高密度件烟仓储及高效率分拣系统在卷烟物流配送中心的应用

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摘要：为最大限度地发掘有限场地的高密度存储潜力，不断提高分拣效率，云南省烟草公司楚雄州公司新建卷烟物流配送中心引入高密度件烟仓储及高效率分拣系统，本文主要结合项目实际情况对系统组成、分拣流程、技术亮点等进行了分析介绍。

关键词：高密度件烟仓储、高效率分拣系统

作者：王剑1 代国荣1 陈光1 王若雪1

陈海波2 杨毅2 石忠明2 潘德崇2 周涌2 邬茂2

1为云南省烟草公司楚雄州公司

2为中烟物流技术有限责任公司

引言

云南省烟草公司楚雄州公司（简称“楚雄州公司”）成立于1982年7月，次年12月成立楚雄州烟草专卖局；1992年6月，实行“三合一”管理体制；2003年7月工商体制分开，2006年12月取消县级公司法人资格，原云南省楚雄州烟草公司更名为“云南省烟草公司楚雄州公司”。

楚雄州公司新建卷烟物流配送中心于2022年1月25日土建竣工验收， 2022年3月28日实现业务从原有物流中心向新场地的全面转移。图1为楚雄州公司新建卷烟物流配送中心区域布局概况，表1为楚雄州公司新建卷烟物流配送中心基础数据。

图1 物流配送中心区域布局概况

表1 楚雄州公司新建卷烟物流配送中心基础数据

一

物流配送中心系统组成

中烟物流技术有限责任公司作为楚雄州公司新建卷烟物流配送中心工艺设备系统集成商，针对用户的要求及实际情况，总体规划既要满足当前使用，又要考虑今后发展，特别需要注重实用性及示范性建设原则，在设计工作中遵循系统高可靠性和安全性、有限空间最大储存量、工艺流程最简捷、设备选用先进性等原则的思路，为楚雄州公司新建卷烟物流配送中心量身定制全套系统总成，图2为楚雄州公司新建卷烟物流配送中心工艺流程图。

图2 卷烟物流配送中心工艺流程图

卷烟物流配送中心配置1套仓储系统，1套高密度件烟储分一体系统，2条额定能力为单线≥10000条/小时的细标合一分拣线，1条额定分拣能力≥3000条/小时的异型烟分拣线系，系统综合分拣能力≥23000条/小时。

目前楚雄州公司新建卷烟物流配送中心设备系统已稳定运行半年有余，以倍速链加多穿立体库为主的高密度件烟储分一体系统，实现了80%以上的件烟全自动出库、补货作业。系统综合分拣效率在23000～27000条/小时之间，其中细标合一分拣线采用全自动细标合一装箱模式，所用的包装机可在膜包与环保周转箱之间无缝切换，属全行业内乃至全国罕见，既在绝大部分情况下符合国家倡导的绿色环保理念，又能在疫情临时封控时满足无接触送货需求。

细标合一加异型烟的分拣线组合，使整个分拣系统更加高效、柔性，而且与楚雄州公司新建卷烟物流配送中心订单结构高度匹配，细标合一分拣线分拣后，异型烟的分拣量只占日分拣量的3%～5%，有效解决了原来异型烟人工分拣业务量大、分拣作业整体效率低、常规烟与异型烟分拣效率不匹配的瓶颈，实现 “老、旧、小”向智能化、自动化的跨越式发展，为降本增效奠定坚实基础，彻底改变了“5+2”“白加黑”的人工作业模式。表2为卷烟物流配送中心系统主要设备组成表。

二

卷烟分拣流程

1.入库流程

（1）标准烟入库

根据工业企业装车方式分为件烟收货与整托盘收货两种模式。

送货到楚雄州公司的件烟，由运输车送至配送中心，工人员进入车厢内将件烟放置在伸缩链板机上，进行卸车作业。

件烟在输送过程中，经国家局1号工程系统扫码，扫码不合格的件烟由人工进行处理。扫码合格的件烟，由人工按30件/托盘的垛形将件烟堆码到托盘，并将件烟码信息与储位进行关联，再通过电动叉车送入三层托盘横梁库按储位进行存储。

件烟堆码所需要的空托盘以空托盘组的形式从三层货架中调出后，通过人工叉车搬运到人工码盘工位附近供人工码盘使用。

码好盘后进行信息录入，向计算机系统提出入库申请。工人根据信息提示，将实托盘送到指定的货位存放。

在整托盘收货模式下，使用搬运设备进行整托盘卸货、扫码，由叉车按系统分配送至三层横梁库相应储位进行存放。

入库卸车的同时，配送中心入库工作人员进行质量检验和清点数量，卡车卸货完毕后由收货办公室打印收货单交给货车司机，该车所有合格的件烟入库过程即结束。

（2）异型烟入库

送货到楚雄州公司卷烟配送中心的异型卷烟由运输车送至配送中心，工人进入车厢内将件烟放置在伸缩链板机上，进行卸车作业。

异型烟输送至人工码垛工位后按码盘原则码垛；完成后由叉车将其送至三层横梁式货架进行存储。

入库卸车的同时，配送中心入库工作人员进行质量检验和清点数量，卡车卸货完毕后由收货办公室打印收货单交给货车司机，该车所有合格的件烟入库过程即结束。

（3）整托盘入库

送货到楚雄州公司的件烟以整盘的形式由卡车运至烟草公司配送中心，人工叉车将整托盘取下，在托盘扫描工位进行国家1号工程扫码，扫码不合格的由人工进行处理；扫码合格的，计算机系统自动分配一个存储货位。工人根据信息提示，将实托盘送到指定的货位存放。

入库卸车的同时，配送中心入库工作人员进行质量检验和清点数量，卡车卸货完毕后由收货办公室打印收货单交给货车司机，该车所有整托盘件烟的入库过程即结束。

2.出库流程

（1）出库工艺流程图（见图3）

图3 出库工艺流程图

（2）出库流程

出库作业时，计算机系统根据储分一体系统缓存的实际消耗进行计算，当需要补货时，人工叉车将所需要的整托盘从库内调出，由叉车搬运至拆盘工位，拆垛多关节机器人和人工拆垛站台根据需求进行拆垛。

拆垛产生的空托盘，自动由输送系统送至空托盘码分机进行堆码，堆码成组后（10个/组）由叉车搬运至货架存储。

3.件烟储分一体区流程

以倍速链加多穿立体库为主的高密度件烟储分一体系统，实现了80%以上的件烟全自动出库、按需按时进行补货作业。大中品规有出库需求时，经RFID整托盘扫码出库后，通过拆垛多关节机器人拆盘后输送至倍速链备货系统直供分拣区，件烟通过输送线输送到分拣区。

其余品规通过拆垛多关节机器人拆盘或人工拆盘及扫码后，由件烟输送设备输送至件烟多穿立体库，再由件烟多穿立体库出库，件烟通过输送线输送至分拣区。当备货系统存量不足时，进行拆盘补货。拆盘又可分为自动拆盘和人工拆盘。

出库作业时，计算机系统根据分拣系统的实际消耗进行计算，当需要出库时，A类烟直接从倍速链系统自动输送至补货线，B/C类烟由穿梭车搬运至出库站台，经出库提升机送至一层，再由件烟输送线输送至补货线，与A类烟合流后直接输送至开划箱工位。

4.件烟补货流程（见图4）

图4 件烟补货流程图

（1）储分一体系统向1-5拨条烟通道机补货流程

1-5拨条烟通道机所分拣的A类品规卷烟，补货由储分一体系统自动供给。当AB类品牌卷烟需要补货时，计算机系统在订单排程后根据分拣线的消耗情况，储分一体系统实时将分拣所需的卷烟自动合流输出，经过件烟补货系统动态输送。沿输送线输送至分拣线旁缓存，进入自动划箱工位，对封箱胶条及箱内点胶进行处理。划箱后的烟箱输送至自动开箱工位，实现烟垛和箱皮的分离。分离后的空箱皮自动落入下方的空箱皮回收线，烟垛则自动输送进入补货小车。补货小车接货后将条烟补入1-5拨条烟通道机内。

（2）储分一体系统向立式分发机补货流程

立式分发机所分拣的B/C类品牌卷烟补货由储分一体系统供给。当C类品牌卷烟需要补货时，计算机系统在订单排程后，根据分拣线的消耗情况，储分一体的多穿系统自动输出，后经过件烟补货系统输送立式分发机旁进行暂存。立式分发机条烟补货人员根据立式分发机条烟消耗情况，将其补到立式分发机烟仓内，补货产生的空箱皮，人工放于立式分发机后边的空箱输送线上进行回收处理。

5.分拣流程

（1）标准烟分拣流程（见图5）

图5 分拣流程图

（2）细标烟分拣流程

卷烟进行分拣时，由分拣线上的操作人员通过计算机发出拣选订单命令，分拣系统提取执行订单信息。根据分拣线设备的布局情况，将订单分配在分拣线的不同分拣单元上进行分拣。每个分拣烟仓分拣的条烟，按订单顺序在条烟输送线上进行密集缓存，在输送的过程中完成打码作业，最后输送至包装机进行包装。条烟经在线自动打码后，进入自动包装机进行自动包装。包装完成后，人工将膜包堆放到笼车/托盘上，堆好膜包的笼车/托盘运送至发货暂存区。

（3）异型烟分拣流程

• 信息系统接收异型烟分拣任务信息，执行分拣作业计划；

• 人工开箱，补烟到电子标签指定位置；

• 立式机和电子标签系统分别接收信息系统的分拣任务；

• 电子标签分拣机人工开始分拣，立式开始自动分拣；

• 异型烟进行一号工程打码；

• 确认线路分拣完成并分发至线路后信息回传指挥调度系统；

• 全部分拣任务完成后，查看分拣线上异型烟的数量，并根据数量及时安排补货作业。

三

技术亮点

1.高密度件烟仓储

放眼国内的卷烟物流配送中心，均以多层倍速链或多穿立体库作为储分一体系统的基础设备，多穿立体库作为一种高度自动化的设备，目前在全国范围内的应用数量极少，楚雄州公司新建卷烟物流配送中心属云南省内首个采用多穿库的配送中心。

多层倍速链需要布置多个接口，工艺流程相对复杂，而楚雄州公司新建卷烟物流配送中心的多穿立体库只需布置“一入一出”即可，工艺流程极为简捷。倍速链因其结构简单，在国内卷烟物流中心使用非常广泛，但占地面积大，其给土建部分造成的连带成本过高，品规储存少、兼容性较差。

多穿立体库在楚雄州公司新建卷烟物流配送中心应用初期就已体现出巨大优势：高密度的件烟缓存量、高效的件烟出入库效率、极其稳定的设备运行状态、极小的占地面积，配合倍速链系统实现了80%以上的件烟全自动出入库作业，根据后端分拣系统需求实现拉动式件烟实时自动出库，多穿立体库中某品规件烟低于设定阈值时自动生成补货需求，向上位系统管理的三层货架仓库发出补货需求，完整满足整体作业流程需求，并为下一步开展“黑灯仓库”运行模式探索打下基础。

2.高效且环保的分拣系统

采用先进的分拣设备：1-5拨条烟通道机可实现1-5条烟中任意条数的分拣，且烟仓最大可存储200条烟，缓存量大，相比同类型产品，设备占地面积小，配合立式烟仓使用，对不同订单适应性极强；

简捷有效的布线方式：采用上下两层分拣及合单技术，直线型布置，无转弯，可直达包装机接口，简捷有效。

高度匹配的订单结构：细标合一加异型烟的分拣线组合，可实现整线的高效、柔性，极高的订单结构匹配度，细标合一分拣线分拣后，异型烟的分拣量只占日分拣量的3%～5%，有效解决了原来人工异型烟分拣业务量大、作业效率低、常规烟与异型烟分拣效率不匹配的瓶颈问题。

AI式的软件系统：分拣系统采用插空出烟模式，可自动识别出烟顺序，极大提升了系统运行效率。

环保绿色的包装模式：细标合一分拣线采用全自动细标合一装箱模式，所用的包装机可在膜包与环保周转箱之间无缝切换，属全行业内首创，既在绝大部分情况下符合国家倡导的绿色环保理念，又能在疫情临时封控时满足无接触送货的需求。

编辑、排版：罗丹

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