自动化物流技术在烟草物流优化过程中的应用研究
摘 要：近年来，随着我国卷烟产量的快速提高，一些名烟供不应求，传统的卷烟生产存在工作量大、生产效率低、各环节的出错率高、物资积压周期长的缺点，卷烟的产品质量难以得到保证。再加上人工和材料成本的增长，传统卷烟已经不能适应现代市场的激烈竞争，引进物流自动化技术具有效率化、规范化、标准化、自动化并能有效降低物流成本，已有诸多烟草企业从使用自动化物流技术中获得可观的经济效益。本文主要从原料、辅料、生产、销售、废品、废料回收几个环节探讨烟草物流自动化的作用。
关键词：自动化物流；烟草物流；自动仓库；堆码；分拣
一、烟草原料物流供应自动化
1.传统烟草原料采购的弊端
烟草原料供应分为烟草原料采购、运输和仓储三个环节。传统烟草原料的购进是按照年度生产计划去烟草产地采购，然而一些采购员的专业性不强，采购程序执行不严格，引起烟草原料的质量不达标。在原料运输环节缺乏对原料运输的监控，运输过程中缺乏对烟草状态的监控，如温度、湿度，可能造成烟草质量下降，或存在运输过程掺假的行为。烟草原料存储过程，有时烟草原料采购量过大，造成原料仓库积压，影响烟草的品质；有时错过采购季节，烟草储备量不足，影响烟草的生产；传统烟叶入库时，使用叉车和运输机进行半自动化分拣，劳动强度大，分拣效率慢，出错率高，堆垛过程中使用叉车，很难避免堆放过程烟叶的损坏，且传统的烟草原料仓储区域划分不精细，不适应现代烟草小批量多品种的生产要求。
2.自动化烟草原料采购、仓储的优势
多品种、小批量生产已经成为当今烟草行业的发展模式，根据市场的需求制定生产和原料采购计划，制定详细灵活的采购方案，包括采购物资项目名称、数量、规格、金额、技术要求、交货时间及采购形式。使用条形码技术将采购原料封存在烟草箱中，记录原料的产地、材料、重量，利用传感器技术对烟原料运输车箱内的温度、湿度自动检测，实时掌握温度变化，确保烟草原料运输过程环境良好。通过利用GPS技术和无线网络技术对运输车辆进行可视化跟踪，及时掌握烟叶运输过程的状态，有效防止运输过程掺假的行为。由于每次采购可能多个烟叶品种，需要进行分拣入库，通过PLC控制分拣系统，利用RFID技术识别条形码，大大提高了信息传递的速度和数据的准确性，提高了分拣效率，同时分间隙通过可以不受天气、时间和劳动量的限制，可以连续工作100小时以上，减少人员的使用和人员的劳动强度。托盘是自动化物流系统的单元化管理的重要措施，分拣完毕后需要对烟叶进行堆垛，垛码需要选用合适的托盘，一般使用木质托盘、钢制托盘、塑料托盘、塑木托盘、纸托盘，承载AGV、S/C/C/V进行长距离堆垛。
二、辅料物流自动化
卷烟辅料包括丝束、卷烟纸、滤棒成形纸、接装纸、盒包装纸、条包装纸、内衬纸、框架纸、封签纸、透明包装膜、拉带、烟箱、香精香料、胶带、滤棒添加剂、粘合剂等，不同种类的烟草使用的辅料各不相同，尤其是卷烟生产小批量多品种，辅料仓储更为复杂，传统的辅料仓储系统已经不能满足需求。现在辅料仓库划分更为细致，辅料库的定位已不是以储存为主，其功能也从重视保管和绩效，逐渐转变为提供高质量、全方位的生产服务。引入辅料自动化系统，卷烟辅料的作业管理模式，以及辅料的配货和配送作业流程为满足卷烟柔性化生产提供了基础条件。辅料自动化物流系统主要包括辅料配盘及信息录入、辅料托盘外形检测及入库系统、环穿车输送系统、立体货架、巷道堆垛机、辅料自动出库系统、AGV自动小车送料系统以及相应的计算机控制系统等。
1.辅料入库
根据生产计划决定辅料搭配数量，将合格的辅料按规定的垛型和数量码放在托盘上，管理员进行检查并用RF扫托盘条码、物料条码并录人物料信息，确认组盘完成。组盘完成后，RF把信息传到计算机调度管理系统，辅料托盘运到辅料入库站台后通过条码识别、外形检测后经输送机、穿梭车、堆垛机运输到计算机系统分配的货位储存。
2.辅料出库
当生产机组需要辅料时，机组人员通过现场呼叫终端通知上位计算机系统，系统下达命令给AGV小车将机组站台上的空托盘取走同时巷道堆垛机从库中调出所需辅料实托盘。AGV小车将空托盘送到辅料出库作业区的空托盘入库站台，由托盘码分机码成空托盘组并入库储存。巷道堆垛机将所需的辅料托盘送到堆垛机卸货站台，经输送机、穿梭车送到出库作业区出库站台后，由AGV小车将它送到机组相应站台，一个出库动作即完成。
3.剩余辅料退库
当生产机组剩余辅料需要退库时，机组人员把剩余辅料在托盘上码放整齐，并在呼叫终端上输入要退库辅料的品种和数量，经辅料管理员确认后，通知AGV小车将剩余辅料托盘送剩余辅料退库站台，经输送机、环行穿梭车、巷道堆垛机送到辅料立库存放，等待下次使用。
三、生产物流自动化
传统的卷烟生产需要人工按照配方调运卷烟材料，生产效率低，当同时生产不同品种的香烟时，烟叶和辅料的调动更加复杂，人工无法识别不同产地、年份、等级和品种的烟叶，易出现差错，香烟口味不稳定。随着香烟生产物流自动化的引入，生产系统根据香烟的配方自动生成调运指令，按工艺部门注入的配方，对烟叶、烟梗进行自动配比，通过自动称量，降低人为误差，使烟丝的质量更稳定。生产的烟丝储存在储丝柜中，根据生产计划合理安排储丝时间，卷烟加工时优化烟丝和辅料的调运路径，提高卷烟效率。
四、销售物流自动化
成品物流系统能够及时、准确地掌握成品库存信息，减少成品短缺、积压现象，快速准确地应对市场需求变化。在成品库中采用了自动分拣、整托盘装车方式，按照订单先后的顺序和品种，自动装箱，优化成品烟的出库和入库流程，减少了烟箱重复搬运，降低了人工成本，提高了发货效率。同时，解决了近途带托盘运输，避免了烟垛的重复拆垛和码垛，提高了对烟草商业系统的服务水平。运输时，利用GPS系统对运送路径导航定位，根据客户的具体位置，计算最优路径，以最短的路程、最低的油耗配送到销售网点，提升配送效率，降低了配送成本。同时，烟草公司可以通过GPS调运系统对配送车辆进行监控，实时采集运送车辆的位置，将来客户可以通过信息平台，查询香烟的位置，提升客户的满意度。
五、废品废料回收物流自动化
传统的卷包车间包装废料回收过程中存在的成本高、效率低、安全性差及影响现场管理效果等问题，以辅料输送自动化物流系统为依托，开发了废弃物流自动化系统。通过利用
LGV系统的富余工作能力满足车间废弃物料的搬运需求，其过程设计主要包括装箱、LGV自动搬运、移载和自动翻箱等工序。该系统解决了物流系统与外部控制系统的信号联接，实现了生产车间废料回收物流的安全、经济、高效和自动化，为现场管理、降低成本提供了一种方法。其回收原理为：人工触发料回收界面后，产生废料回收需求信号，该信号通过局域网上传至管理服务器，生成搬运任务，该任务被传送至调度服务器上并被进一步传送至LGV调度计算机，随后调度计算机向LG分配回收任务，最后由指定LGV完成废料回收工作。
小结
烟草行业自动化物流系统的使用，提高了企业内部对生产所需的原科、辅料、烟丝和成品科学、营销的管理水平。实现了对各种原料、辅料、烟丝和成品使用情况的科学统计、分析，为企业制定各项生产计划的提供重要依据，同时优化管理，降低原料、辅料、烟丝和成品的库存，从而大幅降低企业的生产成本，提升企业的管理水平。
参考文献
[1]杨忠文.物流技术在烟草制丝柔性加工生产中的应用[J].物流技术与应用，2008（07）；
[2]王瑞江.烟草物流系统的整合优化研究[J].北京交通大学，2010（06）
（作者单位：1.郑州轻工业学院食品与生物工程學院；
2.上海烟草集团北京卷烟厂）