提高物流庫自動化生產效率

李 磊，胥國芳，姜漢棟，李瀟飏，張 偉，張 曼

（湖北中煙武漢卷煙廠，湖北武漢 430040）

0 引言

隨著市場經濟體制不斷深入發展并日趨完善，煙草行業傳統的物流模式越來越不能適應新形勢的要求，煙草行業企業紛紛籌建卷煙配送物流中心，以降低成本，提高卷煙配送物流的運作效率和增強競爭力。2018 年，隨著湖北中煙武漢卷煙廠易地技術改造項目煙葉配方自動化物流系統生產調試運行開始，由于緩存貨位小于生產所需煙包數量，生產投料一批完成后再備另外一批生產物料，將影響生產效率，導致人員、設備、能源成本的浪費。

武漢卷煙廠煙葉庫的主要功能是將傳統的粗放式的生產模式轉為集約式的生產模式，實現煙葉精確配方、批次管理、排序投料、均勻摻兌、批次內質量控制、霉變剔除、緊急補料。通過自動化物流系統計算機系統實現對配方煙葉的統一管理WMS（Warehouse Management Systems，倉儲管理系統）及調度WCS（Warehouse Control System，倉儲控制系統），并與其他相關的系統實現信息集成。對各種物流實現可靠、綜合的計算機運行、調度、統計、分析、管理一體化，實現物流指令快速、準確的執行及物流信息的收集、處理、傳達、存儲和分析，并作出正確決策以協調各業務環節，從而實現物料高效有序的流動和科學管理以滿足工廠作業計劃的需要。

該煙葉庫位于聯合工房西邊，庫區5 個巷道，13 500 個貨位。分為入庫輸送系統、貨架儲存系統、南區二層出庫系統（對應一條4000 kg/h 高檔煙生產線和兩條2400 kg/h 精品煙生產線）、北區二層出庫系統（對應兩條4000 kg/h 高檔煙生產線）以及南一層緊急補料出庫系統、北一層抽檢和退料系統。整個自動化物流系統的控制和調度由WCS、WMS 及電控部分組成。1、2、3 號線各對應4 條緩存道，每條緩存道可緩存13 包煙葉，4、5 號線各對應2 條緩存道，每條緩存道可緩存13 包煙葉。由此可以看出1、2、3 號各條線一共可緩存52 包煙葉。實際生產中4000 kg/h 生產線生產1 萬公斤時煙包50 包加4 包薄片最少也有54包，緩存道無法緩存，多余煙包會堵塞出庫口。主要針對武漢卷煙廠易地技改物流庫遇到的困境，積極改革和創新解決物流瓶頸，提高生產效率。

1 煙草行業物流的發展取得明顯成就

（1）煙草物流制度逐漸完善。2021 年以來，為了推動煙草行業的發展，煙草管理制度推動了許多改革，而煙草物流制度的改革也在其中，尤其是在國際ISO9001 質量管理體系的推動下，煙草行業和煙草管理部門十分重視煙草物流制度的完善，尤其是對細節的把控。

（2）武漢卷煙廠人員素質結構不斷優化，飛速邁進國際化一流企業。至2015 年來，武漢卷煙廠人員的素質明顯提高，結構優化較為明顯。首先，人員結構不斷的年輕化，隨著武漢卷煙廠的飛速發展，對人員的需求量不斷增加，近幾年每年社招大量優秀的應屆本科以上畢業生，本科以上學歷人員比例逐年提高。其次，與煙草物流相關的信息化人才不斷增多，武漢卷煙廠物流改進后，不斷培養與物流相關的操作維護及管理人員，為物流信息化程度的提高做出了貢獻。

（3）湖北中煙武漢卷煙廠對自動物流、信息化技術的重視。信息化技術不斷進步，并滲透到社會的各個方面，在為人們生活帶來便利的同時，也推動了經濟的發展。作為重要行業的煙草行業，在信息化方面取得明顯成就，自動化物流得到煙草行業的重視。武漢卷煙廠在易地技改時更是把自動化物流放在重要位置，投入的設備及相關技術均達到國內一流水平。

2 存在的問題

2.1 因物流空間的限制導致煙包緩存道不足

煙葉庫緩存道在設計之初，并沒有預留足夠大的空間，導致可緩存的煙包只夠生產一批。而且未考慮薄片煙包的緩存，4000 kg/h 生產線緩存道可緩存52 包煙包，2400 kg/h 生產線緩存道可緩存26 包煙包。實際生產中4000 kg/h 生產線生產1 萬公斤時煙包50 包加4 包薄片最少也有54 包，2400 kg/h 生產線生產時有28 包，緩存道無法緩存，多余煙包會堵塞出庫口。

2.2 批次投料間隔時間長、生產效率低

煙葉庫投料最初設計為緩存道備完一批料后才能開始投料，完全投完后才能再開始備料。在待料調試初期，生產中每批生產完后現場需等待下批煙包備料，等待時間太長，無法連續生產。1、2、3 號線平均等待時間為3 h，4、5 號線平均等待時間為2 h。投料間隔時間長造成資源的大量浪費，影響生產效率。

2.3 WMS 系統有設計缺陷

WMS 是物資管理系統的核心，是物流系統不可缺少的上位控制系統。武漢卷煙廠配方庫WMS 系統的設計和現場的投料生產并不能完全結合，主要存在3 個問題：

（1）物流空間限制導致煙包緩存道可緩存數量不足。

（2）批次投料間隔時間長，生產效率低。

（3）WMS 系統投備料設計缺陷。只有當批次煙包尾包進入緩存道時才允許投料，上一批尾包離開緩存道時才能開始下一批備料。但是由于現場環境的影響，沒有足夠大的空間存放備料，導致每一批計劃完全結束后才能開始備下一批的物料，浪費大量的時間，嚴重影響生產效率。

3 改進創新

3.1 優化升級WMS 系統

WMS 系統已經廣泛的應用到各大倉儲管理系統中，但是隨著科學技術的不斷發展，對物流技術的應用要求是越來越高，客戶的要求各有不同，在滿足檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等優點后，還需根據客戶的要求升級系統的功能。

武漢卷煙廠針對緩存道投備料設計缺陷，成立“奮進”QC 小組，攻克這一難題，重新制定新的投備料規則（圖1），優化WMS 系統，在原有WMS 系統的基礎上制定新的投備料規則：

圖1 緩存道流程

（1）建立WMS 與電控關于每條緩存道緩存狀態通信。

（2）優化WMS 程序，當對應線所有緩存道滿料時，多余煙包在立庫等待，待空出一條緩存道后剩余煙包再出庫，避免堵塞通道。

（3）設置每條緩存道狀態，對進入緩存道每包煙包進行排序和標記，投料時按序號順序出庫。

（4）修改投備料條件，緩存道備滿1/2 即可投料，出完1/2即可備料。生產開始時，緩存道的煙包可直接投料滿足生產，緩存道空出空間后高架庫的煙包可同時進行備料。

這樣就實現緩存道煙包“邊進邊出”要求，可保證生產線的連續生產。使用配方庫新投料流程，換批間隔時間縮短至0 min。

物流WMS 系統在升級優化后，其功能操作界面如圖2所示。

圖2 WMS 功能操作界面

3.2 系統的維護

系統維護主要是為了改正錯誤、擴充功能、提升系統的使用能力。系統維護包括以下4 個方面：

（1）硬件維護指主機和外設以及網絡的維護。如網絡連接硬件故障、網線損壞等。大型數據庫可以采用雙機備份的方式進行。

（2）數據維護由數據庫管理員負責，如確定用戶身份、定義其操作權限、修改或添加數據項以及數據詞典等。系統中可以涉及到的數據維護有數據的備份和數據恢復以及用戶增減、數據項的增減等。

（3）軟件維護包括在實際應用過程中發現的錯誤以及用戶需要增減的應用程序等。

（4）代碼維護。當實際使用工作環境的代碼發生改變，或者代碼適應不了使用要求時都需要對代碼進行維護。

系統維護是整個系統生命周期占重最大的一個階段。通過前期維護已經改正系統錯誤和擴充系統功能，下一步將繼續深入的提升系統的使用能力，對配方庫出庫路徑進行梳理，通過設置優先級等方法提高配方庫的運行效率。

4 改進后效果

2018 年11 月，湖北中煙武漢卷煙廠正式投產，物流煙葉庫作為車間生產線的第一道工序，在改進后可持續不間斷備料，滿足制絲車間批次間連續生產。物流WMS 系統在升級優化后，功能更加多樣化?？筛鶕囬g生產要求自動排列煙包順序，一邊生產一邊備料，節約人工成本，提高生產效率。