林志興

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得各種先進技術(shù)的發(fā)展日新月異，計算機技術(shù)以及與其相關(guān)的其他各種技術(shù)的發(fā)展也不例外，現(xiàn)在工業(yè)化中要求自動化技術(shù)與其相關(guān)的其它技術(shù)更具有時代性、開放性和擴展性?；诖耍恼轮饕Y(jié)合實例對卷煙廠物流自動化系統(tǒng)設(shè)計的完善措施進行了探討。

關(guān)鍵詞：卷煙廠；物流自動化；系統(tǒng)設(shè)計

中圖書分類號：F426.8 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0145-02

所謂卷煙廠中的物流自動化系統(tǒng)指的是在香煙的生產(chǎn)過程中對輔料和成品的運送實現(xiàn)自動化管理，減少生產(chǎn)中人員的使用，實現(xiàn)“無人車間”，以及實現(xiàn)系統(tǒng)管理的自動化。案例中，有一卷煙廠在成品輔料庫的物流項目管理中使用自動化系統(tǒng)，其指導(dǎo)思想為“高起點、高標(biāo)準(zhǔn)、取眾之長、總體布局、統(tǒng)一設(shè)計”。主要是對整個煙箱入庫系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，提高系統(tǒng)的各項功能，包括穩(wěn)定性及可靠性。

1 實例概況

1.1 自動化物流系統(tǒng)

①該卷煙廠的自動化系統(tǒng)主要有兩個部分組成：一是輔料存儲庫；二是成品存儲庫，輔料存儲庫及成品存儲庫都建立在卷煙廠內(nèi)部的聯(lián)合工房內(nèi)，各有4～6臺堆垛機所構(gòu)成。來源于1層輔料庫房與3層裝料設(shè)備間的材料都需要運送到輔料存儲倉庫中，從生產(chǎn)線輸出的香煙放置于成品倉庫中。建成該廠房所使用的材料由輕型鋼結(jié)構(gòu)組成，同時在庫房內(nèi)配備除潮設(shè)備與空調(diào)設(shè)備。

②2層屬于成品庫的入庫系統(tǒng)，它與裝備設(shè)備的出口相結(jié)合，通過煙箱的入庫系統(tǒng)進入庫中；1層屬于成品庫的出庫系統(tǒng)，產(chǎn)品經(jīng)過堆垛機出庫，在該過程中使用托盤，在最后階段經(jīng)過條形碼識別系統(tǒng)的鑒定和識別之后才將香煙送出廠。輔料入庫過程必須經(jīng)過1層和3層，3層入庫系統(tǒng)前方設(shè)置較大面積的人工配送區(qū)域，可以采用徑直小車將貨物直接運送入庫。在1層入庫的主要是煙箱和絲束包等產(chǎn)品，產(chǎn)品類型多樣化，必須通過4個入庫站臺，同時使用環(huán)穿小車將貨物送進。

③該系統(tǒng)是由西門子公司進過研究和開發(fā)而推出的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線由Pro-fibus構(gòu)成，主控器件主要是有西門子公司開發(fā)研究的S7-400 PLC系列產(chǎn)品組成；分布式I/O產(chǎn)品支持Profibus總線設(shè)備的使用；條碼識別器和變頻器分別具有支持西門子公司產(chǎn)品的特殊接口；它是某一個特殊網(wǎng)站的從屬站點，能夠使網(wǎng)絡(luò)的使用更加方便，操作終端與工業(yè)以太網(wǎng)相連，形成一個標(biāo)準(zhǔn)化的控制網(wǎng)絡(luò)。卷煙廠物流自動化系統(tǒng)的控制配置分為三層：管理生產(chǎn)層、調(diào)度監(jiān)控層及控制設(shè)備層。管理生產(chǎn)層的工作內(nèi)容主要是管理計算機及其相關(guān)系統(tǒng)的運行；調(diào)度監(jiān)控層主要是對在卷煙廠物流系統(tǒng)中使用的計算機進行不定時的檢測和控制；控制設(shè)備層主要由各個子系統(tǒng)所構(gòu)成，它主要有各個庫區(qū)如輔料進出庫區(qū)、AGV、成品出庫區(qū)及堆垛機等控制系統(tǒng)構(gòu)成。

1.2 存在的問題

卷煙企業(yè)是一個季節(jié)性較強的單位，在卷煙行業(yè)的銷售旺季時，必須保證生產(chǎn)線的高度運轉(zhuǎn)，在銷售旺季時停產(chǎn)將會給煙草企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。作為整個煙箱入庫的物流系統(tǒng)，它是整個產(chǎn)品流通的渠道，一旦出現(xiàn)事故將會影響到企業(yè)的其他各項工作的實施。由表1可以看出，生產(chǎn)5億只香煙時，設(shè)備要停休1.2 h。造成煙箱入庫機器休息的原因主要是雜亂無章的信息、在機器操作過程中的機械手報問題、剔除煙箱運行中的障礙。對這些問題進行一定的分析，采用新的方法對卷煙企業(yè)的物流入庫系統(tǒng)進行優(yōu)化和改進以提高系統(tǒng)的各個方面的性能。

2 自動化物流系統(tǒng)設(shè)計的完善措施

2.1 入庫系統(tǒng)控制程序的完善化

在煙箱的入庫過程中，掃碼器在工作過程中煙箱上的膠帶飄出使得系統(tǒng)識別錯誤，從而將一個煙箱誤認為兩個，這會使系統(tǒng)的信息混亂從而造成停機。該系統(tǒng)的工作是對條碼的識別做到對煙箱的分揀入庫，在識別發(fā)生錯誤的過程中重碼是一個較為嚴(yán)重的問題，在這個過程中需要相關(guān)人員對分揀系統(tǒng)進行檢驗和控制，在檢查和核對工作結(jié)束之后才能進行條碼的修改，這樣大大的增加了停機時間，使整個運送過程的生產(chǎn)效率降低。所以在入庫系統(tǒng)掃碼器旁設(shè)置一個具有特殊功能的操作按鈕，在該系統(tǒng)工作出現(xiàn)故障時，請工作人員就出現(xiàn)的問題進行處理，與此同時可以通過特殊操作按鈕的使用使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，從而節(jié)省在煙箱運輸過程中的時間。

在整個運送系統(tǒng)的工作過程中，在煙箱的運輸量較大時，很容易出現(xiàn)多個煙箱相連接的情況。這使得系統(tǒng)在讀取數(shù)據(jù)的過程中忽視第二個煙箱的信息，從而使得該信息丟失，在整個信息系統(tǒng)庫中無該煙箱的信息，這就會使整個系統(tǒng)信息出現(xiàn)嚴(yán)重的混亂情況，從而使系統(tǒng)發(fā)出警報，這樣在很大程度上造成生產(chǎn)效率低下。為了解決此問題的出現(xiàn)，需要增加擋板等功能將煙箱分開，同時使用交通控制程序，對堵塞情況分時間段控制。改進系統(tǒng)的工作之后，煙箱在運行過程中將自動分開，交通控制程序的使用能夠改善此種情況，分開相連接的煙箱，取得良好的運送效果。

2.2 噴膠系統(tǒng)的增設(shè)

在煙箱入庫停機過程中最為主要的原因是機械手真空故障，在該系統(tǒng)正常工作的過程中所使用的是進口的機械手。抓手是具有平面真空盤結(jié)構(gòu)的。真空故障在整個系統(tǒng)的工作過程中出現(xiàn)問題的原因是由于真空吸盤在煙箱的抓起工作中不能很好的進行工作，這主要是由于煙箱頂部的硬度不夠造成的，同時真空不足的情況也很容易導(dǎo)致抓手工作失常。通過改造煙箱的質(zhì)量則在一定程度上會增加煙箱的生產(chǎn)成本，所以需要增設(shè)噴膠系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在煙箱表面噴射膠狀物增加煙箱蓋板的硬度，以解決該問題。該設(shè)備安裝在最后的工序中，但能夠起到較好的效果，使運輸系統(tǒng)高效的工作。

2.3 提高掃碼器的功效

在卷煙廠物流自動化系統(tǒng)的工作過程中主要工作在于一號工程碼與條碼在產(chǎn)品運輸過程中對香煙進行分類和入庫工作。無論品牌碼或者工程碼都要通過掃碼器讀取數(shù)據(jù)，但在工作的過程中，不同的煙箱條碼之間差異很大，在傳統(tǒng)煙廠物流自動化系統(tǒng)的工作過程中所用的SICK系列掃碼器不能達到運輸?shù)男枨?。所以在現(xiàn)在系統(tǒng)的工作中需要采用62X系列掃碼器，提高掃碼器的性能來改善錯誤的發(fā)生概率。可以從表2中明確看出不同掃碼器的各項指標(biāo)，62X系列掃碼器與42X存在著一些共同點如：分辨率等是一致的，但它的特殊功用在于增加了智能化的解碼器，將圖像重組技術(shù)融合于工作中，此外，對殘破程度嚴(yán)重或弄臟的條碼也具有較強的閱讀能力。

3 效果分析

由表3可以看出，在使用優(yōu)化改進的系統(tǒng)以后，原來因煙箱信息混亂以及真空故障等原因造成的系統(tǒng)運行時間縮短，即入庫時間有原來的1.2 h變成了現(xiàn)在的0.23 h.在一定程度上提高了系統(tǒng)的自動化水平，同時在一定程度上預(yù)防了煙箱混牌事故的發(fā)生，并且降低了系統(tǒng)的工作強度，提高了物流系統(tǒng)各個方面的工作性能。

4 結(jié) 語

采用新的優(yōu)化系統(tǒng)對卷煙廠的物流系統(tǒng)進行改造以后，在很大程度上提高了卷煙廠在物流自動化系統(tǒng)中的工作效率。同時使用一號工程碼與煙箱條碼對工作進行分類和管理，很大程度上提高了香煙產(chǎn)品在出入出庫工作中的效率，從而為卷煙廠物流系統(tǒng)自動化措施的實施提供了一定的參考依據(jù)。

參考文獻：

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