章榮燕 趙一君 文斌 曹騰(通訊作者 李睿 郭清 吳昊
1. 貴州煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司 貴州 貴陽(yáng) 550005;2. 中國(guó)煙草總公司貴州省公司 貴州 貴陽(yáng) 550004;3. 貴州煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司遵義復(fù)烤廠 貴州 遵義 563000
打葉復(fù)烤企業(yè)在煙草行業(yè)“大市場(chǎng)、大企業(yè)、大品牌”發(fā)展戰(zhàn)略中承擔(dān)著“卷煙上水 平”,“原料保障上水平”的雙重任務(wù),而復(fù)烤在現(xiàn)行“原煙交接、委托加工”過(guò)程中仍處于較粗放的加工管理階段,無(wú)法完全滿足卷煙工業(yè)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品提出的均質(zhì)穩(wěn)定質(zhì)量要求。
在當(dāng)今社會(huì)中,激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、降低的利潤(rùn)、使得企業(yè)的發(fā)展空間逐漸變小,企業(yè)要生存、發(fā)展,必須進(jìn)入科學(xué)管理時(shí)代,科學(xué)的管理方法是企業(yè)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。
煙葉的收購(gòu)和復(fù)烤是煙草企業(yè)物流管理的重要部分之一,物流管理系統(tǒng)主要是完成各種煙葉的信息錄入。從原煙到貨入庫(kù)、選葉、移庫(kù)、備貨、投料、倉(cāng)儲(chǔ)、人員間的互動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理,制定出符合實(shí)際情況的物流計(jì)劃,合理規(guī)劃和配置物流的作業(yè)能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)物流全過(guò)程的可視化管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)原料、設(shè)備、人員等物流資源的綜合調(diào)度,形成科學(xué)合理的倉(cāng)儲(chǔ),提高廠內(nèi)物流的運(yùn)作效率。
通過(guò)構(gòu)建智能化的原煙收儲(chǔ)系統(tǒng),對(duì)原煙入庫(kù)、存放、調(diào)度、出庫(kù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化管控,為實(shí)現(xiàn)煙葉質(zhì)量正向追蹤、反向追溯提供數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ),從而為煙葉生產(chǎn)和復(fù)烤企業(yè)制定和落實(shí)質(zhì)量責(zé)任提供可靠依據(jù),為建立完整的打葉復(fù)烤質(zhì)量追溯機(jī)制奠定基礎(chǔ),幫助企業(yè)逐層追溯找尋形成煙葉產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的根本原因,進(jìn)而通過(guò)對(duì)相關(guān)因素的調(diào)整和控制,達(dá)到不斷提高煙葉產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的目的。
打葉復(fù)烤是煙葉流通中間環(huán)節(jié),上承商業(yè)下接工業(yè),是保障煙葉原料質(zhì)量水平的關(guān)鍵點(diǎn)。隨著跨區(qū)域大配方打葉的趨勢(shì)化,對(duì)煙葉原料在復(fù)烤環(huán)節(jié)的精細(xì)化生產(chǎn)加工要求越來(lái)越高,而復(fù)烤生產(chǎn)環(huán)節(jié)煩瑣、物流運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁、人工參與度過(guò)大、質(zhì)量數(shù)據(jù)難采集等現(xiàn)有問(wèn)題,使復(fù)烤實(shí)現(xiàn)智能化煙葉管理和精細(xì)化加工生產(chǎn)面臨重重困難。完整的精細(xì)化打葉復(fù)烤生產(chǎn)加工模式分為原料準(zhǔn)備、打葉復(fù)烤、成品貯存三個(gè)階段,其中實(shí)現(xiàn)基于煙葉質(zhì)量信息鏈的精細(xì)化原料準(zhǔn)備是確保煙葉產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均質(zhì)化的核心,也是打葉復(fù)烤企業(yè)整體實(shí)現(xiàn)煙葉生產(chǎn)智能化管理的難點(diǎn)。
近年來(lái),通過(guò)機(jī)械化設(shè)備及信息系統(tǒng)構(gòu)建原煙自動(dòng)收儲(chǔ)系統(tǒng),成為解決傳統(tǒng)低效率卸煙問(wèn)題的主要方向。應(yīng)用于打葉復(fù)烤企業(yè)的原煙自動(dòng)收儲(chǔ)系統(tǒng)主要是由卸車臺(tái)、轉(zhuǎn)向軌道、計(jì)量軌道、微波軌道和分撿軌道組成的自動(dòng)傳輸設(shè)備。早在1941年,教授 Lawrence M 研究并發(fā)明了一種機(jī)械卸貨平臺(tái),可有效幫助貨車完成卸貨,提高卸貨效率,降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度,并減少貨物損壞[1]。1993年呂天峰教授對(duì)機(jī)械化卸車臺(tái)進(jìn)行了研究,利用臺(tái)面、升降裝置、滑道、上下行程控制裝置、電機(jī)及減速器研制了一種用于農(nóng)作物處理的機(jī)械卸車臺(tái),并通過(guò)應(yīng)用試驗(yàn)證明了其可行性,確定了設(shè)計(jì)參數(shù)及載荷分析過(guò)程[2]。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)械設(shè)備與PLC控制系統(tǒng)的結(jié)合大大提高了卸貨裝置的自動(dòng)化程度。日本Shinko工業(yè)公司針對(duì)油輪卸貨要求,于1991年研制出一種自動(dòng)卸貨設(shè)備,可利用分離器上的水平發(fā)送器向卸貨操縱臺(tái)自動(dòng)發(fā)送和接收信號(hào),大大提高了油輪的卸貨效率[3]。國(guó)內(nèi)各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域也在研制并推廣應(yīng)用自動(dòng)控制設(shè)備及系統(tǒng)以提高操作效率,針對(duì)煙草行業(yè)生產(chǎn)特性的自動(dòng)卸煙收儲(chǔ)方面的研究也開始展開。
以實(shí)現(xiàn)原煙存儲(chǔ)數(shù)字化、過(guò)程控制信息化、投料配方精細(xì)化、質(zhì)量追溯完整 化為目標(biāo),圍繞原煙智能化收儲(chǔ)與精細(xì)化投料關(guān)鍵技術(shù)展開深入研究。
建立原煙智能化自動(dòng)收儲(chǔ)系統(tǒng),研究自動(dòng)卸車裝置與控制方法,實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化煙包卸貨;配合自動(dòng)稱重設(shè)備、在線化學(xué)成分檢測(cè)設(shè)備研究快速逐包原煙信息檢測(cè)與信息采集方法,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)測(cè),為配方打葉提供質(zhì)量信息基礎(chǔ);研究煙包自動(dòng)裝框裝置及控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)原煙接收環(huán)節(jié)的自動(dòng)收儲(chǔ),改變傳統(tǒng)的人工卸貨方式,提高煙包卸貨裝框效率。
3.1.1 自動(dòng)卸裝方法研究。根據(jù)原煙卸存、生產(chǎn)調(diào)度要求,基于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),研究分析自動(dòng)卸車(包)裝置系統(tǒng)的伸縮長(zhǎng)度、升降高度、輸送速度,確定裝置調(diào)控模式,確保穩(wěn)定高效的自動(dòng)卸車效率,并利用機(jī)械抓手、分揀系統(tǒng)等設(shè)備構(gòu)建自動(dòng)裝框裝置,并從裝框速度、控制系統(tǒng)程序、輸送速度、輸送承載量等方面對(duì)自動(dòng)裝框方法進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理自動(dòng)化裝框。
3.1.2 煙包在線質(zhì)量檢測(cè)方法研究?;谧詣?dòng)卸車裝置輸送皮帶,利用在線檢重稱、在線水分及化學(xué)成分檢測(cè)設(shè)備,對(duì)在線煙包信息實(shí)時(shí)檢測(cè)與采集方法進(jìn)行研究,分析檢測(cè)速度與卸車、裝框速度的匹配,同時(shí)進(jìn)一步研究煙葉質(zhì)量數(shù)據(jù)上傳、質(zhì)量記錄存儲(chǔ)、信息自動(dòng)分析及輸送過(guò)程自動(dòng)剔除質(zhì)量異常煙包裝置。
3.1.3 倉(cāng)儲(chǔ)物流管理方法研究?;谠瓱熥詣?dòng)收儲(chǔ)在線采集的煙葉化學(xué)成分、水分、重量等質(zhì)量信息,結(jié)合煙葉產(chǎn)地、等級(jí)、品種等基礎(chǔ)信息,以煙堿值為核心指標(biāo)研究原煙分類儲(chǔ)存方法、出入庫(kù)及物流調(diào)運(yùn)策略,構(gòu)建原煙倉(cāng)儲(chǔ)物流智能化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)符合配方要求的數(shù)字化、可視化的倉(cāng)儲(chǔ)物流管理模式。
依據(jù)卷煙工業(yè)企業(yè)打葉配方標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合原煙智能化收儲(chǔ)環(huán)節(jié)中的煙葉質(zhì)量信息,研究以煙堿值為核心的煙葉均質(zhì)化配比方法,實(shí)現(xiàn)配方打葉的精細(xì)化投料,研究構(gòu)建基于原煙智能化收儲(chǔ)的均質(zhì)化配方管理系統(tǒng)。通過(guò)原煙從接收至投料生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化管控技術(shù)的開發(fā),提升打葉復(fù)烤在原煙收儲(chǔ)與投料環(huán)節(jié)的智能化管理水平。
3.2.1 基于原煙化學(xué)成分的均質(zhì)化配比方法研究。通過(guò)收集分析原煙接收、選葉、倉(cāng)儲(chǔ)、出庫(kù)、投料等各個(gè)環(huán)節(jié)的煙葉質(zhì)量信息,研究以煙堿值為依據(jù)的煙葉均質(zhì)化配比方式,開發(fā)均質(zhì)化配方管理系統(tǒng),利用檢測(cè)數(shù)據(jù)與工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建模,為投料環(huán)節(jié)提供信息和指令。
3.2.2 配方投料方式研究?;诰|(zhì)化配比要求,結(jié)合打葉復(fù)烤生產(chǎn)實(shí)際流程,對(duì)各種投料方法進(jìn)行分析研究,建立符合均質(zhì)化配方管理系統(tǒng)的最優(yōu)投料方式,實(shí)現(xiàn)滿足卷煙工業(yè)打葉配方標(biāo)準(zhǔn)的精細(xì)化投料。
完善倉(cāng)儲(chǔ)體系的建立、智能化方案的設(shè)計(jì)執(zhí)行,是實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)管理信息的透明化、達(dá)到提高工作效率的必要條件。
煙草物流為煙草核心業(yè)務(wù)之一,煙草現(xiàn)代物流的建設(shè)以及煙草物聯(lián)網(wǎng)的打造都是中國(guó)煙草提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要支撐。打葉復(fù)烤企業(yè)要想提升核心競(jìng)爭(zhēng)力,構(gòu)建智能可視化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)應(yīng)為首要任務(wù)。
圖1 原煙倉(cāng)庫(kù)區(qū)域分布圖
現(xiàn)以原煙倉(cāng)庫(kù)為例,簡(jiǎn)述智能化倉(cāng)儲(chǔ)物流方案。
上圖為原煙倉(cāng)庫(kù)的區(qū)域分布圖,煙籠碼放區(qū)中每個(gè)煙籠上都有讀寫功能的電子標(biāo)簽,對(duì)于煙籠進(jìn)行編號(hào),建立獨(dú)立檔案,可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確記錄每個(gè)煙籠的使用時(shí)間、年限,維修次數(shù)等信息。原煙裝卸區(qū)用于原煙煙車裝卸使用,在此區(qū)域安裝若干無(wú)線AP,實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)對(duì)于信息的輸入。原煙放在原煙存放區(qū),按照固定貨位進(jìn)行存放,對(duì)每個(gè)貨位建檔,記錄各貨位的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確狀態(tài)。原煙入庫(kù):保管員接到入庫(kù)指令后,根據(jù)實(shí)際情況安排人員運(yùn)送煙籠到裝卸區(qū)域鋪開,同時(shí)安排原煙進(jìn)入卸車,通過(guò)無(wú)線AP給煙籠電子標(biāo)簽錄入原煙的廠家、數(shù)量、等級(jí)等信息,通知叉車按照電子標(biāo)簽的信息入庫(kù),入庫(kù)時(shí)通過(guò)門式讀寫器,讀取數(shù)據(jù)信息傳輸信息管理系統(tǒng)。原煙出庫(kù):接到出庫(kù)信息后,通過(guò)數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)得到原煙的具體信息,找到位置,安排叉車進(jìn)行出庫(kù),出庫(kù)時(shí)通過(guò)門式讀寫器自動(dòng)錄入電子標(biāo)簽上的信息傳輸給信息管理系統(tǒng)。
倉(cāng)儲(chǔ)物流的智能化可視化對(duì)于實(shí)現(xiàn)庫(kù)存的精細(xì)控制十分重要,同時(shí)也是各企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的必要條件。
煙草行業(yè)中煙葉的收購(gòu)和復(fù)烤,是煙草企業(yè)物流管理系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分,其主要是完成各種煙葉信息的錄入,是一款針對(duì)性極強(qiáng)的企業(yè)物流管理軟件,從煙葉的收購(gòu)、驗(yàn)級(jí)、稱重、出庫(kù)及復(fù)烤實(shí)行了一條龍的動(dòng)態(tài)管理。管理人員不但能隨時(shí)根據(jù)煙葉儲(chǔ)備和復(fù)烤情況,制定合理的收購(gòu)計(jì)劃和復(fù)烤計(jì)劃,而且能反映計(jì)劃的執(zhí)行過(guò)程、收購(gòu)情況和供應(yīng)商的供應(yīng)情況等。