項(xiàng)目實(shí)施背景

　　自建廠以來，杭州卷煙廠一直堅(jiān)持建設(shè)成為具有先進(jìn)價值理念，誠信守法，富有社會責(zé)任感，不斷追求卓越的現(xiàn)代化企業(yè)，做大做強(qiáng)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(jiān)持以人為本，大量引進(jìn)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(xì)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(jìn)行采集、分類、傳遞、匯總、識別、跟蹤、查詢等，實(shí)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(jī)械性重復(fù)勞動大量減少。

 　　項(xiàng)目實(shí)施方案

　　1、濾棒庫

　　濾棒庫能自動將成型機(jī)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(jī)與濾棒發(fā)送機(jī)聯(lián)接起來，實(shí)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(jī)，充分實(shí)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(jī)。為了增加庫存量，項(xiàng)目實(shí)施小組在綜合性能允許的情況下，對堆垛機(jī)的雙深貨叉進(jìn)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(biāo)簽作為整格濾棒的物品標(biāo)識，濾棒庫把空塑格送至成型機(jī)相聯(lián)的上層煙盤輸送機(jī)，成型機(jī)完成濾棒裝格后，將滿盤送至濾棒庫煙盤輸送機(jī)的下層,由濾棒庫的電控系統(tǒng)在RFID標(biāo)簽內(nèi)寫入生產(chǎn)時間、機(jī)臺號、濾棒規(guī)格等信息，在濾棒滿盤成組之后進(jìn)入濾棒庫存儲。濾棒庫發(fā)送端的煙盤輸送機(jī)直接與發(fā)送機(jī)的卸盤機(jī)相聯(lián)接，在每一塑格的濾棒翻入發(fā)送機(jī)喂料倉之前，讀取RFID標(biāo)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(biāo)識，可以利用手持RFID讀寫設(shè)備，隨機(jī)檢驗(yàn)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(jī)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(shí)托盤。經(jīng)人工處理后的輔料托盤通過輸送機(jī)與堆垛機(jī)放入高架庫存儲，通過堆垛機(jī)、輸送機(jī)或穿梭車出庫，經(jīng)AGV(自動導(dǎo)引小車)送入所需生產(chǎn)機(jī)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(biāo)簽與一維條碼的關(guān)聯(lián)應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)輔料的精細(xì)化管理。在托盤前短邊安裝RFID標(biāo)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(jìn)行關(guān)聯(lián)。輔料庫使用大容量RFID標(biāo)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(shí)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(yùn)送過來的輔料，運(yùn)達(dá)現(xiàn)場之后去除外包裝物，并進(jìn)行簡單的物料整理，就可以直接進(jìn)入輔料庫。在輔料庫入庫口，系統(tǒng)自動讀取RFID標(biāo)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(jìn)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(jìn)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(yuǎn)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(jī)出來的件煙經(jīng)提升機(jī)與輸送通道自動送至二層，通過高速合流機(jī)并經(jīng)條碼識別系統(tǒng)，將合格的件煙送入滑靴式分揀機(jī)進(jìn)行分揀、機(jī)器人自動碼垛、打帶機(jī)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(shí)托盤，經(jīng)堆垛機(jī)、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(shí)托盤從輸送機(jī)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(xiàng)目實(shí)施之前叉車工從輸送機(jī)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(jī)與貨車高度限制，從輸送機(jī)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(biāo)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(biāo)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(biāo)簽內(nèi)。

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

　　（1）在每一臺封箱機(jī)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(jī)口出來的。

　　（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(jī)出口獲得的條碼信息進(jìn)行比對，確定件煙的碼垛通道。

　　（3）件煙進(jìn)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(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后將信息寫入RFID標(biāo)簽內(nèi)，并把信息反饋給上位系統(tǒng)。

　　（4）在整托盤卷煙成品件煙進(jìn)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(yàn)件煙排放條碼隊(duì)列信息，檢測無誤之后，進(jìn)入打帶環(huán)節(jié)，并入庫存儲。

　　（5）成品庫利用RFID標(biāo)簽在庫內(nèi)對卷煙成品件煙進(jìn)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(xiàng)目實(shí)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(biāo)簽的物品標(biāo)識模式，完成了按通道碼垛、件煙分揀、整托盤校驗(yàn)、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(zé)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(xiàng)目亮點(diǎn)及優(yōu)勢

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

　　（1）濾棒庫

　　引入濾棒庫后，存儲濾棒的運(yùn)輸載體——塑格，裝格、運(yùn)輸、存儲、翻格等動作全部自動運(yùn)行，中間沒有人工介入，而在實(shí)際運(yùn)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(xiàng)目實(shí)施小組通過不斷設(shè)計與試驗(yàn)，開發(fā)出了一組新型的翻轉(zhuǎn)倒料機(jī)，具體結(jié)構(gòu)見圖5。翻轉(zhuǎn)倒料機(jī)安裝在濾棒庫發(fā)送機(jī)端煙盤輸送機(jī)下層，對于每個完成卸盤的塑格進(jìn)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。

　　（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(yùn)輸單元（簡稱來料托盤）設(shè)立一個大件號，由供應(yīng)商負(fù)責(zé)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(biāo)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(yùn)行信息的記錄，就能追蹤到每件輔料的運(yùn)行情況。當(dāng)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。

　　（3）成品庫

　　在成品庫，項(xiàng)目實(shí)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(shí)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(jī)對應(yīng)的碼垛通道，封箱機(jī)出口處對件煙進(jìn)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(jī)號，根據(jù)封箱機(jī)號分配碼垛通道，從而實(shí)現(xiàn)封箱機(jī)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(yàn)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(jìn)入分揀通道進(jìn)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(shí)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(jī)與碼垛通道的對應(yīng)關(guān)系，真正實(shí)現(xiàn)了封箱機(jī)與碼垛通道的全關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)件煙在整個物流系統(tǒng)和成品庫中的精確定位，實(shí)現(xiàn)對件煙信息的實(shí)時監(jiān)控。

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有質(zhì)量問題時，通過封箱機(jī)與碼垛通道的關(guān)聯(lián)關(guān)系并根據(jù)封箱機(jī)號進(jìn)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(shí)物追溯兩步進(jìn)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(jìn)行信息查詢、實(shí)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(shí)物追溯：將信息追溯鎖定的成品退庫，人工進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證。

　　通過信息與實(shí)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(jìn)行處理。對于信息追溯有問題而實(shí)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(shí)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(yùn)行中會存在同一側(cè)的兩臺堆垛機(jī)執(zhí)行同一個任務(wù)的情況，使濾棒庫的運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)先出的出入庫策略,實(shí)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(dá)不到優(yōu)質(zhì)質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)而必須降級處理的情形，杭州卷煙廠根據(jù)濾棒實(shí)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(shí)現(xiàn)了濾棒的差異化管理。

　　（2）輔料庫

　　浙江中煙實(shí)施了“單件”批次管理，但在實(shí)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(jìn)行輔料配送是最科學(xué)、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(jìn)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(dāng)前使用的廠家、批次。

③ 當(dāng)確認(rèn)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(dāng)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(dāng)前使用的批次。

⑤ 當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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。

　　（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(jìn)先出原則上存有一定缺陷，因此在項(xiàng)目實(shí)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(dāng)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(dāng)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(shí)現(xiàn)貨物的平衡策略與先進(jìn)先出策略。

   ● 自動移庫策略

　　在實(shí)際運(yùn)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(dá)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(jìn)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(shí)施卷煙成品整托盤運(yùn)輸?shù)缴虡I(yè)公司的工業(yè)企業(yè)、首家實(shí)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(yùn)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(jī)高速運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，杭州卷煙廠在項(xiàng)目實(shí)施過程中量身定制了一套打帶機(jī)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(yùn)輸需求。

　　杭州卷煙廠成品庫采用一臺水平打帶機(jī)對托盤上第二層、第三層卷煙成品進(jìn)行橫向加護(hù)角打帶，通過一臺垂直打帶機(jī)對卷煙成品與托盤進(jìn)行豎向加護(hù)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(yùn)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(hù)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。