柔性分离混合式异型烟分拣模式研究与应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

柔性分离混合式异型烟分拣模式研究与应用

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：罗家富

[导读] 摘要：本文以黔东南烟草异型烟分拣为例，针对商业烟草分拣领域中异型烟分拣的关键步骤、现状和问题进行分析，指出目前分拣模式存在的问题,通过创新研究，给出解决方案，最后形成一套完整的新型的异型烟分拣模式，实现柔性高效分拣,这对烟草行业异型烟分拣领域的发展具有重要意义。

        贵州省烟草公司黔东南州公司贵州黔东南 556000
        摘要：本文以黔东南烟草异型烟分拣为例，针对商业烟草分拣领域中异型烟分拣的关键步骤、现状和问题进行分析，指出目前分拣模式存在的问题,通过创新研究，给出解决方案，最后形成一套完整的新型的异型烟分拣模式，实现柔性高效分拣,这对烟草行业异型烟分拣领域的发展具有重要意义。
        关键词：卷烟；异型烟；柔性分离；混合分拣；智能控制层推式
        近年来，随着新技术、新材料的广泛运用，卷烟消费呈现出个性化、差异化需求，除传统的标准包装卷烟外，消费者对卷烟的外型和包装也提出了更高要求，异型烟便在这种趋势下应运而生。异型烟即包装规格为异形的卷烟，当烟支长度为84mm，每小包卷烟为20支，外包装为硬盒或软盒的卷烟属于正常包装卷烟，如贵烟（硬高遵）、玉溪（软）等，如果与此有异则属于异型包装卷烟。
        一、异型烟的发展现状
        异型烟之异不仅体现在外形上，伴随着降焦减害等科技成果的运用，反映的是现代社会对健康和生活品质的追求，发展迅速，呈现出异军突起之势。当下，以中支烟、细支烟、短支烟为代表的异型烟品类越来越多，消费者也乐于接受这类新面貌。
        在全国烟草工作会议上，国家局年度工作报告便对异型烟的发展现状给予了充分肯定，“细支卷烟符合市场消费潮流，符合产品创新方向，具有降本降耗、低焦高档、减轻危害的天然优势，是一个极具潜力的增长点。”烟草行业“十三五”规划中，已明确到2020年“力争形成1个销量超50万箱、2个销量超30万箱、3个销量超20万箱的细支烟品牌。”可以想象，工业企业异型卷烟的品规会越来越多，产量会越来越大。
        与全国异型烟发展趋势一致，黔东南州异型烟市场销售也呈现出快速发展的良好态势。统计显示，我州异型烟在卷烟总销量的占比逐年提升，2015年至2019年分别为0.89%、0.98%、2.26%、4.09%、5.34%，2020年“元旦、春节”期间占比更达到7.77%。
        二、黔东南州异型烟分拣情况
        异型烟的“外形之异”，且品种规格众多，导致分拣效率低、包装难度大等实际问题，成了“分拣之痛”，尤其是卷烟销售旺季，异型烟的分拣矛盾更加凸显。虽然行业内各单位对异型烟分拣提出了相关解决方案，但仍然存在分拣效率不高、破损率高、调仓难度大等问题。
        就黔东南州烟草而言，异型烟分拣线由电子标签分拣线改造而成，采取拆零分拣模式，订单信息经过业务系统审核和结算后，形成按送货线路顺序排定的订单组文本文档，通过计算机通信网络导入到本地分拣系统数据库，操作员根据订单文档进行补货、分拣、包装，具体流程如下。
        (一)分拣控制系统根据当天订单信息生成配货计划，并以备货汇总单的形式打印或传送给仓管理人员，仓储管理人员根据汇总单进行存取出库操作，将所需卷烟搬运至分拣区备货暂存区；
        (二)分拣区补货员按照货架上的标牌进行卷烟的上架操作，货架上烟完毕，由系统操作员控制开始分拣，补货员根据货架上卷烟的消耗情况进行补货操作；
        (三)分拣线在计算机控制下进行分拣工作，第一个分拣员兼顾投放订单隔离器的工作，每个订单隔离器和下个订单隔离器之间的皮带空间为该订单卷烟的放置区域，系统通过订单结构、条烟量测算，自动控制投放隔离器时间，提醒第一个分拣员投放隔离器，确保同一流水线同一时间可分拣不同订单，分拣员根据电子货架上各品牌电子标签显示的数量，将相应数量的卷烟取出放置到分拣输送线上；
        (四)包装员将由输送机输送到包装操作台上的卷烟按户包装，并将包装好的卷烟堆码在托盘上，使用叉车将托盘运输到划定的出货暂存区中暂存；
        (五)系统操作员操作打印送货清单给送货员，送货员将暂存区内分拣完的每条线路的卷烟搬至送货车上出货。
        这种分拣模式流程简单，操作简单，分拣员稍加培训即能上岗，虽然实现了无纸化作业，但仍难以突破分拣瓶颈，不能满足日益增长的异型烟分拣需求。具体存在以下问题：
        1)分拣用工人数多
        采用人工补货、分拣、包装的方式，共有补烟、拣烟、打码、整烟、包烟、贴标、码烟6个工位，需要分拣人员至少10人，且“元旦、春节”分拣高峰期需要新增外聘人员2人，造成人工投入大，成本高。
        2)分拣差错率高
        由于异型烟品规、数量较多，人工拣烟难以避免出现差错，分拣切户采取手工切户方式，存在错打漏打码现象，手工包装卷烟存在串户包装等一系列问题，出错后查错纠错难度大，耗时长。
        3)分拣效率低
        以2019年异型烟分拣情况为例，全州异型烟分拣量同比增长31.6%，平均每天分拣异型烟数量7233条，“元旦、春节”分拣高峰期平均每天异型烟分拣数量达53180条。由于人工作业效率低，分拣纠错时间长，导致分拣效率低，仅为1100条/小时左右，“元旦、春节”分拣高峰期需“两班倒”24小时不间断分拣才能完成任务。
        三、柔性分离混合式异型烟分拣模式
        要解决异型烟分拣效率和成本问题，不单是在自动化技术硬件方面的升级，软件应用算法方面的开发上，更是要从企业应用的角度出发，结合实际创新分拣模式，打破传统分拣思维，实现异型烟分拣可调性强，提高分拣效率及准确率，突破异型烟分拣瓶颈的同时，实现降本增效。
        为此，黔东南烟草物流成立创新创效活动小组，深入研究符合黔东南烟草实际的异型烟分拣模式，创新设计出一种柔性分离混合式异型烟分拣模式。
        （一）分拣线结构设计
        1)柔性化烟仓
        设计及配置可实时调整的卧式通道烟仓和立式烟仓，通道烟仓主要用于销量较大的品规件烟补货；立式烟仓主要用于多品规条烟补货。两种烟仓不仅能满足异型烟分拣，而且能满足标准卷烟分拣，充分考虑了品规波动变化，具有高度兼容性、适应性，实现分拣模式灵活调整、柔性管理。
        2)特异型烟“分离式”分拣
        从保证出仓效率、堆叠效率、纠错效率、烟姿形态等因素综合分析，将影响分拣效率、作业流水性、合单垛型完整性等的特异型烟单独分离出来，采用电子标签设备进行分拣。
        3)多线并行“混合式”在线分拣
        细支烟、类标烟、标准烟通过异型烟分拣主线进行分拣，主线采用纵向多层子线混合分拣，且每条子线采用动态缓存，使条烟实现预分拣、多缓存、订单间距小、订单兼容性强等优点，子线合单后通过高速翻板下翻叠烟，与分拣特异型烟的电子标签线自动合单包装，大大提升分拣效率。
        4)“智能控制层推式”自动叠烟
        通过考察分析发现，机械手模式抓取效率较低，因此首创了“智能控制层推式”自动叠烟模式，对待合单的特异型卷烟采取多工位层推方式堆叠，充分发挥层推叠烟数量多、速度快的优势，解决机械手不能同时抓取多条卷烟和抓取速度慢的缺陷。

                      图1分拣线结构设计图
        （二）分拣流程设计
        分拣流程方案
                            图2分拣流程图

        (三)应用情况
        通过设备选型、招投标、安装调试，柔性分离混合式异型烟分拣模式于2019年11月11日正式运行。
        1)分拣效率
        该模式应用以来，异型烟分拣综合分拣能力达到5000条/h以上。
        异型烟分拣提升效率△M1=(η2－η1)/η1*100%=（5301-1048）/1048*100%=406%（4.06倍）
                     表1分拣效率对比情况表

        2)经济效益
        ①节约工时成本
        △M=D×△G×C×N=251*5.33*31.82*10=42.51万元
        按照2019年以前数据测算，其中：D为年工作日=251天；△G为缩减的日均工作时长=日均分拣量/原分拣效率-日均分拣量/原分拣效率=7233/1068-7233/5009=5.33小时；C为每小时人均人工费用=人员月均工资/（每月工作天数*日均工作时长）=4200/（22*6）=31.82元/人；N为现场工作人数=10人。
        ②节约人工成本：实施前异型烟分拣需要10人，实施后仅需7人，可以节约3人。按照月工资4200元（含五险一金等相关费用）计算。
        节约人工=3人*4200元/人月*12月=15.12万元。
        ③节约能耗费用
        原异型烟分拣线功率为45KW，现异型烟分拣线功率为55KW。
        △F=D×△E×P=251*225.34*0.55=3.1万元
        其中：D为年工作日=251天；△E为平均每日节约能耗=原异型烟分拣每日能耗-现异型烟每日能耗=日均分拣量/原分拣效率*原功率-日均分拣量/现分拣效率*现功率=7233/1068*45-7233/5009*55=225.34度/天；P为工业电费=0.55元/度。
        产生经济效益=节约工时成本+节约人工成本+节约能耗费用=42.51+15.12+3.1=60.73万元
        3)其他效益
        ①降低分拣差错率。运行以来未出现分拣差错。
        ②异型烟破损率较低。破损率远低于同行业其他异型烟分拣设备，2020年1-5月，累计破损卷烟6条，价值1350.00元，破损率十万分之0.47，低于烟草行业破损率十万分之一的标准。
        推行柔性分离混合式异型烟分拣模式以来，行业内先后有湖南、广西、毕节等单位到黔东南烟草物流借鉴学习，并对该分拣模式表示认可，该模式为异型烟分拣领域建设提供了参考样板，适用于烟草行业推广使用。