高效卷煙分揀系統在秦皇島市卷煙物流中心的實現

白延輝　宋召衛

秦皇島市卷煙物流中心規劃年銷量11萬箱，面向全市卷煙零售點進行配送。普天物流技術有限公司作為河北省煙草公司卷煙物流中心的物流系統集成商，承擔了秦皇島市卷煙物流中心工藝設備的建設與集成工作。目前，新建設的秦皇島市卷煙物流中心已經運行超過半年，實現了全部業務向新物流中心的成功轉移，并實現了全市銷售卷煙統一分揀到戶、統一配送的目標。

物流中心概況

新建成的秦皇島市卷煙物流中心倉儲采用三層托盤貨架，分揀采用一條自動分揀線。秦皇島市卷煙物流中心的基本情況如表1所示，物流中心內部基本作業流程如圖1所示。

由于卷煙物流日處理量大，日訂單多，分揀一直是卷煙物流的核心。在秦皇島市卷煙物流中心運行的卷煙分揀系統，根據每日訂單情況的不同，實際分揀效率在15000－220D0條/小時，平均在170a0條/小時左右，極大地提高了配送中心的作業效率，減少了操作人員數量，降低了工人的勞動強度。引入該系統后，每天下午4點半左右，物流中心即可結束當天分揀任務，做到了工人輕松上班、按時回家。

卷煙分揀系統構成

秦皇島市卷煙物流中心采用的卷煙分揀系統由計算機信息管理子系統、計算機監控子系統、總線自控子系統及機械部件組成。其中，計算機信息管理子系統是實現和業務訪銷數據對接的接口軟件，其功能包括：讀取訂單數據進行優化，產生煙道動態分布表，生成分揀計劃、補貨計劃以及備貨計劃，為分揀系統進行分揀作業提供數據。計算機監控子系統由備貨監控系統、補貨監控系統、分揀監控系統、自動疊煙襄膜監控系統等四部分組成，是信息系統與控制系統之間的連接紐帶，實現對設備的指揮調度和設備實時監控，是設備操作的終端，提示設備運行的故障及處理。

分揀系統設備主要組成如表2所示。

卷煙分揀流程

由于目前秦皇島市煙草公司采用的是第一天訪銷、第二天分揀、第三天配送的運作模式，每日分揀的訂單均是前一天通過訪銷獲取的。這樣，在每日訪銷工作完畢后，分揀系統即可對此部分數據進行優化處理，并向倉儲部發送備貨請求，當日即可對次日需要分揀的件煙進行備貨。這樣做的好處是可以縮短第二天啟動分揀的準備時間。

1件煙備貨

件煙備貨主要分兩個環節：

一是叉車按照車載終端的提示將需要的件煙從倉儲區取出，放置在件煙平置備貨區。這個操作是在前一天下午完成的。

二是當日分揀開始之前，件煙備貨人員根據系統提示將托盤上的件煙放入輸送線。件煙經提升機等輸送設備進入備貨道，每個備貨道可存放35件，比每個托盤30件還多5件。這樣，在備貨道還有5件時，系統就可以下指令給備貨人員拆盤，且一個托盤一次性拆完，避免對一個托盤進行多次重復操作，增加不必要的人工反復。

整個備貨系統由14個備貨道組成。備貨系統的作用，一方面在于實時補貨：另一方面是將分揀過程中對不同品規零散的需求轉化為規模化的需求，以降低備貨人員工作的剛性，減少工作人員的重復操作，從而減少備貨人員數量。

備貨系統吊裝在空中，不影響地面空間的使用。備貨系統下方可用于空籠車的堆放等。

2件煙補貨

暫存在備貨道的卷煙，根據分揀補貨的需求，實時地將需要的件煙自動送入補貨輸送線。由于卷煙是嚴格按照線路內客戶的順序進行分揀的，所以件煙補貨也需要有嚴格的順序，備貨系統能準確按照需要的順序將件煙自動送入補貨輸送線。為了提高系統的準確率，在備貨系統的出口處還設置了掃描器對每件煙進行復核，以確認是需要的件煙以及正確的順序。

在件煙補貨線上共設置了3個開箱工位，3個開箱工位的工作相同。每個開箱工位配備1個人，每人每小時平均開箱100－150件煙。通過合理設計，開箱人員只需要打開箱蓋，將煙箱輕輕地推入推煙位置，并確認到位后，按確認到位按鈕，則本件煙補貨的人工操作就完成了。剩下的工作由設備自動完成。推煙機構與條煙緩存段聯動，將件煙內部的50條煙完整地推八條煙緩存段，空箱即由設備自動輸送到空箱收集皮帶機上。

3個開箱工位的空箱通過輸送線實現了集中回收，工作人員只需要在固定的位置收集空箱即可。與以往的案例相比，空箱回收更加隱蔽，動線更加順暢，現場更加整潔。

3條煙補貨

條煙補貨一直是條煙分揀中工作繁重的部分。怎樣降低條煙補貨的勞動強度，提高人均條煙補貨的效率，一直是卷煙分揀中備受關注的問題。由于立式煙倉的人均補煙效率一般在1500－2000條/小時，在本系統中采用了小車進行條煙補貨，將補貨人員從繁重的條煙補貨工作中解放出來。補貨人員只需進行開箱操作即可，人均補煙效率大幅提高至5000－7500條/小時，在人均勞動生產率提高的同時，勞動強度大大降低。

在本系統中，補煙小車的效率可達144件/小時(一件煙50條)，共配置了3臺小車，且3臺小車位于同一軌道上，相互可以調度使用。小車采用無線通訊和滑觸取電。當小車出現故障時，可便捷地將其從軌道上抬下來，余下的小車可繼續執行所有煙倉的補貨操作，不影響系統繼續運行。

4條煙分揀

條煙分揀是本系統中比較復雜的部分。經過反復分析和比較，本系統采用了48個臥式煙倉+30個立式煙倉的配置，每個煙倉均可對應一個獨立的品規進行分揀。這樣配置最大的好處是對業務的適應性更強。而本項目并沒有采用通常在其他項目中使用的通道式煙倉，就是考慮到通道式煙倉對訂單數據的選擇性強，不利于今后業務的發展。

本系統采用的臥式煙倉單倉存量達80條，比一件煙50條還多30條，目的是在啟動條煙補貨操作、但條煙還沒有補到位的這段時間內，煙倉里的條煙還可供繼續分揀，所以本系統中的臥式煙倉可以實現一個煙倉對應一個品規。與其他案例相比，在本項目中，同樣數量的臥式煙倉分揀的品規數可以翻倍，極大地提高了卷煙分揀的自動化程度。在實際運行中，大部分情況下，卷煙銷量的98％以上都是在臥式煙倉上完成分揀的。c類煙品規多，但一般不超過30個品規，銷量少，通常放入立式煙倉中；一般情況下也不需要混倉處理，避免了混倉處理帶來的潛在不穩定因素。

在分揀主線上，本系統采用3層結構，78個煙倉分布在3層主線上，主線上的煙倉分別是16個、16個、46個。理論上，每個訂單在分揀前，都會被系統拆分成3個執行訂單，由3層主線獨立進行處理，然后進行合單。

合單分兩次完成，其中兩層線合單后，再與另一層進行合單。由于緩存設置合理，相互等待少，合單效率較高。同時在合單處進行條煙打碼。

5條煙包裝

合單完成后的條煙隨即進入包裝系統，本系統共設置2臺包裝機。由于包裝前的緩存設置合理，包裝效率得以最大化發揮。2臺包裝機實際運行過程中效率最高可達22000條/小時。

條煙在經過疊煙、裹膜、加熱、冷卻收縮后，就完成了包裝過程。包裝膜是一次性使用的，充分保證了卷煙在配送過程中的安全性，使各環節之間的交接變得簡單、安全、高效。

為了確保每包卷煙準確地送達不同客戶處，還需要在裹膜包上貼標。本系統采用了自動貼標方式。當裹膜包通過自動貼標機時，貼標機會自動將打印出來的本包的標簽準確地貼到裹膜包上面，不管裹膜包大小，均能貼上。不僅節省了人員，還提高了貼標的準確率，避免了人為錯誤的發生。

6發貨暫存

貼好標的裹膜包由工人放入籠車，每個籠車對應一條配送線路。籠車裝滿后，由工人推到指定位置暫存，分揀工作就完成了。

技術亮點

盡管秦皇島市卷煙物流中心在全國卷煙行業規模較小，建設得也比較晚，但由于采用了國內煙草物流領域的最新技術和設備，充分發揮了后發優勢，并經過實施方的精心組織，精心施工，精心管理，最終成為全國卷煙物流中心里少有的典范工程。

該項目的以下技術亮點值得稱道：

一是采用了最新的三層主線分揀及合單技術，極大地提高了設備的分揀效率，設備效率穩定運行在15000條/小時以上，最高達22000條/小時；

二是煙倉容量大(高達80條/倉)，調度靈活，對不同訂單的適應性極強；

三是自動補貨率高，達到95％以上，且補貨順暢，可實時滿足分揀需要：

四是用人少，系統采用人性化設計，人員操作簡單高效；

五是設備高度集成，外形統一協調，與分揀效率相同的設備相比占地面積小。