传统烟草自动化仓储存取系统分析与改进

2013-07-07唐炳汉

机电信息 2013年6期

唐炳汉

（广西大学机械工程学院，广西南宁 530004）

0 引言

随着烟草行业对供应链管理需求的不断增加，其对仓储管理系统的应用前景值得看好。现在问题在于虽然烟草企业对仓储管理系统有明显的需求，有实力的企业也不在少数，但是，既有实力又有正确认知的企业则是凤毛麟角。国际上改善烟叶质量的通用方法是醇化，我们国内基本上所有卷烟厂也都采用此法。烟叶醇化是整个卷烟流程中非常重要的一个节点，所以要对醇化仓储实现信息管理，减少人工成本，改善人工管理的不科学性和低效率。国内卷烟厂一般都采用传统的烟叶醇化存取系统，即叉车和货架的半自动模式或堆垛机和货架的全自动模式，这些基本都是人工模式，需要大量人工参与。因此，传统的醇化库仓储系统有着明显的不足之处，比如空间使用不够充分，大量设备占用了本来就很稀缺的仓储空间。针对烟叶醇化这一特殊存取作业对象，本文将探讨在仓储系统中减少堆垛机的使用数量，改进存取方式，引入体积小巧的穿梭板，并配合特殊结构形式的货架，从而形成独特的密集仓储存取系统。

1 传统烟草自动化仓储存取系统分析

自2000年以来，全国卷烟厂大幅并购，烟草业务不断增长，随之而来的就是企业物流体系重要性的增强。武汉卷烟厂很早就意识到这一问题，于是在2003年重建了企业物流系统。该仓储系统是目前国内卷烟厂中规模最大、自动化程度最高的仓储物流系统，它由AS/RS系统组成，全程由计算机管理控制，节约了大量人力成本。不过该仓储系统也存在着以下几个问题：（1）货品越来越多，对仓库的要求越来越高，因此造成发货速度跟不上客户要求；（2）卷烟仓库不能满足烟草业务迅速发展的要求；（3）周边无用地，所有仓库无法扩展；（4）产品周转速度慢，人工成本高，需要信息化系统来取代人工流程。

该系统货物入库流程（图1）：（1）工作人员开产品入库单，并把产品送到仓库；（2）根据入库单对产品进行虚拟入库，同时把数据录入WMS系统；（3）对产品进行存盘并扫描，结束后将数据传输到WMS系统；（4）根据收货单据，工作人员安排司机取货；（5）司机凭收货单据核对货物，然后把货物运回仓库；（6）叉车工作人员把货物送到输送车上，系统收到入库指令后，按一定的规则分配货位，把货物送到指定货位。该系统货物出库流程（图2）：（1）整盘出库：计算机收到整盘出库指令后，将指令传送到输送机和堆垛机控制系统中，并协同作业，把货物运送到输送机上，最后将整盘货物运送到出库仓库中。（2）拣选出库：分为整箱拣选出库、拆零拣选出库。系统收到指令后生成出库命令，工作人员根据拣选指令把货物拣选出来，放到指定的输送系统上，送到包装区，剩下的未拣选的货物返回原仓库。

图1 入库作业信息流程

图2 货物出库流程

2 传统烟草自动化仓储存取系统优缺点

结合烟草行业的特点，传统仓储系统一般采用的都是将整箱拣选和拆零拣选分区处理，采用拣选分拆、分区拣选技术。这种系统具有科学性、客观性，并且有效降低了人力资源成本，提高了存取专业性和效率，扩大了存取面，减少了关键设备的损耗，缩短了订单出库和发货的时间。

物流配送中心投入使用后，不仅有效减少了工作人员的配置，而且把工作人员的操作范围降到了最小程度，工作强度大大降低。现在的库房里已经见不到以往那种热火朝天的装卸场景，即使是在供销旺季，整个仓储作业都在有条不紊的程序中开始和结束。更重要的是，每位工作在仓库配送一线的员工业绩都有据可考。目前，仓库运行的数据处理系统可以将货品从入库工作开始责任到人，在提升工作效率、明确责任分工的同时，也为管理人员提供了员工业绩考评的依据，薪酬奖惩的清晰数据为提升企业管理水平发挥了重要作用。

但传统存取系统的缺点正如引言部分所说，堆垛机数量多、成本高，烟叶大间隔堆放方式、堆垛机运行空间均占用很多本就稀缺的仓储空间。如何扩大单位空间存储量、减少设备成本正是笔者改进的方向。

3 传统烟草自动化仓储存取系统改进

3.1 烟叶醇化库存取系统的特点

（1）由于空间因素，堆垛机必须在货架外运行；（2）穿梭板运行的轨道就是货架存放货物的地方；（3）巷道可以集中堆放同一档次和品牌的烟叶，互不影响；（4）巷道内先进先出、先进后出同一品牌的烟叶，从工艺角度来说没有任何影响；（5）烟叶醇化期间，其放置的位置比较固定；（6）渗透性强的药剂例如熏蒸剂等，在密集仓储中不会影响烟叶的醇化效果；（7）烟叶醇化库区比较宽阔，尤其是下方，适合摆放药剂；（8）以巷道为单位，最优库存控制策略依然适用于此种类型密集仓储系统。

3.2 改进措施

前面介绍过传统自动化仓储系统的优缺点，结合烟叶醇化过程中的具体问题，笔者对传统自动化仓储系统进行了改进，整个系统由堆垛机、穿梭板、输送机、密集存取一体式货架、穿梭板充电机、上位监控计算机、基站等设备一体化构成，大大提高了烟叶醇化效率。该系统设计的烟叶醇化进出库流程如图3所示。

图3 货物出入库流程

与传统自动化仓储存取系统相比，改进后的系统仅用一台堆垛机垂直于每个巷道运行，其他堆垛机都用穿梭板取代，从而节省了大量空间，堆垛机从货架轨道进入货区。相比于堆垛机来说，穿梭板制造成本非常低，能节约整个系统成本，也大大增加了系统空间利用效率。

本立体自动化仓储系统的关键设备——穿梭板，使用蓄电池作为电源，这就避免了电力不足不能报警的问题。当蓄电池电力不足时，报警请求充电。工作人员查看到该请求后，通过电脑安排其到充电区域进行充电。穿梭板借助特殊制作的一体式货架（每个作业面两层，上层放托盘，下层轨道运行穿梭板）在货物下方运行，并升降存取托盘。在存取托盘过程中，穿梭板首先被接受命令的堆垛机送到指定巷道的指定层面。穿梭板通过无线调制解调器获取上位监控计算机下发的指令（进货或出货），自动运行，在上位机协调下和堆垛机共同存取巷道内货物。