◎ 吳玉生，吳國(guó)忠

（廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建　廈門　361022）

傳統(tǒng)的糖香料調(diào)配中心一般都位于制絲車間內(nèi)部，在配制工藝上，根據(jù)配方的要求，采用人工稱量各種原料，并倒入調(diào)制罐來(lái)實(shí)現(xiàn)香液、料液的混配與熬制，再采用管道輸送至現(xiàn)場(chǎng)對(duì)在制品進(jìn)行加香或加料。2008年開始，國(guó)內(nèi)已有卷煙企業(yè)將香料廚房獨(dú)立于制絲車間之外，在配制工藝上，根據(jù)配方的要求，將各種原料通過(guò)管道輸送至中間計(jì)量罐，通過(guò)計(jì)量罐底下的高精度秤實(shí)現(xiàn)對(duì)配方中各種原料重量的控制，最終通過(guò)管道把計(jì)量罐中的原料輸送到調(diào)制罐來(lái)實(shí)現(xiàn)香液、料液的混合配制，在完成配制后采用移動(dòng)罐運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)加香加料點(diǎn)使用。在運(yùn)行過(guò)程中，存在系統(tǒng)配制效率低、靈活性差、管路復(fù)雜、配料精度低等問(wèn)題[1-2]。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)糖香料多規(guī)格、精益化、敏捷性的生產(chǎn)需要，通過(guò)帶貨叉的移動(dòng)穿梭車對(duì)調(diào)制罐進(jìn)行取、放和運(yùn)載，可實(shí)現(xiàn)原料出入罐、香基調(diào)配、料基調(diào)配、攪拌、灌裝、清洗烘干和空罐暫存各個(gè)工藝環(huán)節(jié)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)自由對(duì)接，柔性生產(chǎn)工藝流程如圖1所示，整個(gè)生產(chǎn)工藝流程分為預(yù)處理層、調(diào)配層、倉(cāng)儲(chǔ)和物流。在預(yù)處理層和調(diào)配層采用帶貨叉的移動(dòng)穿梭車對(duì)物料進(jìn)行輸送及灌裝調(diào)度，提高整個(gè)調(diào)配系統(tǒng)的靈活性和生產(chǎn)效率。

圖1　生產(chǎn)工藝流程圖

在接收到生產(chǎn)管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃，或操作人員在接到上級(jí)生產(chǎn)指令后，如表1所示，在MES任務(wù)配方控制畫面中的“批次任務(wù)選擇表”選擇要調(diào)配的批次，系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃形成生產(chǎn)任務(wù)，如表2所示，系統(tǒng)自動(dòng)按下達(dá)的配方，再結(jié)合原料儲(chǔ)存情況，自動(dòng)生成原料補(bǔ)充計(jì)劃，自動(dòng)計(jì)算所需各種原料的量并自動(dòng)尋罐，再與所尋原料罐的儲(chǔ)量比對(duì)，如儲(chǔ)存量不足，則提示補(bǔ)足。

表1　批次任務(wù)選擇表

表2　批次生產(chǎn)任務(wù)表

滿足配料用量后，系統(tǒng)自動(dòng)下載配方參數(shù)列表中選擇配方對(duì)應(yīng)的“設(shè)備參數(shù)”（見表3），并控制執(zhí)行計(jì)量配料過(guò)程。配料采用高精度電子秤穿梭車配料工藝形式，穿梭車帶著調(diào)制罐既可在軌道上來(lái)回移動(dòng)，也可通過(guò)穿梭車上貨叉將調(diào)制罐橫向移動(dòng)。穿梭車移動(dòng)位置的上方平臺(tái)布置原料罐，原料罐按九宮格形式8只一組呈正方形四邊布置，此8只原料罐出料口組成1個(gè)自動(dòng)配制點(diǎn)。在每個(gè)配制點(diǎn)位上設(shè)置1臺(tái)高精度秤，以實(shí)現(xiàn)此調(diào)配點(diǎn)所需原料的計(jì)量。所有原料罐組成的配制點(diǎn)在穿梭車移動(dòng)軌道的兩旁布置，這樣，通過(guò)穿梭車的移動(dòng)就可將配方中需自動(dòng)計(jì)量的原料收集。對(duì)于配方中的小用量或比較黏稠的原料，則通過(guò)穿梭車將罐體移動(dòng)至人工配料點(diǎn)，由人工計(jì)量后加入，完成一個(gè)牌號(hào)的配制。人工配制點(diǎn)位和自動(dòng)計(jì)量配制點(diǎn)布置一排，靠近人工配料區(qū)布置。

表3　設(shè)備參數(shù)表

從配料的工藝形式上，采用了高精度電子秤計(jì)量，系統(tǒng)單批配料精度比較高，其量程600 kg的檢定分度值達(dá)0.02 kg；量程300 kg的檢定分度值達(dá)0.01 kg。而且整個(gè)進(jìn)、出料管路與高精度電子秤完全脫離，使整個(gè)配料過(guò)程不受外界因素的影響。結(jié)合計(jì)量的高精度，控制閥門也采用精確控制原料流量的比例調(diào)節(jié)閥。比例調(diào)節(jié)閥上裝有可任意控制閥門開度的控制儀，調(diào)節(jié)閥的閥體則采用出料流量與閥門開度成比例的閥芯，達(dá)到原料出料的高精度，保證較高的計(jì)量精度。

2　應(yīng)用效果

配料開始時(shí)，控制系統(tǒng)隨機(jī)選擇就近的料基或香基調(diào)制罐，在需要時(shí)可開啟人工選擇模式由人工指定調(diào)制罐配料。控制系統(tǒng)再根據(jù)配方要求控制穿梭車帶著調(diào)制罐在所需配制點(diǎn)移動(dòng)。在所需配制點(diǎn)，配方中所需第一種原料出料，比例調(diào)節(jié)閥為最大開度，當(dāng)接近目標(biāo)值時(shí)，控制系統(tǒng)則控制調(diào)節(jié)閥減小開度，越接近目標(biāo)值開度越小，只至最后達(dá)到目標(biāo)值。第一種原料計(jì)量完成，接著開始所需第二種原料的計(jì)量，接著第三種。此配制點(diǎn)所需的全部原料計(jì)量結(jié)束，穿梭車則帶著調(diào)制罐移動(dòng)到下一個(gè)所需配制點(diǎn)，收集此配制點(diǎn)的所需原料。在穿梭車將一個(gè)配料罐送到所需配料點(diǎn)任務(wù)完成后，穿梭車可以執(zhí)行另一個(gè)配料罐送到所需的配料位置過(guò)程。這樣，理論上其設(shè)置有多少個(gè)配制點(diǎn)，在生產(chǎn)線上就能同時(shí)配制多少個(gè)牌號(hào)。在配制點(diǎn)間富余位置，設(shè)置有空罐位，在配制點(diǎn)發(fā)生沖突時(shí)用于調(diào)制罐的暫放。在非生產(chǎn)狀態(tài)，則用于空調(diào)制罐的存放。

調(diào)制罐在配制點(diǎn)間（或空罐位）轉(zhuǎn)運(yùn)用一條軌道，料基和香基共用。在每條軌道上配置兩臺(tái)穿梭車，既提高了配料速度，也為在其中一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)另一臺(tái)備用，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。

3　結(jié)語(yǔ)

采用柔性化的工藝流程設(shè)計(jì)，通過(guò)帶貨叉的移動(dòng)穿梭車對(duì)調(diào)制罐進(jìn)行取、放和運(yùn)載。①實(shí)現(xiàn)了原料出入罐、香基調(diào)配、料基調(diào)配、攪拌、灌裝、清洗烘干和空罐暫存各個(gè)工藝環(huán)節(jié)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)自由快速對(duì)接。②大幅提高了糖香料調(diào)配系統(tǒng)的運(yùn)行效率，設(shè)置多少個(gè)配制點(diǎn)就可同時(shí)配制多少個(gè)牌號(hào)。解決了糖香料調(diào)配系統(tǒng)配制效率低、靈活性差、管路復(fù)雜等問(wèn)題，對(duì)行業(yè)的糖香料調(diào)配中心建設(shè)具有十分重要的指導(dǎo)借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅慶華，張福新.糖香料廚房送配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017（6）：62-63.

[2]田建英，王 翔.香料廚房吹掃清洗功能的改進(jìn)[J].機(jī)械工程師，2012（2）：78-79.