管理系統，用電子標簽把原料信息串起來，從而實現原料倉儲的全程跟蹤與追溯，為原料生產調度、倉儲養護乃至產品研發、卷煙生產等提供信息支撐。為實現原材料制造、庫存、調配、制絲投料整個過程的庫存控制、實體追溯與品質追蹤，恩施卷煙廠啟用了原料數字化倉儲管理。

二、煙草原料數字化倉儲應用

1.RFID 技術應用于身份標識

RFID 標志就好像是原料的身份證，內含煙葉復烤廠代號、工廠、批次、級別、年代、產區、種類、生化指標等信息。由于原料生命周期長、日常養護頻繁，標簽內數據信息可動態更新維護，也可說是原料的體檢報告單[2]。和中國傳統的卷煙成品清掃碼技術類似，通過在復烤企業生產下線、原料入庫、原材料出庫，以及在工業企業原料入庫、原材料出庫、原料投料等生產運輸環節中使用清掃碼讀取企業身份信息，從而做到了原材料庫存的全過程追溯和產品質量跟蹤。原料的身份信息一旦讀取后，會立即通過網絡上傳到企業的數據中心，與內部信息系統共享，就這樣實現了企業內部網絡系統的互聯互通，從而極大提高了公司煙葉原料管理水平。

2.倉間養護數據自動化采集

基于智能倉庫管理平臺，部門以數據可視化，倉儲透明化，管理智能化為核心目標，推進試驗倉間完成去濕機、通風機、風幕機、防火卷簾門、開窗機、照明系統等智能化軟硬件系統的改造，開展本地測試驗證，為下階段實現4 小時智能環境監測，自動調控養護設備，夜間無人監管養護奠定技術基礎。

煙葉原材料是整個煙草產業的重要戰略資源，而原料庫存管理系統也是整個卷煙供應鏈中的重要一環。煙葉養護中存在著氣候變遷影響大、病蟲霉危險性高、溫濕度傳感器管理復雜等的問題。怎樣細心保護好每一擔原料，細心呵護好每片原料葉，是原料倉儲與管理面臨的重大課題。

三、恩施卷煙廠原料數字化倉儲效果

恩施卷煙廠利用物聯網技術和信息化技術手段，通過建立數據收集管理系統和一體化的數字化倉庫管理系統平臺，實現了原料倉庫管理系統的數字化和智能化，大大提升了倉庫管理系統的服務效率和質量管理水平。

1.數字化技術，物聯先行

數字賦能的基礎是連接，而連接就是要將人、事、物、環境等的信號連接、融合在一起。隨著物聯網與信息化科技的蓬勃發展，全面聯網經營變為了可能。因此，恩施卷煙廠在構建現代物流配送網絡平臺之時，就充分考慮了將物聯網信息技術與現代信息化與倉儲管理系統的融合，將煙葉養護工作從傳統的人工記錄檢測方式，過渡到以信息系統自動采集、集成的融合方向上來[3]。

圖1 恩施卷煙廠數字路線圖

實現智能升級，就需要首先實現物聯感知。倉庫管理平臺公司將為每箱原材料設立獨有的RFID 電子產品標簽信息管理系統，從原材料入倉、出貨、移倉、竣工驗收檢查等各個環節都實現了掃碼支付錄入功能，全過程都錄入了所有原材料的生產軌跡信息。對倉庫中的每一個垛位號都進行了電子標簽信息管理功能，在煙葉出庫時完成了對垛位號的自動檢測，從而增強抗偏差能力。對于倉庫叉抱車的全智能改裝，既是硬件配套的重點也是工藝難題，工程技術人員經過精心設計、多次試驗、調整優化后，在倉庫叉抱車加裝了標簽傳感天線系統，夾取煙包時可以讀出四箱煙包的數據；在倉儲叉抱艙里設置有垛位標記讀出天線，當煙箱入垛或出垛時讀取數據，并進行抗偏差校驗；在駕駛座右前側也設置有終端控制顯示器，以支持叉車駕駛員實現高速準確連續作業，有效保障了現代管理服務的順利開展。

對所有維護員工的PDA 作業端口都實現了用戶化信息管理，將人、機械設備、事物信息一一綁定，便于進行作業跟蹤和業績統計分析；同時還在園區入口處、月臺上、車庫區大門口、搬運員工休息室等設置了液晶大屏幕，即時顯示物流作業信息[4]。設施配備的現代化配套與更新，為倉庫進行數字化技術提升、智慧運用打下了良好基礎。目前，庫房的硬件配備已有很大的進步，已經具有了現代化、智慧化倉庫的模式。

2.一體集成系統設計融合

硬件設備是基礎，為保證業務流暢工作，還必須依靠功能齊全、先進合理、運轉平穩的操作系統平臺來保障。湖北中煙公司以運營高效化、業務流程精細化、運行軌跡數字化管理、調度管理智能、整個過程狀況實時可視化為總體目標，經過服務體系設計、業務流程細分、算法優化，搭建起了高效率便捷運作的信息化倉儲平臺，并融合集成了多種數據采集體系，有效連接了上下游服務體系，實現了全方位的信息互動和應用。

原料倉儲所要關注的數據也相當多，有倉間的溫濕度傳感器、煙包的包芯氣溫和含氧量、養護作業消息、庫存計劃調整消息等。倉儲數據管理平臺中整合了濕度控制系統、無線包芯高溫控制系統以及含氧量監測系統，便于匯集與數據分析，并可對不滿足技術條件的數據實現有效預警；將獨立的微波技術水分檢測儀連接起來，并經過對檢測體系的進一步優化與完善，做到了對檢測過程和原料關聯。

對保養檢查作業也實行了全面的信息化提升，維護保管人能夠在檢查過程中，用手提PDA 掃描煙包上的電子標簽，在已經設置好的檢查項目中選擇結論并完成反饋，然后再利用無線網絡傳輸結論至倉庫信息管理網絡平臺并完成全過程錄入，由此達到了保養作業的全部無紙化。如今，PDA 已變成了一個很貼心的工作伴侶，使操作人能夠從抄寫記錄、登記總結等工作中解脫出來，把更多的工作時間和精力都用在對煙葉的養護研發上。

恩施卷煙廠堅持“三步走”舉措，借助物聯網技術與信息化手段，進一步升級原料倉儲管理。現有倉庫聚焦數字賦能，推進物聯網先行。構建互聯互通、共建共享的物聯系統，通過煙箱電子標簽身份標識、垛位電子標簽定位、叉車智能化改造、手持操作終端用戶化設計，實時采集物料、設備、作業狀態等信息，強化倉儲全過程監控。聚焦一體集成，強化系統融合。立足一體化架構設計，搭建倉儲管理平臺，無縫對接供應鏈上下游業務，全面監測環境溫濕度、包芯溫度、含氧量等關鍵指標，提升數據匯總、分析、預警效率，有效實現統一數據、統一應用、集中部署、統一管理的信息化管理模式。經過與操作系統的一體融合，一條條命令就能夠在倉庫的各類端口和裝置中間順利流動——PDA 接到了檢測任務。例如：3 號倉庫SC118CDS 煙葉的出庫檢驗任務等，通過流暢的指揮，使任務可以更為快捷高效地進行。同時，倉庫信息管理平臺還把現場檢查和設施設備檢測工作融入其中，真正做到了原料倉庫業務的全方位數字化，有效減少了信息孤島[5]。一體化的數字化倉庫管理系統平臺利用了物聯網與計算機技術，協同利用各類物流系統與信息技術資源，有效連接了上下游產品服務體系，并提升了防誤差校驗控制功能，全過程中錄入了所有的服務數據，并初步完成了智能調配功能，有效提升了作業效能，進而達到了管理系統精細化的目標。

圖2 物流動線規劃圖

3.數據采集智能調度運行高效

數據獲取和系統集成之后，數據資源調度自動化管理系統將變成公司整體倉儲與業務運營的關鍵，而選擇好有效集約的數據資源調度管理策略則將變成整個信息系統構建的核心內容。調度管理的核心工作目標是各種資源迅速有效地匹配，使人、事、物都高效快捷地運作起來，用最短距離就實現了信息資源最優化狀態。而智能自動化調度管理則是信息系統構建的主攻方向，倉儲管理平臺把智能化調度運行管理的決策優勢落實在各個環節上，并逐步形成了三級的智能化調度運行管理，即一級計劃調配、二級園區調配管理、三級終端作業調配管理，在具體的調度運行管理配置中加入了智能算法[6]。

運輸類汽車在進園時，司機到門衛所簽到后會接收進園短信，在門口處則會照相標志并主動放行，而電子屏幕則可指引汽車前往停靠站或特定的月臺。同樣，控制系統還會提示保管員和平衡重式叉車工到相應月臺工作，并且月臺上的大屏幕還會顯示當前工作車型和工作人員類別數量信息。通過園區的調整，控制系統將工作人、襯砌臺車、事務人等進行了合理匹配，因而大大減少了人員冗余的等候時段，也極大地提高了工作效能。

在出庫任務指派時，管理系統也可以根據出庫的基本原則和上次出庫垛位，手動建議新出庫垛位，既便于揀配管理人員一鍵確定，又省去了人工逐個篩選的時間。從事出庫揀配的保管員說，通過新系統的出庫揀配決策，使揀配時限從三十分鐘縮短到了十幾分鐘，大大地提高了揀配的效率。同時，還通過了倉儲信息管理平臺與物流企業之間的貨運管理銜接，在物流企業接到出貨任務預計單之后，將派車單和車輛司機消息及時回傳至物流管控平臺，以便于現場作業人員及時完成備料和裝車的審核。

圖3 恩施卷煙廠倉庫圖

四、結合案例原料數字化倉儲應用分析

1.創新智能化

創新是企業高質量快速發展的主要動力，而制造業發展則是立國之本、強國之基。企業應當以發展智能制造為首攻方向，以促進企業創新和制造業發展的深度融合，夯實建設制造強國的基礎。積極投身數字煙草建設，運用優勢技術賦能制造業發展，助力我國煙草行業建設的原料智能倉儲系統的升級改造，有效推進供應鏈數字化的智能化升級。

2.高質量建設

數字化倉儲管理系統建設是我國煙草行業對原料管理規范作業、標準管理的新需求，進而量身打造的，能夠幫助我們實現從原料數量型保管到質量養護型保管的轉變，有序推進原料管理數字化、作業智能化、倉儲智慧化等建設目標，使其成為加速推進企業高質量發展的新引擎。

3.精細化工作

通過對倉儲流程的梳理再造，分析關鍵業務數據，運用物聯網、大數據、移動化、云平臺等技術，實現了原料業務流程數字化及互聯互通，供應鏈上下游動態協同，徹底解決了原料數據孤島、信息煙囪問題。數字化倉庫主要體現在智能采集、數據驅動、組織協同、動態分析、移動智能作業、數字化存檔等方面。系統通過物聯網環境采集器，實現了溫濕度數據的自動采集分析；通過無線定位標簽，智能規劃路線，提高了庫區巡檢效率及準確度；通過移動化掃碼和無紙化采集，建立蟲害圖像知識庫，實現蟲情采集智能化，降低了運行成本，并建立起監測預警策略規則，實時觸發報警和處置。系統利用蟲情大數據的挖掘分析，最終為蟲情綜合防治工作提供了有效支撐。

4.降低存儲風險

在存儲配備上具有多種智能設備管理和裝卸作業更優化便捷。從入園自動核驗車牌開閘，再通過PDA 拍照票據上傳到系統，將票據在系統留檔，之后可在PC 或移動端根據流程指示使用PDA 進行掃碼入庫或無碼入庫，叉抱車根據平板引導信息到指定地點進行卸貨入垛。入庫后所有庫存信息將實時呈現在大屏、電視、移動端等顯示設備上。實現了移動作業，加快了各級聯動，達到精準調度。原料在庫后，通過溫濕度傳感器實時采集環境數據，超出系統設定范圍則系統自動預警。通過區域蟲情點位進行蟲情采集，實時把控原料存放環境的蟲情指數，同時利用大數據分析，能預測蟲情增減，煙葉存放的環境風險將變得可控和可視。

五、結論

通過原料智能化倉儲的應用，極大地提高了倉儲精細化管理水平。通過搭建3D 可視化管控工作臺，實現業務管控直達垛位。將數據轉化成業務管理信息，業務信息實時全面，指導管理層、作業層開展進一步工作。實施車輛、園區的分級精準調度，新增智能入園、園區導航和叉抱車作業派車，預判原料到貨時間，提前安排入庫作業，設置運輸準點率指標，提高人、車、貨、場的匹配利用率。滿足行業需求，助力行業創新升級，智慧發展的道路上，數字化倉儲管理及應用助力企業創新驅動質量變革、效率變革和動力變革，共同構建賦能創新發展的智能制造生態體系。