近年來,煙草行業(yè)物流工作聚焦一體化、智慧化、綠色化目標(biāo)任務(wù),加強統(tǒng)籌管理、強化運行質(zhì)效、全力保障保供,服務(wù)行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和改革發(fā)展大局。今天我們選取商業(yè)企業(yè)的兩個典型案例,分別展現(xiàn)煙草物流技改提質(zhì)增效、智能倉儲創(chuàng)新等方面的探索和實踐,以資借鑒。
因地制宜實施全品規(guī)智慧分揀技改
近年來,河北省石家莊市煙草專賣局(公司)卷煙物流配送中心積極探索符合企業(yè)實際的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑,實施全品規(guī)智慧分揀項目,搭建了兩條超高速全品規(guī)分揀線,形成了高度自動化、信息化和智能化的業(yè)務(wù)流程。
01 數(shù)智賦能打好攻堅戰(zhàn)
2022年之前,石家莊市局(公司)物流分揀線面臨著異型卷煙品規(guī)多樣化、分揀效率較低等痛點。
為適應(yīng)卷煙分揀的需要,石家莊市局(公司)決定,以數(shù)智化技術(shù)為攻堅利器,對分揀線進行整體性技術(shù)改造——拆除現(xiàn)有分揀線,同時新建兩條超高速全品規(guī)分揀線,并配置相關(guān)系統(tǒng)確保設(shè)備穩(wěn)定運行。
創(chuàng)新團隊成員在全品規(guī)裹膜包裝機前討論設(shè)備優(yōu)化方案。
“在設(shè)備更新的同時必須實現(xiàn)流程優(yōu)化和技術(shù)升級,突破制約異型煙分揀的瓶頸?!眲?chuàng)新工作室領(lǐng)銜人段琦說。
過去的服務(wù)器及工控機等硬件系統(tǒng)算力不足,難以適配智能設(shè)備。為提升系統(tǒng)兼容性和數(shù)據(jù)處理效率,配送中心在高架庫出入庫區(qū)設(shè)備改造時,同步改造高架庫倉儲管理系統(tǒng)、信息化系統(tǒng),采用WMS倉儲管理系統(tǒng),記錄庫存數(shù)據(jù),跟蹤庫存狀態(tài),促進倉儲管理精益化。
全品規(guī)高速分揀線。
同時,他們?yōu)槌咚偃芬?guī)分揀線配置配套系統(tǒng),綜合利用儲分一體備貨管理系統(tǒng)、分揀管理系統(tǒng)、配送管理系統(tǒng)、件煙補碼系統(tǒng)、AGV調(diào)度系統(tǒng)等軟件設(shè)施,深化場景應(yīng)用,將整個業(yè)務(wù)流程串聯(lián)起來,形成智能化管理的新模式。
在此基礎(chǔ)上,配送中心打通軟硬件數(shù)據(jù)接口,使得系統(tǒng)指令迅速傳輸至生產(chǎn)設(shè)備,應(yīng)用的數(shù)字孿生系統(tǒng)依托數(shù)字化模型對車間進行仿真和模擬,支持按照1:1比例對企業(yè)建筑、分揀線結(jié)構(gòu)、設(shè)施設(shè)備等進行精確建模,實現(xiàn)全流程和全設(shè)備數(shù)字應(yīng)用。
02 雙線并行做好關(guān)鍵題
應(yīng)用什么樣的技術(shù)、引進什么樣的設(shè)備、設(shè)備的運行效率以及創(chuàng)新工藝技術(shù)是否符合企業(yè)實際,都是技改中需要考慮的關(guān)鍵問題。
經(jīng)計算和驗證,在車間高度允許的情況下,兩條超高速全品規(guī)分揀線分上下兩層排布,其采用的4中心帶、7子線設(shè)計,全品規(guī)開箱、全品規(guī)包裝復(fù)合分揀技術(shù)大大提升了全品規(guī)卷煙的上線分揀率。
臥式煙倉。
針對品規(guī)復(fù)雜的問題,配送中心研究適合本地訂單特點的智能分揀算法,優(yōu)化分揀路徑,實現(xiàn)全品規(guī)快速準(zhǔn)確分揀。為進一步深化技改亮點,配送中心于2025年繼續(xù)提升臥式煙倉的分揀效率,對140個煙倉實施標(biāo)準(zhǔn)化管理,對部分臥式機通用性進行改造,調(diào)整卷煙品規(guī)分布,平衡臥、立式機占比,有效規(guī)整卷煙垛型、減少殘損煙。
物流技改每告一段落,配送中心便積極開展“理論+實操”專項培訓(xùn),安排技術(shù)骨干對操作人員逐一進行指導(dǎo),快速提升人員作業(yè)效率和水平。
如今,物流車間展現(xiàn)著數(shù)字化、智能化的新樣貌——兩條分揀線蜿蜒貫穿整個車間,智能機械臂靈活翻轉(zhuǎn),AGV沿著軌道有序穿梭,開劃箱機識別煙箱后進行開箱作業(yè),這些都與縱橫交錯的輸送皮帶構(gòu)成立體傳送網(wǎng),演奏著充滿力量的交響。
“我們采用‘標(biāo)、短、細、中、異’一體化分揀系統(tǒng),實現(xiàn)了‘一包煙’包裝、一個口出庫,裝車時間由過去的1.5個小時縮短為0.5個小時?!眱ε洳扛辈块L邢昊說。
03 多措并施打造新亮點
石家莊市局(公司)卷煙物流配送中心多措并舉,努力打造物流技改多個亮點。
在設(shè)備方面,以全品規(guī)全堆疊包裝設(shè)備為例,該設(shè)備具有占地面積較小、穩(wěn)定性較好、技術(shù)含量較高的特點,很好地滿足了就地技改的需求。且該包裝機一方面采用可伸縮的二級結(jié)構(gòu)承載板,在承載條煙時二級承載板從一級承載板上伸出去,保證承載全品規(guī)條煙且不掉煙;另一方面在外側(cè)翻轉(zhuǎn)時,二級承載板縮回到一級承載板中,從而減少翻轉(zhuǎn)阻力,提高翻轉(zhuǎn)速度。
因地制宜制定的儲分一體系統(tǒng)方案,在保持現(xiàn)有合理工藝布局的基礎(chǔ)上,充分利用區(qū)域下方空間新建多穿庫,比原來多容納2400件卷煙,該方案增加了件煙備貨緩存,提高了出庫備貨效率,有效滿足了全品規(guī)分揀的出庫需求。
技術(shù)方面,入庫區(qū)新增11臺潛伏式AGV,在路徑智能規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行托盤傳輸和高架庫接駁;發(fā)貨暫存區(qū),依托全流程機器人技術(shù),9臺背負式叉車靈活穿梭,高效完成貨物搬運任務(wù)。這些設(shè)備搭載的激光雷達能夠保障運行過程中的安全。
為進一步落實建設(shè)智慧園區(qū)的工作要求,配送中心通過數(shù)字孿生技術(shù)對高架庫、倍速鏈、多穿庫、分揀線進行實時跟蹤并采集設(shè)備運行數(shù)據(jù)以及水、電、溫濕度數(shù)據(jù),更好地實現(xiàn)了園區(qū)的自主管控。
(高坤供稿)
打造平庫模式智能倉儲“樣板”
近日,在山東省威海市煙草專賣局(公司)物流配送中心倉儲區(qū),明明是上班時間,卻看不見保管員的身影,也聽不到分揀線上催促補貨的聲音,取而代之的是一輛輛AGV叉車在貨架中間來往穿梭,一條條倍速鏈高速有序運轉(zhuǎn),一臺機械臂行云流水的操作滿足了碼盤的所有需求……作為全省煙草商業(yè)系統(tǒng)智慧物流建設(shè)的試點單位,威海煙草打造平庫模式下的智能倉儲“樣板”,成功實現(xiàn)出入庫效率、現(xiàn)場管理水平和倉儲智能水平“三提升”。
01 巧用“機械臂”
威海煙草與智能倉儲的故事,還要從2020年成為智慧物流建設(shè)的試點單位說起。威海煙草物流配送中心從2020年起就開始對機械臂進行研究,致力于在卷煙入庫環(huán)節(jié)降低員工的勞動強度?!皺C械臂確實能節(jié)省部分人工,但當(dāng)時行業(yè)內(nèi)使用機械臂只能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)煙的自動碼盤,異型煙自動碼盤還沒有完全實現(xiàn)。”儲配部主任孫會通介紹說,“威海的異型煙銷量占比特別大,部分月份甚至接近50%。如果不能很好地解決異型煙的碼盤以及垛型設(shè)計問題,我們的機械臂將會形同虛設(shè)。”
機械手將單件卷煙堆碼成垛。
為解決這一難題,物流配送中心成立攻關(guān)小組,采取“自主研發(fā)”與“外腦協(xié)助”相結(jié)合的方式,自主設(shè)計出了5種垛型,可實現(xiàn)164個異型煙牌號的自動碼盤。具體做法為:首先,建立件煙數(shù)據(jù)字典,采集全部品規(guī)件煙的長、寬、高基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過聚類分析,將尺寸相近的件煙歸為同類,便于后續(xù)垛型選擇和設(shè)計。其次,設(shè)計全品規(guī)件煙垛型,為不同尺寸的件煙設(shè)計穩(wěn)定性高、防倒塌性好的5種垛型,保證所有品規(guī)的卷煙都可以由機械手來完成碼盤操作。最后,應(yīng)用二合一抓夾技術(shù),為待抓取卷煙配備“安全帶”,當(dāng)碼垛標(biāo)準(zhǔn)煙時,機械手切換夾具形態(tài)到標(biāo)準(zhǔn)煙抓取形態(tài);當(dāng)碼垛異型煙時,機械手切換夾具形態(tài)到異型煙抓取形態(tài)。復(fù)合式夾具確保機械手能夠抓取全品規(guī)卷煙。經(jīng)過反復(fù)測試,攻關(guān)小組進一步簡化機械臂的動作指令,提高了碼垛操作的速度和穩(wěn)定性,最終突破了當(dāng)時機械臂只能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)卷煙和細標(biāo)卷煙自動碼垛的局限,成功在全省煙草商業(yè)系統(tǒng)首次實現(xiàn)卷煙全品規(guī)、智能化自動碼垛。
02 活用“老叉車”
卷煙在庫環(huán)節(jié),省內(nèi)已有兄弟單位實現(xiàn)了高架庫模式下的自動盤點,但是如何借鑒成功經(jīng)驗完成平庫模式下的自動盤點,又如何最大化盤活現(xiàn)有資源達到降本減耗的目的,是當(dāng)時擺在威海煙草面前的重要課題。
無人駕駛AGV叉車自動完成卷煙上下架。
通過對AGV叉車的構(gòu)造和原理進行分解、研究,威海煙草物流技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),在現(xiàn)有叉車上也可加裝激光定位系統(tǒng)和帶有圖像智能識別技術(shù)的攝像頭。改造后的叉車由AGV系統(tǒng)控制,可以完成自動行走、取貨、升舉等無人化操作,成功實現(xiàn)倉儲卷煙實物的自動盤點。經(jīng)過儲位資源、庫存狀態(tài)、倉儲作業(yè)等信息的智能化采集,通過AGV叉車和3D攝像頭的互聯(lián)互動,威海煙草在全省煙草商業(yè)系統(tǒng)首次實現(xiàn)了平庫模式下的自動搬運與盤點,每天可節(jié)省人工盤點時間約兩個小時。
為進一步加強AGV叉車運行的安全性,他們建立燈光警示系統(tǒng),實現(xiàn)全時段人車分流,參照“空間隔離、時間隔離”法,將混合作業(yè)區(qū)改成單一作業(yè)區(qū)。燈光警示系統(tǒng)可實時感知無人叉車的運行軌跡,當(dāng)系統(tǒng)感知到人員和叉車可能產(chǎn)生交錯時,就會在地面投射燈光,提醒人員避讓,保護庫區(qū)人員的安全。
03 妙用“新系統(tǒng)”
在卷煙的出庫環(huán)節(jié),物流配送中心通過優(yōu)化倍速鏈系統(tǒng)和新增多穿系統(tǒng),成功實現(xiàn)了自動補貨備貨。在系統(tǒng)改造之前,異型煙的補貨備貨全部依靠人工,每天分揀前需花費一個半小時集中備貨。在補貨備貨效率受限的同時,零散雜亂的卷煙也影響現(xiàn)場管理水平。
倍速鏈和多穿系統(tǒng)自動補貨備貨。
通過合理規(guī)劃倉庫功能區(qū)的位置,威海煙草在原有倍速鏈的旁邊新增了4條倍速鏈,優(yōu)化后的倍速鏈系統(tǒng)可緩存70%以上的前10個大中品規(guī)標(biāo)準(zhǔn)煙;設(shè)計14層多穿貨架,增加緩存卷煙,大大提高儲分一體的系統(tǒng)柔性。新系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)了出庫與分揀系統(tǒng)的高速、精準(zhǔn)銜接,減少補貨備貨時間約1小時。
為進一步提升設(shè)備運行管理智慧化水平,他們應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)和PLC技術(shù),為設(shè)備運行搭建“儀表盤”。通過PLC與上位機之間的串口通信、PLC與現(xiàn)場總線適配器之間的普通數(shù)字I/O通信、現(xiàn)場總線適配器與各設(shè)備控制器之間的總線通信,將相關(guān)數(shù)據(jù)輸送至機械手、AGV叉車、儲分一體系統(tǒng)等智能設(shè)備的上位機終端,并將這些智能設(shè)備中卷煙出入庫和分揀設(shè)備的所有信息流、數(shù)據(jù)流,經(jīng)數(shù)據(jù)信息交互系統(tǒng)回送至智慧設(shè)備管理平臺,在平臺直觀顯示設(shè)備運行狀態(tài)和預(yù)警信息,實現(xiàn)物流系統(tǒng)的狀態(tài)感知、實時分析、精準(zhǔn)執(zhí)行,實現(xiàn)數(shù)據(jù)和作業(yè)可視化,進一步打造自主決策、學(xué)習(xí)提升的現(xiàn)代物流體系。
(馬俊午供稿)