史碩 曾峰 魏巍 郭芮江 李?lèi)?/p>

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，信息化建設(shè)的不斷加快，煙草行業(yè)對(duì)卷煙廠(chǎng)智能化制造水平的要求不斷提高。保定卷煙廠(chǎng)在技改中引入了濾棒高架庫(kù)。具有柔性化、信息化、高速化、無(wú)人化等特點(diǎn)，可以多牌號(hào)同時(shí)存放，滿(mǎn)足濾棒的固化時(shí)間。我們對(duì)單組濾棒的入庫(kù)、存儲(chǔ)、出庫(kù)各個(gè)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(shè)定，系統(tǒng)可以對(duì)入庫(kù)的貨品自動(dòng)分配最優(yōu)貨位，大批次貨位間挪動(dòng)僅需操作人員手動(dòng)在管理軟件中按批次下定任務(wù)，極大提高工作效率。該文將從濾棒高架庫(kù)出現(xiàn)的問(wèn)題入手，按照系統(tǒng)精細(xì)化管理的指示、以區(qū)域分配調(diào)整配置為主線(xiàn)，從濾棒庫(kù)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(pán)清掃的最優(yōu)方案，降低由于濾棒混牌問(wèn)題導(dǎo)致的工藝事故發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：濾棒高架庫(kù)防混牌分區(qū)料盤(pán)清掃

中圖分類(lèi)號(hào)：TS43? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：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(guó)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(jìng)爭(zhēng)一直處于越來(lái)越激烈的態(tài)勢(shì)，這就要求各企業(yè)的發(fā)展不允許停滯不前，要時(shí)刻保有危機(jī)意識(shí)，順勢(shì)第四次工業(yè)革命發(fā)展趨勢(shì)，共同把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展機(jī)遇，時(shí)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(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，著力提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，助力煙草行業(yè)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

在河北中煙對(duì)充分發(fā)揮物流自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的綜合效益和優(yōu)勢(shì)的推動(dòng)下，保定卷煙廠(chǎng)不斷探索適應(yīng)主流發(fā)展方向的改進(jìn)方案，在河北中煙物流自動(dòng)化口號(hào)提出之處便安排相關(guān)部門(mén)著手進(jìn)行設(shè)備引入及學(xué)習(xí)。

卷煙品牌在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中為保有高的占有量，提升消費(fèi)者滿(mǎn)意度，從品牌發(fā)展的角度，對(duì)卷煙工藝、指標(biāo)進(jìn)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(duì)成品輔料的需求種類(lèi)越來(lái)越多，生產(chǎn)不同工藝的濾棒勢(shì)在必行。針對(duì)此問(wèn)題，相關(guān)人員從濾棒高架庫(kù)出現(xiàn)的問(wèn)題入手，按照系統(tǒng)精細(xì)化管理的指示、以區(qū)域分配調(diào)整配置為主線(xiàn)，從濾棒庫(kù)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(pán)清掃的最優(yōu)方案。依照前期規(guī)劃的方案實(shí)施后，明顯降低了由于濾棒混牌問(wèn)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(dòng)化物流運(yùn)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(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的一方面途徑。

1 提出問(wèn)題

1.1目標(biāo)研究

首先對(duì)保定卷煙廠(chǎng)濾棒高架庫(kù)做一個(gè)簡(jiǎn)短的概述。濾嘴棒是卷煙生產(chǎn)的原輔料之一，卷接包車(chē)間每天有大量的卷煙生產(chǎn)任務(wù)，需要濾棒無(wú)間斷持續(xù)供應(yīng)，生產(chǎn)任務(wù)提高后，原有的人工搬運(yùn)效率低下，無(wú)法再滿(mǎn)足現(xiàn)有生產(chǎn)任務(wù)的要求，濾棒供應(yīng)環(huán)節(jié)是卷煙生產(chǎn)的最初環(huán)節(jié)，可以說(shuō)，濾棒高架庫(kù)出庫(kù)效率直接影響著卷接包車(chē)間的生產(chǎn)效率。我廠(chǎng)濾棒高架庫(kù)外形為立體結(jié)構(gòu)，內(nèi)含堆垛機(jī)設(shè)備2臺(tái)，負(fù)責(zé)濾棒庫(kù)出入全流程，移動(dòng)路徑一軌雙車(chē)，有皮帶式濾棒盒輸送機(jī)數(shù)14臺(tái)。現(xiàn)有貨位2排、44列、8層，總貨位704個(gè)，有效貨位504個(gè)[1]。

在日常生產(chǎn)中，改進(jìn)前，濾棒高架庫(kù)的運(yùn)行方式為：生產(chǎn)好的濾棒以盤(pán)為單位，一組15盤(pán)/18盤(pán)成組入庫(kù)，按照最基本的貨位策略進(jìn)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(jìn)行擺放，這種最基本的擺放方式，會(huì)出現(xiàn)上下、左右相鄰的貨位中存放不同牌號(hào)的濾棒。同時(shí)，并沒(méi)有對(duì)各牌號(hào)濾棒和濾棒盒之間進(jìn)行對(duì)應(yīng)，即任意牌號(hào)的濾棒可以存放入任意濾棒盒中，不同牌號(hào)的濾棒混雜放置時(shí)，一旦出現(xiàn)濾棒掉落或放置錯(cuò)誤等情況，就會(huì)面臨濾棒入庫(kù)存儲(chǔ)與出庫(kù)使用之時(shí)存在混牌風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題[2]。

1.2問(wèn)題研究

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，我們對(duì)原有濾棒存儲(chǔ)方式對(duì)卷煙生產(chǎn)造成的影響進(jìn)行詳細(xì)分析。研究發(fā)現(xiàn)：

（1）若濾棒庫(kù)庫(kù)體內(nèi)，上下層之間擺放的濾棒牌號(hào)不相同時(shí)，外界因素諸如：庫(kù)體內(nèi)空調(diào)風(fēng)力、堆垛機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)取放整組濾棒盒時(shí)產(chǎn)生的輕微抖動(dòng)等情況發(fā)生時(shí)，會(huì)將原本未擺放整齊的濾棒散落、掉落到下層貨位其他牌號(hào)的濾棒盒之中，會(huì)導(dǎo)致濾棒混牌的情況發(fā)生。

（2）由于濾棒溢膠的原因，會(huì)有濾棒粘連在濾棒盤(pán)中，卸盤(pán)機(jī)在卸載濾棒盤(pán)時(shí)，會(huì)有濾棒遺留的情況，若該濾棒盒下次被使用時(shí)盛放的是不同牌號(hào)的濾棒，則會(huì)有濾棒混牌情況發(fā)生，卷煙生產(chǎn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的工藝質(zhì)量事故。

（3）庫(kù)體中各個(gè)庫(kù)位濾棒牌號(hào)存放分散、無(wú)規(guī)律可循，在工作人員盤(pán)點(diǎn)庫(kù)存、核對(duì)實(shí)物與貨位信息時(shí)工作量繁瑣，且影響庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)準(zhǔn)確性，不利于崗位人員對(duì)高架庫(kù)系統(tǒng)的管理。

（4）由于各牌號(hào)濾棒存儲(chǔ)位置分散，當(dāng)有某牌號(hào)濾棒需求量集中時(shí)，堆垛機(jī)在取貨出入庫(kù)時(shí)的路徑行程會(huì)變亂，影響堆垛機(jī)在執(zhí)行出入庫(kù)任務(wù)時(shí)的作業(yè)效率。

2 提出方案

2.1濾棒高架庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)化方案

原有的濾棒高架庫(kù)存儲(chǔ)形式存在兩大類(lèi)問(wèn)題：存在濾棒混牌的風(fēng)險(xiǎn)、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)時(shí)實(shí)物與貨位信息核對(duì)記錄效率低，不利于操作人員對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行管理。經(jīng)討論分析，各方案優(yōu)化對(duì)比，最終我們決定從改變庫(kù)體濾棒物理存儲(chǔ)區(qū)域、各牌號(hào)濾棒專(zhuān)盤(pán)專(zhuān)用以及在濾棒空盤(pán)入庫(kù)前加裝清掃裝置的角度出發(fā)，以達(dá)到對(duì)濾棒高架庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。具體的研究思路如下。

車(chē)間現(xiàn)有生產(chǎn)的濾棒牌號(hào)有N種，將濾棒高架庫(kù)整體分為三個(gè)子區(qū)域，針對(duì)每一種牌號(hào)的濾棒指定了專(zhuān)屬的存儲(chǔ)貨位區(qū)域進(jìn)行存放，任務(wù)下達(dá)系統(tǒng)中設(shè)置好后，堆垛機(jī)在執(zhí)行濾棒入庫(kù)時(shí)會(huì)在限定區(qū)域內(nèi)為牌號(hào)選擇最優(yōu)貨位位置，除貨位分界點(diǎn)，其余位置的濾棒貨位在其四個(gè)方向的相鄰貨位內(nèi)存放的均為同牌號(hào)貨位，避免了由于濾棒散落導(dǎo)致的濾棒混牌現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，高架庫(kù)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(shí)體貨位與貨位信息對(duì)應(yīng)情況簡(jiǎn)潔明了，堆垛機(jī)在執(zhí)行出入庫(kù)任務(wù)時(shí)間明顯縮短，提升了堆垛機(jī)作業(yè)效率以及庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)的效率、準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化的管理需求。

每臺(tái)發(fā)射區(qū)下方運(yùn)輸通道上加裝了濾棒盤(pán)自動(dòng)吹風(fēng)清掃裝置，濾棒盤(pán)成組入庫(kù)時(shí)需注意進(jìn)行吹風(fēng)清掃，溢膠粘連在濾棒盤(pán)底部的濾棒不會(huì)二次入庫(kù)，從根本上解決卸載濾棒盒時(shí)殘留濾棒導(dǎo)致混牌事故發(fā)生，為后續(xù)生產(chǎn)提供保障。

2.2方案實(shí)施

原有的濾棒高架庫(kù)系統(tǒng)中，認(rèn)為濾棒空盤(pán)只有一種類(lèi)型，若要想實(shí)現(xiàn)濾棒存儲(chǔ)專(zhuān)盤(pán)專(zhuān)用的需求，則需要對(duì)原濾棒空盒依照車(chē)間生產(chǎn)的不同牌號(hào)濾棒進(jìn)行分類(lèi)，與其對(duì)應(yīng)的牌號(hào)進(jìn)行承載綁定之后，當(dāng)成型機(jī)有任務(wù)需求時(shí)，對(duì)濾棒高架庫(kù)發(fā)出空盒申請(qǐng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇綁定了該濾棒牌號(hào)的空盤(pán)進(jìn)行出庫(kù)。

考慮到車(chē)間濾棒成型機(jī)、發(fā)射機(jī)的固定位置，統(tǒng)籌規(guī)劃之后，將濾棒庫(kù)整體劃分為三個(gè)子區(qū)域，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，同時(shí)還設(shè)置了隔離區(qū)域，在隔離區(qū)域內(nèi)不允許存儲(chǔ)濾棒。

2.3優(yōu)化方案流程

濾棒高架庫(kù)專(zhuān)盤(pán)專(zhuān)用實(shí)現(xiàn)流程：

初始化配置開(kāi)始→牌號(hào)信息與空分盤(pán)進(jìn)行綁定→貨位區(qū)域劃分→按牌號(hào)綁定區(qū)域→空盤(pán)初始化入庫(kù)→結(jié)束;

出庫(kù)流程出庫(kù)→機(jī)臺(tái)發(fā)出出庫(kù)申請(qǐng)→根據(jù)申請(qǐng)機(jī)臺(tái)找到生產(chǎn)牌號(hào)→根據(jù)牌號(hào)找到所屬區(qū)域貨位→結(jié)束;

入庫(kù)流程入庫(kù)→機(jī)臺(tái)發(fā)出入庫(kù)申請(qǐng)→根據(jù)申請(qǐng)機(jī)臺(tái)找到生產(chǎn)牌號(hào)→根據(jù)牌號(hào)找到所屬區(qū)域貨位→結(jié)束。

2.4補(bǔ)充措施

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

此清掃裝置對(duì)每個(gè)發(fā)射完畢的空盤(pán)進(jìn)行清潔，保證空料盤(pán)上沒(méi)有殘留，杜絕濾棒混牌質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)[3]。

3 步驟實(shí)施

首先，在與相關(guān)部門(mén)溝通之后，為最大限度不影響車(chē)間正常生產(chǎn)，我們?cè)谕．a(chǎn)期間對(duì)濾棒高架庫(kù)整體完成了方案實(shí)施，經(jīng)整改調(diào)試后，濾棒高架庫(kù)全新系統(tǒng)上線(xiàn);其次，參照WMS系統(tǒng)，綜合考慮了日常各牌號(hào)濾棒生產(chǎn)產(chǎn)量、成型機(jī)與發(fā)射機(jī)所在固定位置的遠(yuǎn)近，設(shè)定了三個(gè)子區(qū)域;在劃分好最優(yōu)的存儲(chǔ)區(qū)域之后，對(duì)濾棒分牌號(hào)進(jìn)行盤(pán)庫(kù)，將貨位進(jìn)行了全面的整理[4];然后利用RFID芯片，進(jìn)行初始化空盒信息，并與對(duì)應(yīng)濾棒牌號(hào)進(jìn)行綁定;最后，重新設(shè)置好成型機(jī)以及發(fā)射機(jī)的信息，反復(fù)進(jìn)行出入庫(kù)測(cè)試保證系統(tǒng)可靠運(yùn)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(zhuǎn)位置，加裝空盒清掃裝置，消除發(fā)射機(jī)卸盤(pán)之后盤(pán)底殘存濾棒現(xiàn)象的發(fā)生。我們還預(yù)計(jì)對(duì)成型機(jī)空料盤(pán)輸送通道處增加視覺(jué)檢測(cè)裝置，對(duì)未能清潔干凈的料盤(pán)進(jìn)行檢查，徹底杜絕濾棒殘留的現(xiàn)象[6]。

4 改進(jìn)后現(xiàn)狀

通過(guò)該次濾棒高架庫(kù)系統(tǒng)重新的整體、規(guī)劃，完成了庫(kù)內(nèi)貨位分區(qū)，實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)盤(pán)專(zhuān)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(pán)機(jī)卸盤(pán)不凈導(dǎo)致的混牌現(xiàn)象的發(fā)生，避免了生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量隱患，在庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)方面，提升了實(shí)體貨位與其對(duì)應(yīng)信息的準(zhǔn)確性，大大減小了工作人員庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)的工作量。在合理劃分區(qū)域后，濾棒存儲(chǔ)的位置與其對(duì)應(yīng)的成型機(jī)及發(fā)射機(jī)的位置都相對(duì)固定，堆垛機(jī)在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的路徑大大減小，提升了堆垛機(jī)的運(yùn)行效率、設(shè)備壽命，也減小了軌道的磨損程度。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該次項(xiàng)目實(shí)踐，很好地說(shuō)明了該次針對(duì)于濾棒高架庫(kù)防混牌問(wèn)題的研究，在解決了庫(kù)體內(nèi)存儲(chǔ)貨位亂的問(wèn)題，原有的防混牌目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，方便了倉(cāng)庫(kù)管理員盤(pán)點(diǎn)庫(kù)存、更加清晰明了地對(duì)庫(kù)內(nèi)情況進(jìn)行把控，準(zhǔn)確地記錄物理貨位與信息的對(duì)應(yīng)情況，大大提升了濾棒高架庫(kù)整體的工作效率。與此同時(shí)，濾棒盤(pán)專(zhuān)盤(pán)專(zhuān)用、發(fā)射機(jī)回送通道清掃裝置的發(fā)明，也是保定卷煙廠(chǎng)濾棒高架庫(kù)管理模式的一種創(chuàng)新，打開(kāi)了工作人員解決問(wèn)題的思路，在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行重要的改進(jìn)。

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