霉變原料煙包信息追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

黃 堃，李 磊，簡著名

（武漢卷煙廠新廠，湖北武漢 430000）

0 引言

長期以來，原料煙包中發(fā)生煙葉霉變都是難以避免的事情，在卷煙生產(chǎn)過程中，同一批生產(chǎn)原料往往由數(shù)量不等、產(chǎn)地來源、組分不一的煙包組成，煙包的相關(guān)信息在原料產(chǎn)地完成復(fù)烤后存儲在煙包外箱的電子標(biāo)簽中。煙包霉變既會發(fā)生在煙包表面，也會發(fā)生在煙包中心，因此必須在完成解包甚至切片后，才能人為識別出煙包霉變，而此時(shí)由于外包裝和電子標(biāo)簽的拆除，使霉變煙包的原料信息難以追溯，給企業(yè)的原料供應(yīng)管理造成一定的困難。借助已搭建的原料配方庫信息化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一套與解包、切片設(shè)備的信息交互方法，融合物流系統(tǒng)與工藝設(shè)備控制系統(tǒng)控制模式，達(dá)到原料出庫到解包切片全過程信息可控可追溯的目的。

1 原料出庫及解包切片運(yùn)行過程

生產(chǎn)開始后，原料煙包從高架庫出庫，按一定順序排列到生產(chǎn)等待區(qū)的輸送橋上，組成隊(duì)列等待解包。生產(chǎn)等待區(qū)末端裝有電子標(biāo)簽掃碼器，煙包輸送出生產(chǎn)等待區(qū)進(jìn)入解包環(huán)節(jié)時(shí)，掃碼器會將經(jīng)過煙包上的電子標(biāo)簽信息與工單進(jìn)行逐一比對，避免煙包出庫錯(cuò)誤。進(jìn)入解包環(huán)節(jié)的煙包有煙葉包和薄片包兩類，其在解包過程中對應(yīng)的生產(chǎn)路徑也不同。煙包拆除內(nèi)外包裝箱后，經(jīng)過自動識別（煙葉包或薄片包），通過穿梭車分配路徑。煙葉包進(jìn)入切片機(jī)，薄片包進(jìn)入旁線喂料機(jī)。由于電子標(biāo)簽已隨外包裝拆除，煙包原有的出庫隊(duì)列順序已被徹底打亂，使得原料出庫時(shí)記錄的信息數(shù)據(jù)無法與生產(chǎn)路徑上的煙包一一對應(yīng)，在此階段發(fā)現(xiàn)的霉變煙包，信息追溯存在很大難度。解包切片段設(shè)備布局見圖1。

2 信息隊(duì)列形成方法設(shè)計(jì)

借助生產(chǎn)等待區(qū)末端的掃碼器，將煙包出庫核對時(shí)逐一讀取的煙包信息按照先后順序存儲下來，形成煙包信息隊(duì)列A。以翻轉(zhuǎn)機(jī)為界，對經(jīng)過翻轉(zhuǎn)機(jī)的煙包進(jìn)行計(jì)數(shù)、經(jīng)過的煙包數(shù)量記為a。

從信息隊(duì)列A 中按照生產(chǎn)路徑的不同對逐個(gè)煙包信息進(jìn)行重新分揀和排列，進(jìn)入切片機(jī)路徑的煙包數(shù)量記為b，形成信息隊(duì)列B。

進(jìn)入旁線喂料機(jī)路徑的煙包數(shù)量記為c，形成信息隊(duì)列C。信息隊(duì)列形成方法見圖2

圖1 解包切片段設(shè)備布局

3 信息追溯實(shí)施方法

當(dāng)霉變煙包被發(fā)現(xiàn)時(shí)，生產(chǎn)線上所處的位置可能出現(xiàn)3種情形：翻轉(zhuǎn)機(jī)前、翻轉(zhuǎn)機(jī)后切片機(jī)路徑、翻轉(zhuǎn)機(jī)后旁線喂料機(jī)路徑。每種情形對應(yīng)不同的追溯方法，具體實(shí)施如下所述。

3.1 霉變煙包處于翻轉(zhuǎn)機(jī)前（圖3）

霉變煙包發(fā)現(xiàn)的位置處于翻轉(zhuǎn)機(jī)前，根據(jù)翻轉(zhuǎn)機(jī)處的計(jì)數(shù)a 判斷該煙包所處的生產(chǎn)序號，查詢信息隊(duì)列A 即可找到該霉變煙包的信息；

如操作人員發(fā)現(xiàn)霉變煙包處于翻轉(zhuǎn)機(jī)前第x 包，則該霉變煙包的信息對應(yīng)已產(chǎn)生的信息隊(duì)列A 中的第a+x 號煙包信息。

3.2 霉變煙包處于翻轉(zhuǎn)機(jī)后切片機(jī)路徑（圖4）

當(dāng)霉變煙包發(fā)現(xiàn)的位置處于翻轉(zhuǎn)機(jī)后的切片機(jī)路徑時(shí)，根據(jù)穿梭車處的計(jì)數(shù)b 判斷該煙包所處的切片煙包生產(chǎn)序號，查詢信息隊(duì)列B 即可找到該霉變煙包信息。

如操作人員發(fā)現(xiàn)霉變煙包處于穿梭車后第y 包，則該霉變煙包的信息對應(yīng)已產(chǎn)生的信息隊(duì)列B 中的第b-y 號煙包信息。

圖2 信息隊(duì)列的形成方法

圖3 霉變煙包位于翻轉(zhuǎn)機(jī)前

圖4 霉變煙包位于切片機(jī)路徑

圖5 霉變煙包位于旁線喂料機(jī)路徑

3.3 霉變煙包位于翻轉(zhuǎn)機(jī)后的旁線喂料機(jī)路徑（圖5）

當(dāng)霉變煙包發(fā)現(xiàn)的位置處于翻轉(zhuǎn)機(jī)后的旁線喂料機(jī)路徑時(shí)，根據(jù)穿梭車處的計(jì)數(shù)c 判斷該煙包所處的生產(chǎn)序號，后查詢信息隊(duì)列C 即可找到該霉變煙包的信息。

如操作人員發(fā)現(xiàn)霉變煙包處于穿梭車后第z 包，則該霉變煙包的信息對應(yīng)已產(chǎn)生的信息隊(duì)列C 中的第c-z 號煙包信息。

為了使用的便利性，專門開發(fā)了一套自動化信息處理系統(tǒng)，煙包信息隊(duì)列的存儲、檢索均在后臺數(shù)據(jù)庫自動進(jìn)行，無需人工校對。操作人員發(fā)現(xiàn)霉變煙包后只需在人機(jī)交互界面上選擇霉變煙包所在路徑并輸入對應(yīng)的序號，即可自動顯示出該煙包的相關(guān)信息。

4 效果驗(yàn)證

在煙包出庫后經(jīng)過掃碼器前，任意選取煙包并做標(biāo)記，假設(shè)為霉變煙包、記錄其電子標(biāo)簽上的相關(guān)信息。模擬在翻轉(zhuǎn)機(jī)前、切片機(jī)及旁線喂料機(jī)任一路徑被發(fā)現(xiàn)，按照所上述追溯方法進(jìn)行實(shí)際操作，驗(yàn)證該方法追溯的信息是否與實(shí)際記錄的信息相符，檢驗(yàn)追溯信息的準(zhǔn)確性。經(jīng)過3 個(gè)批次12 個(gè)模擬霉變煙包的測試，信息追溯準(zhǔn)確率達(dá)到100%。

以往發(fā)現(xiàn)霉變煙包后，往往需要調(diào)動輪班操作工、工段長、工藝員等人耗時(shí)30 min 以上才能追溯到煙包信息，本項(xiàng)目實(shí)施后，由操作工1 人（5～10）min 即可完成對霉變煙包信息的追溯，整體效率提升明顯。