鐘 亮

（湖南省煙草公司衡陽市公司 物流配送中心，湖南 衡陽 421001）

1 概 述

近年來，隨著大量煙草物流配送中心的新建以及自動化技術(shù)的革新，各地市州公司卷煙分揀逐漸從半自動化分揀過渡到全自動化分揀，特別是復(fù)合分揀線的應(yīng)用將速度從原來的7 000～9 000條/時提升至16 000～20 000條/時。但是，隨著卷煙銷量的不斷增多，訂單結(jié)構(gòu)畸形變化，導(dǎo)致卷煙分揀時間越來越長，同時，設(shè)備安裝完成后，分揀速度達(dá)到一定值后就很難再提高。本文介紹了一種在不更新設(shè)備的情況下增加系統(tǒng)柔性、提高分揀效率的方法來解決這個問題。

2 條煙分揀工藝分析

復(fù)合分揀線是多條傳統(tǒng)自動分揀線按照一定工藝布局的疊加，這種布局能夠有效減少設(shè)備投資、占地面積和人員。目前國內(nèi)典型的復(fù)合分揀線工藝如圖1所示，將不同品牌的條煙按照計(jì)算機(jī)約定的順序存儲在各通道內(nèi)，計(jì)算機(jī)將訂單X按照品牌所在子線進(jìn)行拆分成X1、X2（訂單X=訂單X1+訂單X2）后，分別將X1、X2下載到子線A、子線B的控制器PLC（Program Logic Control）的存儲區(qū)，PLC控制彈出裝置對條煙進(jìn)行分揀，待X1、X2分揀完成后，通過合流裝置將訂單X1、X2合成訂單X，再輸送至打碼裹包單元。其流程圖如圖2所示。

圖1 條煙分揀工藝

圖2 復(fù)合線分揀流程

上述流程采用兩條子分揀線并行分揀同一個訂單后再合流，同理，根據(jù)各物流中心實(shí)際銷售情況，可以將訂單拆成更多的子線并行分揀以達(dá)到較高分揀速度。但是受限于主合流線的合流速度，當(dāng)子線數(shù)量達(dá)到一定后，再增加子線無益于整線效率提升。因此，只能采用增加一條主線，在受限于場地的情況下，子線并不能無限增加，那么子線的供給速度將無法滿足兩條主合流線，整個分揀作業(yè)現(xiàn)場將會出現(xiàn)時斷時續(xù)的情況。

3 小單合并技術(shù)

物流中心分揀的原始訂單中不可避免有一些條煙數(shù)量較小的訂單，另外經(jīng)過拆分形成的訂單中，由于品牌分布不均勻也將生成小訂單。由于每個訂單都需要一個訂單間距的緣故，會使得總訂單在輸送帶上排列長度變長、效率下降，從而降低子線的供給能力。

小單合并是指將若干個微小訂單人為的合并成一個稍大訂單進(jìn)行分揀的結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略，其核心要義在于通過減少訂單數(shù)量從而降低訂單間距的個數(shù)。如圖3所示 ，改進(jìn)前訂單X1-2與訂單X1+1之間訂單間隔有3個；進(jìn)行小單合并后，訂單間隔變成1個，從而分揀速度提高。

圖3 小單合并示意圖

改進(jìn)前訂單總長度：

小單合并后可減少長度：

式中：Lx：訂單X在皮帶上占據(jù)的長度；Lc：訂單與訂單間的間距；n：訂單個數(shù)；p：小訂單占比；i：每單合并小訂單個數(shù)。

假設(shè)訂單個數(shù)6 001個，訂單間距500mm，小訂單占比20%，每單合并小訂單個數(shù)為10，那么可減少條煙在皮帶的排列長度為540.5m，按照30m/min的皮帶數(shù)據(jù)來計(jì)算，單線可節(jié)約18分鐘左右。

4 仿真

AutoMod是美國APPLIED MATERIALS公司研發(fā)專用于物流過程仿真與優(yōu)化的軟件，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜調(diào)度策略，是物流界最權(quán)威的仿真軟件。以衡陽物流中心復(fù)合線為研究對象，根據(jù)工藝平面圖按照1∶1比例建立三維實(shí)體模型，對復(fù)合線分揀能力仿真。仿真運(yùn)行如圖4所示。

在模型中分別采用改進(jìn)前的傳統(tǒng)策略和改進(jìn)后的小單合并進(jìn)行仿真，其結(jié)果如圖5所示。

傳統(tǒng)策略：

1號分揀線

分揀條數(shù)：[C(1)：Total]287 690；

分揀時長：[C1(1)：Av_Time]（46 616.73/3 600=）12.95h；

單線分揀能力：287 690/12.95=22 215條/h。

2號分揀線

分揀條數(shù)：[C(2)：Total]294 498；

分揀時長：[C1(2)：Av_Time（47 918.32/3 600=）]13.31h；

圖4 AutoMod仿真運(yùn)行圖

圖5 AutoMod仿真結(jié)果圖

單線分揀能力：[294 498/13.31=]22 126條/h。

小單合并策略：

1號分揀線

分揀條數(shù)：[C(1)：Total]287 690；

分揀時長：[C1(1)：Av_Time](43 568.72/3 600=)12.10h；

單線分揀能力：287 690/12.10=23 776條/h。

2號分揀線

分揀條數(shù)：[C(2)：Total]294 498；

分揀時長：[C1(2)：Av_Time（44 016.83/3 600=）]12.27h；

單線分揀能力：[294 498/12.27=]24 001條/h。

5 總結(jié)

采用小單合并技術(shù)能有效減少訂單間距個數(shù)，從而使復(fù)合線能分揀效率提高，目前已在衡陽物流中心復(fù)合線上使用該技術(shù)，分揀效率能提高7%～10%；由于不需要增加、改造設(shè)備，從而節(jié)約了設(shè)備改造成本，同時提高了系統(tǒng)柔性。