項目實施背景

　　自建廠以來，杭州卷煙廠一直堅持建設(shè)成為具有先進價值理念，誠信守法，富有社會責任感，不斷追求卓越的現(xiàn)代化企業(yè)，做大做強中式卷煙品牌。

　　為了提升工廠自動化水平，滿足市場需求，保持良好的發(fā)展勢頭，杭州卷煙廠在“十一五”與“十二五”期間，堅持以人為本，大量引進新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，建起了一個柔性制造、精細加工、生產(chǎn)物流信息化的世界一流卷煙制造基地。

　　杭州卷煙廠卷包物流系統(tǒng)包括濾棒固化庫（簡稱濾棒庫）、輔料平衡庫（簡稱輔料庫）和成品周轉(zhuǎn)庫（簡稱成品庫）三個高架庫系統(tǒng)，通過應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)對物流過程中產(chǎn)生的全部或部分信息進行采集、分類、傳遞、匯總、識別、跟蹤、查詢等，實現(xiàn)了貨物的自動流動及貨物生產(chǎn)流動過程的全程監(jiān)控，并逐步向智能化方向轉(zhuǎn)化，使員工在卷包生產(chǎn)物流中的機械性重復(fù)勞動大量減少。

 　　項目實施方案

　　1、濾棒庫

　　濾棒庫能自動將成型機產(chǎn)出的濾棒裝盤存放到高架庫中存儲固化，并自動將合格的濾棒送至卸盤、發(fā)射系統(tǒng)。濾棒庫直接將濾棒成型機與濾棒發(fā)送機聯(lián)接起來，實現(xiàn)了濾棒生產(chǎn)、儲存、發(fā)送的全自動化，有效解決了濾棒固化時間長、存儲占地面積大的問題。濾棒輸送通過交換中心可以送到任何一臺卷煙機，充分實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)。

　　濾棒庫按照年產(chǎn)180萬大箱的生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計，最小固化時間為4小時，滿足8小時生產(chǎn)存量，共有640個有效貨位，出入庫流量為188.8組/小時，共配有4臺堆垛機。為了增加庫存量，項目實施小組在綜合性能允許的情況下，對堆垛機的雙深貨叉進行了適度加長，可以滿足濾棒庫22盤/組、19盤/組和17盤/組共三種存放形式。

　　在濾棒庫，采用高頻RFID標簽作為整格濾棒的物品標識，濾棒庫把空塑格送至成型機相聯(lián)的上層煙盤輸送機，成型機完成濾棒裝格后，將滿盤送至濾棒庫煙盤輸送機的下層,由濾棒庫的電控系統(tǒng)在RFID標簽內(nèi)寫入生產(chǎn)時間、機臺號、濾棒規(guī)格等信息，在濾棒滿盤成組之后進入濾棒庫存儲。濾棒庫發(fā)送端的煙盤輸送機直接與發(fā)送機的卸盤機相聯(lián)接，在每一塑格的濾棒翻入發(fā)送機喂料倉之前，讀取RFID標簽內(nèi)的批次信息，以防止錯牌和混牌。由于煙用濾棒在外觀、品質(zhì)、氣味等方面均不易區(qū)別與標識，可以利用手持RFID讀寫設(shè)備，隨機檢驗物品信息。

　　2、輔料庫

　　輔料庫能自動將卷包車間生產(chǎn)所需輔料存入高架庫中，并能自動送料到生產(chǎn)機臺，自動回收余料、空托盤與廢料。輔料庫按年產(chǎn)160萬大箱生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計，庫內(nèi)可以存儲單一品種輔料及混裝搭配輔料，共設(shè)有8554個貨位，平均每天入庫779個實托盤。經(jīng)人工處理后的輔料托盤通過輸送機與堆垛機放入高架庫存儲，通過堆垛機、輸送機或穿梭車出庫，經(jīng)AGV(自動導(dǎo)引小車)送入所需生產(chǎn)機臺使用。

　　為了滿足人工肉眼識別需求及大量數(shù)據(jù)存儲要求，在輔料庫，通過RFID標簽與一維條碼的關(guān)聯(lián)應(yīng)用來實現(xiàn)輔料的精細化管理。在托盤前短邊安裝RFID標簽存放輔料搭配信息，包括輔料品種、規(guī)格、搭配時間、輔料大件號、輔料小件號，其它三邊粘貼一維條碼，一維條碼作為托盤的序列號，并與RFID序列號進行關(guān)聯(lián)。輔料庫使用大容量RFID標簽，可以把整托盤所有輔料的大件號（1～2個）和所有的小件號寫入RFID內(nèi)，搭配信息隨實物一起流轉(zhuǎn)。利用RFID技術(shù)，可以讓輔料供應(yīng)鏈前移，輔料供貨商根據(jù)杭州卷煙廠搭配需求完成輔料的搭配。從供應(yīng)商運送過來的輔料，運達現(xiàn)場之后去除外包裝物，并進行簡單的物料整理，就可以直接進入輔料庫。在輔料庫入庫口，系統(tǒng)自動讀取RFID標簽內(nèi)的輔料信息完成輔料入庫。整個輔料庫利用RFID對輔料進行管理，利用手持RFID設(shè)備完成輔料搭配的調(diào)整。

　　3、成品庫

　　成品庫能自動對成品件煙進行碼垛、打帶加固并送入高架庫存儲，完成成品件煙自動出庫、空托盤信息自動清零及自動碼分等功能。成品庫按近期160萬大箱規(guī)模設(shè)計，遠期300萬大箱預(yù)留接口，共有13268個貨位，可同時存儲7.96萬大箱卷煙成品。

　　從封箱機出來的件煙經(jīng)提升機與輸送通道自動送至二層，通過高速合流機并經(jīng)條碼識別系統(tǒng)，將合格的件煙送入滑靴式分揀機進行分揀、機器人自動碼垛、打帶機自動打帶加固后，送入高架庫存儲。

　　根據(jù)發(fā)貨單信息，成品庫上位系統(tǒng)從庫區(qū)調(diào)出相應(yīng)實托盤，經(jīng)堆垛機、環(huán)形穿梭車自動輸送至件煙發(fā)貨通道，旋轉(zhuǎn)90度后，經(jīng)下滑通道將實托盤從輸送機下降至地面發(fā)貨站臺。在每個發(fā)貨通道的入口處都安裝有RFID讀寫器和LED顯示屏，叉車工根據(jù)LED顯示屏上的信息，將托盤送至相應(yīng)發(fā)貨站臺。

　　將滿托盤成品件箱下滑至地面通道，解決了項目實施之前叉車工從輸送機叉取托盤與將托盤裝至貨車必須換叉車的難題（由于受輸送機與貨車高度限制，從輸送機叉取托盤需采用提升高度較高的叉車，而將整托盤輸送至貨車車廂內(nèi)需采用叉取高度較低的叉車），簡化了操作流程，提高了勞動效率。

　　在成品庫，卷煙成品件煙以一號工程碼來標識。一號工程碼共32位，包含卷煙成品牌號規(guī)格、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期和經(jīng)營方式等信息。對于卷煙制品，采用質(zhì)量追溯碼，碼制與一號工程碼相似，共20位，包含卷煙牌號規(guī)格、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期。卷煙成品托盤底部裝有RFID標簽，在成品碼垛完成后，系統(tǒng)將采集到的30件煙一號工程碼或質(zhì)量追溯碼的信息寫入到RFID標簽內(nèi)。

　　成品庫的有效運作離不開一號工程條碼或質(zhì)量追溯碼和RFID標簽的信息交互，具體操作流程如下：

　　（1）在每一臺封箱機出口通道，利用條碼掃描器采集物品條碼信息，以確定件煙是從哪個封箱機口出來的。

　?。?/span>2）在成品入庫主分揀通道口，利用條碼掃描器，將采集到的條碼信息與封箱機出口獲得的條碼信息進行比對，確定件煙的碼垛通道。

　　（3）件煙進入碼垛通道后，再次利用條碼掃描器，讀取物品的條形碼（共30件煙），并上傳高架庫的上位系統(tǒng)。上位系統(tǒng)通過與一號工程系統(tǒng)對30件煙條碼信息進行檢驗，檢驗合格后將信息寫入RFID標簽內(nèi)，并把信息反饋給上位系統(tǒng)。

　?。?/span>4）在整托盤卷煙成品件煙進入成品庫內(nèi)存儲前，先利用條碼掃描器，抽取整托盤卷煙成品件煙的某一件，檢驗件煙排放條碼隊列信息，檢測無誤之后，進入打帶環(huán)節(jié)，并入庫存儲。

　?。?/span>5）成品庫利用RFID標簽在庫內(nèi)對卷煙成品件煙進行管理，在出庫裝車之前，利用RFID讀寫設(shè)備，讀取整托盤的30件煙條碼信息，上傳給一號工程系統(tǒng)完成出庫。

　　項目實施小組在成品庫方案設(shè)計時，很好地結(jié)合了一維條碼和RFID標簽的物品標識模式，完成了按通道碼垛、件煙分揀、整托盤校驗、系統(tǒng)自動抽檢件煙、庫內(nèi)管理和出庫的功能，既滿足了生產(chǎn)工藝要求，又提高了卷煙成品出入庫的效率。

　　鏈接：企業(yè)概況

　　杭州卷煙廠與共和國同齡，于2006年與浙江中煙工業(yè)公司、寧波卷煙廠聯(lián)合重組，現(xiàn)為浙江中煙工業(yè)有限責任公司的下屬單位，是一家集生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化于一體的卷煙生產(chǎn)企業(yè)。2011年10月，杭州卷煙廠整體搬遷至杭州西湖區(qū)轉(zhuǎn)塘浮山地塊，之江國家度假旅游區(qū)內(nèi)，占地1024畝，總建筑面積約60萬平方米。現(xiàn)有在職職工1264人，2013年年產(chǎn)量為108.57萬箱，稅利為2006837萬元，主要產(chǎn)品有“利群”、“雄獅”兩大系列。

　　項目亮點及優(yōu)勢

　　1、實施全過程、全方位物品管理，有力保障產(chǎn)品質(zhì)量。

　?。?/span>1）濾棒庫

　　引入濾棒庫后，存儲濾棒的運輸載體——塑格，裝格、運輸、存儲、翻格等動作全部自動運行，中間沒有人工介入，而在實際運行中滿格濾棒在翻格后的空塑格內(nèi)往往會殘留一些濾棒。

　　為了解決該問題，項目實施小組通過不斷設(shè)計與試驗，開發(fā)出了一組新型的翻轉(zhuǎn)倒料機，具體結(jié)構(gòu)見圖5。翻轉(zhuǎn)倒料機安裝在濾棒庫發(fā)送機端煙盤輸送機下層，對于每個完成卸盤的塑格進行90°傾倒，通過該動作可以將空塑格內(nèi)殘留的濾棒傾倒干凈，避免混牌等質(zhì)量事故的發(fā)生，有效保證產(chǎn)品質(zhì)量。

　?。?/span>2）輔料庫

　　在輔料庫，通過RFID技術(shù)與一維條碼的創(chuàng)新應(yīng)用，不僅滿足了批次管理功能需求，還滿足了供應(yīng)鏈管理的需求，大件號配盤方法的使用更為質(zhì)量追溯提供了有力支撐。

　　大件號配盤就是通過對輔料供應(yīng)商的延伸管理，要求其在生產(chǎn)過程中記錄每個單件輔料批次信息（簡稱小件號），同時為每個輔料輸送運輸單元（簡稱來料托盤）設(shè)立一個大件號，由供應(yīng)商負責建立大件號與小件號的對應(yīng)關(guān)系，并將此信息寫入RFID標簽內(nèi)。在輔料搭配時，只要識別大件號信息并將其與輔料托盤綁定，通過上位系統(tǒng)對輔料托盤運行信息的記錄，就能追蹤到每件輔料的運行情況。當輔料出現(xiàn)質(zhì)量缺陷時，只要知道輔料大件號或小件號的信息，就能確定輔料的供應(yīng)商、生產(chǎn)日期、批號，并能迅速追溯出輔料生產(chǎn)配送的全過程，同時鎖定庫內(nèi)同批次的輔料托盤，并根據(jù)出庫信息鎖定已投產(chǎn)輔料成品。

　?。?/span>3）成品庫

　　在成品庫，項目實施小組開發(fā)了一套成品入庫追溯系統(tǒng)和一套成品抽檢追溯系統(tǒng)，從而實現(xiàn)全過程、全方位的成品追溯，具體操作流程如下：卷煙生產(chǎn)前，在通道上設(shè)置封箱機對應(yīng)的碼垛通道，封箱機出口處對件煙進行掃描記錄，倉庫管理系統(tǒng)記錄件煙信息；在件煙分揀通道通過掃描條碼獲取封箱機號，根據(jù)封箱機號分配碼垛通道，從而實現(xiàn)封箱機與碼垛通道的一一對應(yīng)。在成品庫入庫區(qū)設(shè)置抽檢通道，在日常生產(chǎn)中，檢驗人員在電腦終端輸入抽檢規(guī)則，系統(tǒng)自動將要抽檢的件煙送至抽檢通道，待抽檢取樣完成后，通過回流通道進入分揀通道進行碼垛，系統(tǒng)會記錄抽檢件煙本來應(yīng)碼垛的托盤信息及抽檢完成實際碼垛的托盤信息。系統(tǒng)還會記錄異常剔除、人工封箱、換牌等特殊情況產(chǎn)生的件煙封箱機與碼垛通道的對應(yīng)關(guān)系，真正實現(xiàn)了封箱機與碼垛通道的全關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)件煙在整個物流系統(tǒng)和成品庫中的精確定位，實現(xiàn)對件煙信息的實時監(jiān)控。

　　當發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有質(zhì)量問題時，通過封箱機與碼垛通道的關(guān)聯(lián)關(guān)系并根據(jù)封箱機號進行質(zhì)量追溯，可以大大縮小產(chǎn)品質(zhì)量追溯范圍，減少產(chǎn)品質(zhì)量追溯量，有效保障產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品追溯分為信息追溯與實物追溯兩步進行：

信息追溯：根據(jù)獲得的信息對庫內(nèi)有質(zhì)量問題的成品進行信息查詢、實物定位，信息內(nèi)容包括倉庫管理信息本身追溯信息、生產(chǎn)過程信息及其他渠道反饋信息。

　　實物追溯：將信息追溯鎖定的成品退庫，人工進行實物驗證。

　　通過信息與實物的追溯，最終將所有存在質(zhì)量問題的成品卷煙退庫，人工進行處理。對于信息追溯有問題而實物追溯無質(zhì)量問題的成品卷煙，仍入庫存放，并解除鎖定狀態(tài)，即能放行出庫。

　　2、實施差異化庫存管理，提高物流智能化程度。

　　（1） 濾棒庫

　　由于生產(chǎn)組織等各方面原因，在濾棒庫運行中會存在同一側(cè)的兩臺堆垛機執(zhí)行同一個任務(wù)的情況，使濾棒庫的運行效率大大降低。為了解決該矛盾，濾棒庫改變了傳統(tǒng)以時間為標準先進先出的出入庫策略,實施以位置優(yōu)先方式的出入庫策略。為了避免庫內(nèi)長期積壓濾棒,在上位系統(tǒng)設(shè)置一個時間參數(shù)，一旦某組濾棒超過所設(shè)定參數(shù)，系統(tǒng)自動增加此組濾棒的出庫優(yōu)先級，及時出庫。另外在濾棒生產(chǎn)過程中，有時候會存在產(chǎn)品達不到優(yōu)質(zhì)質(zhì)檢標準而必須降級處理的情形，杭州卷煙廠根據(jù)濾棒實際的生產(chǎn)情況，在濾棒庫增加入庫任務(wù)單、庫存濾棒、出庫任務(wù)三個差異號設(shè)置功能，實現(xiàn)了濾棒的差異化管理。

　?。?/span>2）輔料庫

　　浙江中煙實施了“單件”批次管理，但在實際的輔料庫應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)按輔料的產(chǎn)地、生產(chǎn)批次進行輔料配送是最科學、最合理的。杭州卷煙廠通過調(diào)整出庫策略，對輔料產(chǎn)地批次和生產(chǎn)批次進行識別和應(yīng)用，具體有自動與手動兩種模式：

   ● 自動模式

①尋找系統(tǒng)中是否有記憶的廠家、批次，有則延用。

② 如系統(tǒng)無記憶，則在所有庫存中尋找此材料最先入庫的托盤，將此托盤的廠家、批次設(shè)為當前使用的廠家、批次。

③ 當確認一個廠家、批次后，必須將此批次所有的材料都使用完畢（因設(shè)備故障等原因不能出庫的除外）。

④ 當前使用的廠家、批次用完后，再在所有庫存中尋找相同廠家最先入庫的托盤，將此托盤的批次設(shè)為當前使用的批次。

⑤ 當前使用的廠家全部使用完畢后，再在所有庫存中尋找此材料最先入庫的托盤，將此托盤的廠家、批次設(shè)為當前使用的廠家、批次。

   ● 手動模式

① 手動模式下可人工設(shè)置輔料優(yōu)先出庫的輔料產(chǎn)地。

②在生產(chǎn)中，系統(tǒng)優(yōu)先出庫所設(shè)置產(chǎn)地的輔料，具體尋找輔料的方法與自動模式相同。

③ 當設(shè)置產(chǎn)地的輔料使用完畢后，用自動模式尋找輔料的方法找到可使用的輔料托盤出庫。

④ 當又有設(shè)置產(chǎn)地的輔料入庫時，系統(tǒng)繼續(xù)優(yōu)先出庫所設(shè)置產(chǎn)地的輔料。

　?。?/span>3）成品庫

　　在成品庫，貨架有單深貨架和雙深貨架兩種形式。雙深貨架在同一側(cè)同一個位置有兩個貨位，這樣的設(shè)計有效增大了庫存量，但在入庫貨物存放及貨物出庫先進先出原則上存有一定缺陷，因此在項目實施中采用以下三個策略來解決該問題：

   ● 貨物存放及平衡策略

　　由關(guān)聯(lián)系統(tǒng)將信息與成品托盤進行關(guān)聯(lián)，只有成品托盤中的卷煙品牌代碼、生產(chǎn)日期、班別、封箱機號等關(guān)聯(lián)信息完全相同的托盤，才能擺放到雙深貨架的前后兩個位置。入庫存放時，單深貨位放一個托盤，雙深貨位就需要存放兩個托盤。

   ● 貨物先進先出及平衡策略

　　每個雙深貨位都存放相同信息的成品件煙托盤。當此批成品卷煙可以放行出庫時，雙深貨位前后兩個托盤同時放行，這樣系統(tǒng)只要將雙深貨位當作單深貨位來處理。平均單深貨位出一個托盤，雙深貨位出兩個托盤，從而實現(xiàn)貨物的平衡策略與先進先出策略。

   ● 自動移庫策略

　　在實際運行過程中，雙深貨位還是不可避免地發(fā)生第一深的貨物不能出庫，第二深的貨物可出庫的情況，而第二深的貨物要出庫，則必須先將第一深的貨物先移開。為了使雙深貨位達到與單深貨位相同的使用效果，上位系統(tǒng)定時檢查高架庫內(nèi)是否有這樣的貨物。如果有，則系統(tǒng)會自動啟動移庫功能，將第一深的貨位進行移庫操作，保證第二深貨物需出庫時不會被第一深貨物卡死。

　　3、創(chuàng)建卷煙成品托盤包裝新模式，提高顧客滿意度。

　　浙江中煙作為首家實施卷煙成品整托盤運輸?shù)缴虡I(yè)公司的工業(yè)企業(yè)、首家實施卷煙銷售整托盤掃碼出庫、商業(yè)公司整托盤掃描入庫的企業(yè)，一直將客戶滿意放在首位。為了滿足整托盤卷煙銷售運輸?shù)男枰行p少破損煙；滿足整托盤出入庫需求，提高成品庫堆垛機高速運行的安全性與穩(wěn)定性，杭州卷煙廠在項目實施過程中量身定制了一套打帶機系統(tǒng)，創(chuàng)建了卷煙成品托盤包裝新模式，有效保證了卷煙成品托盤（共30件煙）垛形的穩(wěn)定性，滿足高架庫存儲、出入庫、貨車長距離運輸需求。

　　杭州卷煙廠成品庫采用一臺水平打帶機對托盤上第二層、第三層卷煙成品進行橫向加護角打帶，通過一臺垂直打帶機對卷煙成品與托盤進行豎向加護角打帶，卷煙成品托盤最終形成一個“井”字形包裝模式，有效解決了垛形的不穩(wěn)定問題，以及長距離運輸后成品件煙垛與托盤分離等問題，并對件煙和條煙起到很好的保護作用，在煙草工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域都收到了良好的評價。圖7為卷煙成品托盤打帶過程及打帶后的效果圖。

　　浙江中煙的核心理念是“憂患、拼搏、創(chuàng)新”，奉行“敢想敢拼、善謀善為”的企業(yè)精神。在今后的生產(chǎn)經(jīng)營中，杭州卷煙廠將繼續(xù)按照公司的價值理念，積極探索、勇于創(chuàng)新，為建造一流的卷煙制造基地而努力奮斗。