面向穿梭車的片煙配方密集庫出庫排序方法

文/許宇星 李濤羽

目前，煙草生產企業的片煙配方密集庫通常是按配方亂序存儲的，即密集庫里的任一通道里所存儲的煙包雖然屬于同一配方，但并沒有按配方順序存儲。這種亂序存儲，是由煙葉裝車發貨、運輸、入庫等多個環節共同造成的。由此，導致煙包出庫后需進行順序整理。

一、片煙配方密集物流系統簡介

煙草生產企業的片煙配方密集物流系統，位于制絲車間前端的投料區域，用于暫存從煙葉倉庫送至車間的煙葉。該系統通常包括WMS倉儲管理系統、WCS倉儲控制系統、帶穿梭板的密集貨架、堆垛機、和出入庫輸送設備等。其中。WMS用于進行上位信息管理，WCS進行底層設備調度，帶穿梭板的密集貨架用于煙包存儲，堆垛機用于從出入庫輸送設備的接口處搬運煙包至貨架出入端口，出入庫輸送設備用于運輸煙包。

二、傳統的片煙配方密集庫出庫排序方法

目前，煙草生產企業的片煙配方密集存儲庫通常采用亂序入庫、配方存儲的存儲模式，而制絲生產線又需按配方順序投料。因此，片煙配方密集庫的出庫系統，要先對所存儲的煙包先進行下架順序整理才能進行投料作業。其流程大致如下：

圖1 由輸送機組成的出庫排序系統示意圖

出庫堆垛機直連煙包投料順序整理區，通過出庫堆垛機將庫區內的煙包下架至煙包投料順序整理區，在整理區將煙包按配方順序整理后，最后按序經煙包夾抱機輸送至投料緩存通道等待解包機解包。通常而言，煙包投料順序整理區是由多個輸送機和移載機組成，若出庫堆垛機有多組，則煙包投料順序整理區也有多組，如圖1所示。

在圖1中，1是右側堆垛機巷道，2是右側堆垛機煙包投料順序整理區，3是右側堆垛機，4是密集式貨架，5是左側堆垛機巷道，6是解包機，7是橫向輸送機，8是移載機，9是投料緩存通道，10是左側堆垛機，11是左側堆垛機煙包投料順序整理區，12是煙包夾抱機，13是托盤碼盤機。

傳統的出庫排序方法有兩個問題，一是煙包投料順序整理區占地面積較大，布局不夠緊湊，有違密集庫建設的初衷；二是設備數量較多，投資較高。

圖2 基于穿梭車的出庫排序系統示意圖

三、基于穿梭車的片煙配方密集庫出庫排序方法

針對現有技術的不足之處，本文提出一種基于穿梭車出庫排序的方法。該方法用一臺穿梭車取代多臺輸送機及移栽機，用一個整理區域，取代多個整理區域，以達到節約設備，節約空間的目的。

本文所述的穿梭車出庫排序方法，由片煙配方庫倉儲控制管理系統、密集庫貨架、堆垛機、穿梭車、穿梭車軌道、緩存站臺、出入站臺、煙包夾包機、托盤碼垛機等組成，如圖2所示。

在圖2中，1是右側堆垛機巷道，3是右側堆垛機，4是密集式貨架，5是左側堆垛機巷道，6是解包機，9是投料緩存通道，10是左側堆垛機，11是左側堆垛機煙包投料順序整理區，12是煙包夾抱機，13是托盤碼盤機，14是穿梭車軌道，15是穿梭車，16是出入站臺，17是緩存站臺，18是左右堆垛機聯通的站臺節點。以某煙草生產企業的為例，其出庫堆垛機有2臺，每個通道存儲12個煙包，緩存位有12個，穿梭車軌道兩邊各6個。

通常情況下，出庫由靠近投料緩存通道的堆垛機（即圖2中的左側堆垛機）完成。在制絲生產線準備片煙煙包投料時，倉儲管理控制系統接收到上位系統傳遞來的出庫單后，系統選定將出庫的煙包，開始創建下架單，設穿梭車軌道左邊緩存空位有M個，右邊緩存空位有N個，當前出庫煙包標志位為K，則初始狀態時，左邊緩存空位M=6，右邊緩存空位N=6，當前出庫煙包標志位K=1。

出庫片煙煙包按通道里的順序依次出庫，倉儲管理控制系統發指令通知左側堆垛機取指定通道的片煙煙包出庫，左側堆垛機將第一個位置載有片煙煙包的托盤取走。之后，如果貨架是穿梭式貨架，則穿梭板將后續載有片煙煙包的托盤依次送至第一個位置，等候左側堆垛機繼續取貨；如貨架是重力式貨架，則后續載有片煙煙包的托盤在重力的作用下下滑一個托盤位，依次送至第一個位置，等候左側堆垛機繼續取貨；與此同時，堆垛機將所取的載有片煙煙包的托盤按放置于左側煙包投料順序整理區的右側緩存站臺的任一空位置。

此時，倉儲管理控制系統做如下流程：①N=N-1；②系統遍歷已經處于緩存位上的煙包在配方中的順序，如果發現等于出庫煙包標志位K的煙包，如該煙包在左邊緩存位上，則M=M+1，如該煙包在右邊緩存位上，則N=N+1，則穿梭車取該煙包經出入站臺送往煙包夾抱機進行托盤分離，同時K=K+1，如此反復至緩存位上的煙包在配方中的順序同K不等或K＞12方結束；③如K+N＜12，則穿梭車將該煙包運送至左邊緩存空位進行存儲，N=N+1，M=M-1；④如K+N＞=12，則穿梭車不動作。接著照倉儲管理控制系統指令繼續下一個片煙煙包的拾取，如此反復，直至當前出庫單上的片煙煙包全部下架。然后，倉儲管理控制系統將該出庫單上的片煙煙包原占用的區域標志為空，釋放存儲空間，以進行下一次區域分配。經排序的載有片煙煙包的托盤通過煙包夾抱機，由該設備將片煙煙包夾抱起，使得托盤和片煙煙包分離，空托盤進入托盤碼盤機進行碼盤，待數量累積到一個空托盤組時，再通過穿梭車、輸送機、堆垛機將空托盤組回收入庫。片煙煙包與托盤分離后，煙包夾抱機將片煙煙包放置于輥道上，然后通過投料緩存通道至解包機進行解包和煙葉投料。如此完成了片煙煙包的自動出庫作業，可參見流程圖3。

圖3 穿梭車出庫排序流程

通常情況，密集庫的堆垛機為一用一備，當左側堆垛機出現異常時，右側堆垛機才開始進行出庫工作，進行生產的應急處理。流程大致同上。

四、結束語

針對傳統的片煙配方密集庫存儲方法的不足之處，本文所設計的基于穿梭車出庫的方法，設計了實現了片煙密集庫煙包出庫的快速排序，提高了出庫效率，減少了輸送設備，實現了緊湊布局，降低了設備投資。