卷煙廠物流自動化系統設計的完善措施

林志興

摘 要：隨著現代科學技術的發展，使得各種先進技術的發展日新月異，計算機技術以及與其相關的其他各種技術的發展也不例外，現在工業化中要求自動化技術與其相關的其它技術更具有時代性、開放性和擴展性。基于此，文章主要結合實例對卷煙廠物流自動化系統設計的完善措施進行了探討。

關鍵詞：卷煙廠；物流自動化；系統設計

中圖書分類號：F426.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0145-02

所謂卷煙廠中的物流自動化系統指的是在香煙的生產過程中對輔料和成品的運送實現自動化管理，減少生產中人員的使用，實現“無人車間”，以及實現系統管理的自動化。案例中，有一卷煙廠在成品輔料庫的物流項目管理中使用自動化系統，其指導思想為“高起點、高標準、取眾之長、總體布局、統一設計”。主要是對整個煙箱入庫系統進行優化設計，提高系統的各項功能，包括穩定性及可靠性。

1 實例概況

1.1 自動化物流系統

①該卷煙廠的自動化系統主要有兩個部分組成：一是輔料存儲庫；二是成品存儲庫，輔料存儲庫及成品存儲庫都建立在卷煙廠內部的聯合工房內，各有4～6臺堆垛機所構成。來源于1層輔料庫房與3層裝料設備間的材料都需要運送到輔料存儲倉庫中，從生產線輸出的香煙放置于成品倉庫中。建成該廠房所使用的材料由輕型鋼結構組成，同時在庫房內配備除潮設備與空調設備。

②2層屬于成品庫的入庫系統，它與裝備設備的出口相結合，通過煙箱的入庫系統進入庫中；1層屬于成品庫的出庫系統，產品經過堆垛機出庫，在該過程中使用托盤，在最后階段經過條形碼識別系統的鑒定和識別之后才將香煙送出廠。輔料入庫過程必須經過1層和3層，3層入庫系統前方設置較大面積的人工配送區域，可以采用徑直小車將貨物直接運送入庫。在1層入庫的主要是煙箱和絲束包等產品，產品類型多樣化，必須通過4個入庫站臺，同時使用環穿小車將貨物送進。

③該系統是由西門子公司進過研究和開發而推出的工業網絡控制系統，現場總線由Pro-fibus構成，主控器件主要是有西門子公司開發研究的S7-400 PLC系列產品組成；分布式I/O產品支持Profibus總線設備的使用；條碼識別器和變頻器分別具有支持西門子公司產品的特殊接口；它是某一個特殊網站的從屬站點，能夠使網絡的使用更加方便，操作終端與工業以太網相連，形成一個標準化的控制網絡。卷煙廠物流自動化系統的控制配置分為三層：管理生產層、調度監控層及控制設備層。管理生產層的工作內容主要是管理計算機及其相關系統的運行；調度監控層主要是對在卷煙廠物流系統中使用的計算機進行不定時的檢測和控制；控制設備層主要由各個子系統所構成，它主要有各個庫區如輔料進出庫區、AGV、成品出庫區及堆垛機等控制系統構成。

1.2 存在的問題

卷煙企業是一個季節性較強的單位，在卷煙行業的銷售旺季時，必須保證生產線的高度運轉，在銷售旺季時停產將會給煙草企業帶來嚴重的經濟損失。作為整個煙箱入庫的物流系統，它是整個產品流通的渠道，一旦出現事故將會影響到企業的其他各項工作的實施。由表1可以看出，生產5億只香煙時，設備要停休1.2 h。造成煙箱入庫機器休息的原因主要是雜亂無章的信息、在機器操作過程中的機械手報問題、剔除煙箱運行中的障礙。對這些問題進行一定的分析，采用新的方法對卷煙企業的物流入庫系統進行優化和改進以提高系統的各個方面的性能。

2 自動化物流系統設計的完善措施

2.1 入庫系統控制程序的完善化

在煙箱的入庫過程中，掃碼器在工作過程中煙箱上的膠帶飄出使得系統識別錯誤，從而將一個煙箱誤認為兩個，這會使系統的信息混亂從而造成停機。該系統的工作是對條碼的識別做到對煙箱的分揀入庫，在識別發生錯誤的過程中重碼是一個較為嚴重的問題，在這個過程中需要相關人員對分揀系統進行檢驗和控制，在檢查和核對工作結束之后才能進行條碼的修改，這樣大大的增加了停機時間，使整個運送過程的生產效率降低。所以在入庫系統掃碼器旁設置一個具有特殊功能的操作按鈕，在該系統工作出現故障時，請工作人員就出現的問題進行處理，與此同時可以通過特殊操作按鈕的使用使系統恢復正常工作，從而節省在煙箱運輸過程中的時間。

在整個運送系統的工作過程中，在煙箱的運輸量較大時，很容易出現多個煙箱相連接的情況。這使得系統在讀取數據的過程中忽視第二個煙箱的信息，從而使得該信息丟失，在整個信息系統庫中無該煙箱的信息，這就會使整個系統信息出現嚴重的混亂情況，從而使系統發出警報，這樣在很大程度上造成生產效率低下。為了解決此問題的出現，需要增加擋板等功能將煙箱分開，同時使用交通控制程序，對堵塞情況分時間段控制。改進系統的工作之后，煙箱在運行過程中將自動分開，交通控制程序的使用能夠改善此種情況，分開相連接的煙箱，取得良好的運送效果。

2.2 噴膠系統的增設

在煙箱入庫停機過程中最為主要的原因是機械手真空故障，在該系統正常工作的過程中所使用的是進口的機械手。抓手是具有平面真空盤結構的。真空故障在整個系統的工作過程中出現問題的原因是由于真空吸盤在煙箱的抓起工作中不能很好的進行工作，這主要是由于煙箱頂部的硬度不夠造成的，同時真空不足的情況也很容易導致抓手工作失常。通過改造煙箱的質量則在一定程度上會增加煙箱的生產成本，所以需要增設噴膠系統，該系統是在煙箱表面噴射膠狀物增加煙箱蓋板的硬度，以解決該問題。該設備安裝在最后的工序中，但能夠起到較好的效果，使運輸系統高效的工作。

2.3 提高掃碼器的功效

在卷煙廠物流自動化系統的工作過程中主要工作在于一號工程碼與條碼在產品運輸過程中對香煙進行分類和入庫工作。無論品牌碼或者工程碼都要通過掃碼器讀取數據，但在工作的過程中，不同的煙箱條碼之間差異很大，在傳統煙廠物流自動化系統的工作過程中所用的SICK系列掃碼器不能達到運輸的需求。所以在現在系統的工作中需要采用62X系列掃碼器，提高掃碼器的性能來改善錯誤的發生概率。可以從表2中明確看出不同掃碼器的各項指標，62X系列掃碼器與42X存在著一些共同點如：分辨率等是一致的，但它的特殊功用在于增加了智能化的解碼器，將圖像重組技術融合于工作中，此外，對殘破程度嚴重或弄臟的條碼也具有較強的閱讀能力。

3 效果分析

由表3可以看出，在使用優化改進的系統以后，原來因煙箱信息混亂以及真空故障等原因造成的系統運行時間縮短，即入庫時間有原來的1.2 h變成了現在的0.23 h.在一定程度上提高了系統的自動化水平，同時在一定程度上預防了煙箱混牌事故的發生，并且降低了系統的工作強度，提高了物流系統各個方面的工作性能。

4 結 語

采用新的優化系統對卷煙廠的物流系統進行改造以后，在很大程度上提高了卷煙廠在物流自動化系統中的工作效率。同時使用一號工程碼與煙箱條碼對工作進行分類和管理，很大程度上提高了香煙產品在出入出庫工作中的效率，從而為卷煙廠物流系統自動化措施的實施提供了一定的參考依據。

參考文獻：

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