基于煙絲智能物流系統(tǒng)的柔性配絲技術研究獲獎科研報告摘

要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學技術水平的不斷提高，信息技術以及物流技術的發(fā)展十分迅速，卷煙生產(chǎn)中傳統(tǒng)的煙絲物流系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足小批量、多規(guī)格的生產(chǎn)和市場要求，因此在物流系統(tǒng)建設和改造過程中，依靠智能物流技術實現(xiàn)柔性配絲，使生產(chǎn)更加智能化、柔性化，是當前煙絲物流系統(tǒng)建設的重要任務。

關鍵詞：煙絲;智能物流系統(tǒng);柔性配絲技術

引言

當前隨著我國煙草行業(yè)競爭日益激烈，煙草訂單要求開始往多樣化的方向發(fā)展，卷煙產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新，新牌號、異形煙等產(chǎn)品逐漸熱銷，對煙草行業(yè)的物流水平提出了新的要求。針對卷煙制造的工藝流程來說，當前大部分煙草企業(yè)仍然使用煙絲柜存儲的方式儲存煙絲，這種方式將限制卷煙分組加工。近十多年來，部分卷煙廠實施了煙絲物流系統(tǒng)升級改造，以箱式煙絲高架庫取代儲絲柜[1]，生產(chǎn)的靈活性和自動化程度大幅提高。某些卷煙廠設置半成品絲煙絲物流系統(tǒng)，半成品煙絲入庫儲存，根據(jù)訂單計劃再出庫摻配加香，最后以成品絲入庫儲存。這種半成品絲物流系統(tǒng)實現(xiàn)了分組加工，但在柔性加工方面存在短板。因此研究基于煙絲智能物流系統(tǒng)的柔性配絲技術具有十分重要的意義。

一、煙絲智能物流系統(tǒng)研究概述

煙絲智能物流系統(tǒng)包含工藝物流、存儲物流以、生產(chǎn)物流和回收物流等幾方面內(nèi)容，對傳統(tǒng)物流流程設計中的運輸、存儲以及生產(chǎn)過程進行了突破與創(chuàng)新，現(xiàn)代化裝備以及物流技術的使用可對不同模式中的工藝環(huán)節(jié)進行融合，從而對系統(tǒng)的擴展性進行提高，同時煙絲智能物流系統(tǒng)還應滿足半成品煙絲以及成品煙絲的需求，包含均勻摻兌、順序投料、質(zhì)量跟蹤、柔性生產(chǎn)、訂單生產(chǎn)、信息跟蹤以及預警等需求。整體系統(tǒng)內(nèi)部擁有半成品煙絲裝箱、EMS小車輸送系統(tǒng)、半成品煙絲摻配加香區(qū)、成品煙絲進出庫區(qū)、成品煙絲喂絲區(qū)、外購再生煙絲進庫區(qū)和余料煙箱回庫區(qū)等。

二、煙絲智能物流系統(tǒng)功能概述

煙絲智能物流系統(tǒng)由上位計算機系統(tǒng)WMS系統(tǒng)以及WCS系統(tǒng)進行管理和調(diào)度，上游為企業(yè)MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)，下游為煙絲庫電氣控制系統(tǒng)。煙絲庫底層設備有堆垛機、穿梭車（EMS）、AGV小車、加去蓋機械手、輸送系統(tǒng)、電子標簽讀寫系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、裝箱布料機、翻箱喂絲機和風力送絲機等組成。

對于整體煙絲智能物流系統(tǒng)來說，應具備以下功能。首先能根據(jù)生產(chǎn)模式要求實現(xiàn)全部的半成品煙絲入庫、部分半成品煙絲入庫[2]，實現(xiàn)煙絲、半成品絲裝箱、信息錄入、自動入庫、周轉(zhuǎn)儲存、自動出庫、翻箱喂料、空箱清掃等功能。以合適、經(jīng)濟、宜擴展、組合庫容方式貯存，能較好的適應生產(chǎn)計劃變化，滿足柔性生產(chǎn)的需求。原料信息保存完好、可靠，具有自動生成抽檢表、超時存放預警等功能。考慮貨位管理功能，能夠?qū)ω浳贿M行多狀態(tài)管理。實現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的實時采集與監(jiān)測報警提示，溫度應保持在26℃度左右，變動幅度不能超過兩度;濕度來說應保持在58%左右，其變動幅度不應超過5%。出料及時、穩(wěn)定和可靠，按“先進先出”、“出庫優(yōu)先”的原則進行出庫作業(yè)。實現(xiàn)各巷道均衡分配存儲，按要求指定貨位出庫，緊急出庫等功能。自動檢測翻箱喂料后的空箱，具備煙箱自動檢視清掃功能和人工復檢功能。生產(chǎn)結(jié)束時，喂料倉里的成品煙絲、摻兌煙絲的剩余煙絲不超過一箱，且能通過AGV或EMS小車實現(xiàn)尾料自動回收。確保高架庫中所有煙箱擁有自動鎖定功能，是煙箱在不出庫的過程中開展庫內(nèi)流轉(zhuǎn)作業(yè)，當煙箱開展進庫操作時進行鎖定，在其質(zhì)監(jiān)報告合格后才可進行解鎖。此外解鎖功能還應擁有智能化解鎖以及手動解鎖兩種，并且其鎖定功能也應包含手動鎖定。最后，煙絲智能物流系統(tǒng)應對所有庫存信息進行管理顯示，當工作人員對物料牌號進行查詢的過程中，可在點擊牌號后查詢到改貨位的所有信息。

三、基于煙絲智能物流系統(tǒng)的柔性配絲技術研究

目前，大多數(shù)煙絲智能物流系統(tǒng)使用了模糊對應的作業(yè)模式，煙絲智能物流系統(tǒng)內(nèi)部的匹配算法將按照優(yōu)先原則來對相應的訂單進行匹配，不僅可對工作流程進行簡化，還可對物料的跟蹤進行保障，從而提高工作效率，減少原料消耗，降低工作強度。與此同時，針對精確加工以及柔性加工的方式應按照設定好的半成品煙絲出庫順序出庫并摻配加香，一旦其出庫效率下降，將對物流和生產(chǎn)過程造成一定程度的影響。在整體煙絲智能物流系統(tǒng)中，可使用優(yōu)化程度較高的巷道任務分配策略、緊急出料順序、系統(tǒng)智能排序等方式來解決煙絲出庫排序等供絲難題[3]。煙絲智能物流系統(tǒng)應用信息跟蹤技術，可對其傳送過程中的所有信息進行實施監(jiān)控，并對其進行自動補料操作，不僅可提高工作效率以及工作質(zhì)量，還可以降低人工成本。

四、結(jié)語

煙草工業(yè)生產(chǎn)模式對產(chǎn)品尤其重要，而智能物流系統(tǒng)的應用能解決生產(chǎn)中存在的問