史碩 曾峰 魏巍 郭芮江 李悅

摘要：隨著社會的發(fā)展，信息化建設的不斷加快，煙草行業(yè)對卷煙廠智能化制造水平的要求不斷提高。保定卷煙廠在技改中引入了濾棒高架庫。具有柔性化、信息化、高速化、無人化等特點，可以多牌號同時存放，滿足濾棒的固化時間。我們對單組濾棒的入庫、存儲、出庫各個環(huán)節(jié)保證逐一精確跟蹤，根據(jù)操作人員的前期規(guī)劃設定，系統(tǒng)可以對入庫的貨品自動分配最優(yōu)貨位，大批次貨位間挪動僅需操作人員手動在管理軟件中按批次下定任務，極大提高工作效率。該文將從濾棒高架庫出現(xiàn)的問題入手，按照系統(tǒng)精細化管理的指示、以區(qū)域分配調整配置為主線，從濾棒庫貨位分配存放規(guī)則要求的角度出發(fā)，尋找到了貨位分區(qū)和料盤清掃的最優(yōu)方案，降低由于濾棒混牌問題導致的工藝事故發(fā)生率。

關鍵詞：濾棒高架庫防混牌分區(qū)料盤清掃

中圖分類號：TS43? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-3791（2022）05（a）-0000-00

Study on Anti Mixing Measures of Filter Rod Elevated Wrehouse

SHI ShuoZENG FengWEI WeiGUO RuijiangLI Yue

（Baoding Cigarette Factory，Baoding，Hebei Province，071000 China）

Abstract：With the development of society and the continuous acceleration of information construction， the requirements of the tobacco industry for the intelligent manufacturing level of cigarette factories are increasing.Baoding cigarette factory has introduced the filter rod elevated warehouse in the technical transformation.It has the characteristics of flexibility， informatization， high speed and unmanned. It can store multiple brands at the same time to meet the curing time of the filter rod.We guarantee the accurate tracking of each link of warehousing， storage and outbound of a single group of filter rods one by one. According to the early planning and setting of the operator， the system can automatically allocate the optimal location for the inbound goods. For moving between large batch locations， the operator only needs to manually set tasks by batch in the management software， which greatly improves the work efficiency.This paper will start with the problems of the filter rod elevated warehouse， according to the instructions of the system fine management， take the regional distribution adjustment configuration as the main line， and from the perspective of the requirements of the storage location allocation and storage rules of the filter rod warehouse， find the optimal scheme of storage location zoning and material tray cleaning， so as to reduce the occurrence rate of process accidents caused by the mixing of filter rods.

Key Words： Filter Rod Elevated Storage; Prevention of brand confusion; Zoning; Clean up filter rod pan

煙草行業(yè)是我國的支柱性行業(yè)之一，各省份、各品牌的商業(yè)、工業(yè)企業(yè)之間的競爭一直處于越來越激烈的態(tài)勢，這就要求各企業(yè)的發(fā)展不允許停滯不前，要時刻保有危機意識，順勢第四次工業(yè)革命發(fā)展趨勢，共同把握數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展機遇，時代智能化發(fā)展的浪潮，面向“十四五”，持續(xù)以智能制造推動產業(yè)升級，優(yōu)化結構，著力提升產業(yè)競爭力，助力煙草行業(yè)經(jīng)濟高質量發(fā)展。

在河北中煙對充分發(fā)揮物流自動化倉儲系統(tǒng)的綜合效益和優(yōu)勢的推動下，保定卷煙廠不斷探索適應主流發(fā)展方向的改進方案，在河北中煙物流自動化口號提出之處便安排相關部門著手進行設備引入及學習。

卷煙品牌在市場競爭中為保有高的占有量，提升消費者滿意度，從品牌發(fā)展的角度，對卷煙工藝、指標進行不斷的優(yōu)化，煙絲成分的更新迭代、濾棒規(guī)格推陳出新等，對成品輔料的需求種類越來越多，生產不同工藝的濾棒勢在必行。針對此問題，相關人員從濾棒高架庫出現(xiàn)的問題入手，按照系統(tǒng)精細化管理的指示、以區(qū)域分配調整配置為主線，從濾棒庫貨位分配存放規(guī)則要求的角度出發(fā)，尋找到了貨位分區(qū)和料盤清掃的最優(yōu)方案。依照前期規(guī)劃的方案實施后，明顯降低了由于濾棒混牌問題引發(fā)的卷煙工藝事故發(fā)生情況。搭建柔性化、智能化、高效、穩(wěn)定可靠的自動化物流運輸系統(tǒng)，是全面提升我企業(yè)自身的管理能力、有效提升產品質量、降低生產成本的一方面途徑。

1 提出問題

1.1目標研究

首先對保定卷煙廠濾棒高架庫做一個簡短的概述。濾嘴棒是卷煙生產的原輔料之一，卷接包車間每天有大量的卷煙生產任務，需要濾棒無間斷持續(xù)供應，生產任務提高后，原有的人工搬運效率低下，無法再滿足現(xiàn)有生產任務的要求，濾棒供應環(huán)節(jié)是卷煙生產的最初環(huán)節(jié)，可以說，濾棒高架庫出庫效率直接影響著卷接包車間的生產效率。我廠濾棒高架庫外形為立體結構，內含堆垛機設備2臺，負責濾棒庫出入全流程，移動路徑一軌雙車，有皮帶式濾棒盒輸送機數(shù)14臺?，F(xiàn)有貨位2排、44列、8層，總貨位704個，有效貨位504個[1]。

在日常生產中，改進前，濾棒高架庫的運行方式為：生產好的濾棒以盤為單位，一組15盤/18盤成組入庫，按照最基本的貨位策略進行分配，以貨架中心列為中心，按照排遞增、列遞增、層遞增的順序進行擺放，這種最基本的擺放方式，會出現(xiàn)上下、左右相鄰的貨位中存放不同牌號的濾棒。同時，并沒有對各牌號濾棒和濾棒盒之間進行對應，即任意牌號的濾棒可以存放入任意濾棒盒中，不同牌號的濾棒混雜放置時，一旦出現(xiàn)濾棒掉落或放置錯誤等情況，就會面臨濾棒入庫存儲與出庫使用之時存在混牌風險的問題[2]。

1.2問題研究

發(fā)現(xiàn)問題之后，我們對原有濾棒存儲方式對卷煙生產造成的影響進行詳細分析。研究發(fā)現(xiàn)：

（1）若濾棒庫庫體內，上下層之間擺放的濾棒牌號不相同時，外界因素諸如：庫體內空調風力、堆垛機執(zhí)行任務時取放整組濾棒盒時產生的輕微抖動等情況發(fā)生時，會將原本未擺放整齊的濾棒散落、掉落到下層貨位其他牌號的濾棒盒之中，會導致濾棒混牌的情況發(fā)生。

（2）由于濾棒溢膠的原因，會有濾棒粘連在濾棒盤中，卸盤機在卸載濾棒盤時，會有濾棒遺留的情況，若該濾棒盒下次被使用時盛放的是不同牌號的濾棒，則會有濾棒混牌情況發(fā)生，卷煙生產時會導致嚴重的工藝質量事故。

（3）庫體中各個庫位濾棒牌號存放分散、無規(guī)律可循，在工作人員盤點庫存、核對實物與貨位信息時工作量繁瑣，且影響庫存盤點準確性，不利于崗位人員對高架庫系統(tǒng)的管理。

（4）由于各牌號濾棒存儲位置分散，當有某牌號濾棒需求量集中時，堆垛機在取貨出入庫時的路徑行程會變亂，影響堆垛機在執(zhí)行出入庫任務時的作業(yè)效率。

2 提出方案

2.1濾棒高架庫系統(tǒng)優(yōu)化方案

原有的濾棒高架庫存儲形式存在兩大類問題：存在濾棒混牌的風險、庫存盤點時實物與貨位信息核對記錄效率低，不利于操作人員對存儲系統(tǒng)進行管理。經(jīng)討論分析，各方案優(yōu)化對比，最終我們決定從改變庫體濾棒物理存儲區(qū)域、各牌號濾棒專盤專用以及在濾棒空盤入庫前加裝清掃裝置的角度出發(fā)，以達到對濾棒高架庫系統(tǒng)進行優(yōu)化。具體的研究思路如下。

車間現(xiàn)有生產的濾棒牌號有N種，將濾棒高架庫整體分為三個子區(qū)域，針對每一種牌號的濾棒指定了專屬的存儲貨位區(qū)域進行存放，任務下達系統(tǒng)中設置好后，堆垛機在執(zhí)行濾棒入庫時會在限定區(qū)域內為牌號選擇最優(yōu)貨位位置，除貨位分界點，其余位置的濾棒貨位在其四個方向的相鄰貨位內存放的均為同牌號貨位，避免了由于濾棒散落導致的濾棒混牌現(xiàn)象發(fā)生。同時，高架庫劃分子區(qū)域后，貨位擺放方式有章可循，貨位存放位置一目了然，實體貨位與貨位信息對應情況簡潔明了，堆垛機在執(zhí)行出入庫任務時間明顯縮短，提升了堆垛機作業(yè)效率以及庫存盤點的效率、準確性，實現(xiàn)了精細化的管理需求。

每臺發(fā)射區(qū)下方運輸通道上加裝了濾棒盤自動吹風清掃裝置，濾棒盤成組入庫時需注意進行吹風清掃，溢膠粘連在濾棒盤底部的濾棒不會二次入庫，從根本上解決卸載濾棒盒時殘留濾棒導致混牌事故發(fā)生，為后續(xù)生產提供保障。

2.2方案實施

原有的濾棒高架庫系統(tǒng)中，認為濾棒空盤只有一種類型，若要想實現(xiàn)濾棒存儲專盤專用的需求，則需要對原濾棒空盒依照車間生產的不同牌號濾棒進行分類，與其對應的牌號進行承載綁定之后，當成型機有任務需求時，對濾棒高架庫發(fā)出空盒申請，系統(tǒng)會自動選擇綁定了該濾棒牌號的空盤進行出庫。

考慮到車間濾棒成型機、發(fā)射機的固定位置，統(tǒng)籌規(guī)劃之后，將濾棒庫整體劃分為三個子區(qū)域，為保險起見，同時還設置了隔離區(qū)域，在隔離區(qū)域內不允許存儲濾棒。

2.3優(yōu)化方案流程

濾棒高架庫專盤專用實現(xiàn)流程：

初始化配置開始→牌號信息與空分盤進行綁定→貨位區(qū)域劃分→按牌號綁定區(qū)域→空盤初始化入庫→結束;

出庫流程出庫→機臺發(fā)出出庫申請→根據(jù)申請機臺找到生產牌號→根據(jù)牌號找到所屬區(qū)域貨位→結束;

入庫流程入庫→機臺發(fā)出入庫申請→根據(jù)申請機臺找到生產牌號→根據(jù)牌號找到所屬區(qū)域貨位→結束。

2.4補充措施

原有的濾棒盤輸送裝置只有翻轉、吹掃皮帶的功能，現(xiàn)自主研發(fā)了一套對空盤底部吹掃裝置，消除發(fā)射機卸盤之后盤底殘存濾棒現(xiàn)象的發(fā)生。

此清掃裝置對每個發(fā)射完畢的空盤進行清潔，保證空料盤上沒有殘留，杜絕濾棒混牌質量風險[3]。

3 步驟實施

首先，在與相關部門溝通之后，為最大限度不影響車間正常生產，我們在停產期間對濾棒高架庫整體完成了方案實施，經(jīng)整改調試后，濾棒高架庫全新系統(tǒng)上線;其次，參照WMS系統(tǒng)，綜合考慮了日常各牌號濾棒生產產量、成型機與發(fā)射機所在固定位置的遠近，設定了三個子區(qū)域;在劃分好最優(yōu)的存儲區(qū)域之后，對濾棒分牌號進行盤庫，將貨位進行了全面的整理[4];然后利用RFID芯片，進行初始化空盒信息，并與對應濾棒牌號進行綁定;最后，重新設置好成型機以及發(fā)射機的信息，反復進行出入庫測試保證系統(tǒng)可靠運行[5]。系統(tǒng)優(yōu)化完成之后，在發(fā)射區(qū)空盒輸送帶翻轉位置，加裝空盒清掃裝置，消除發(fā)射機卸盤之后盤底殘存濾棒現(xiàn)象的發(fā)生。我們還預計對成型機空料盤輸送通道處增加視覺檢測裝置，對未能清潔干凈的料盤進行檢查，徹底杜絕濾棒殘留的現(xiàn)象[6]。

4 改進后現(xiàn)狀

通過該次濾棒高架庫系統(tǒng)重新的整體、規(guī)劃，完成了庫內貨位分區(qū)，實現(xiàn)了專盤專用管理，加裝了濾棒清掃裝置，從源頭上避免了由于濾棒散落、卸盤機卸盤不凈導致的混牌現(xiàn)象的發(fā)生，避免了生產過程中出現(xiàn)的產品質量隱患，在庫存盤點方面，提升了實體貨位與其對應信息的準確性，大大減小了工作人員庫存盤點的工作量。在合理劃分區(qū)域后，濾棒存儲的位置與其對應的成型機及發(fā)射機的位置都相對固定，堆垛機在執(zhí)行任務過程中所經(jīng)過的路徑大大減小，提升了堆垛機的運行效率、設備壽命，也減小了軌道的磨損程度。

5 結語

通過該次項目實踐，很好地說明了該次針對于濾棒高架庫防混牌問題的研究，在解決了庫體內存儲貨位亂的問題，原有的防混牌目標得以實現(xiàn)的同時，方便了倉庫管理員盤點庫存、更加清晰明了地對庫內情況進行把控，準確地記錄物理貨位與信息的對應情況，大大提升了濾棒高架庫整體的工作效率。與此同時，濾棒盤專盤專用、發(fā)射機回送通道清掃裝置的發(fā)明，也是保定卷煙廠濾棒高架庫管理模式的一種創(chuàng)新，打開了工作人員解決問題的思路，在原有系統(tǒng)的基礎之上，結合生產實際，進行重要的改進。

參考文獻

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[2]劉劍敏，方利梅，袁文濤，等.濾棒存儲流程策略設計與效率配置仿真研究與應用[J].輕工科技，2019，35（5）：39-41.

[3]陳長海，李蓓，鄧銘竹.濾棒周轉盤清潔裝置的研究與應用[J].設備管理與維修，2019（17）：104-105.

[4]孫順凱，李捷，李國瑞，等.基于牌號最優(yōu)分布的成品件煙出入庫策略研究[J].自動化儀表，2018，39（12）：35-38.

[5]魯延靈，劉延萍，侯小波.煙箱編碼校對在片煙出入庫防差錯中的研究與應用[J].電子元器件與信息技術，2020，4（4）：39-40.

[6]張曉峰.基于視頻圖像識別系統(tǒng)的高架庫防差錯技術[J].設備管理與維修，2019（17）：132-133.