中国烟草总公司天津市公司物流中心 天津 300409
摘要：T市烟草物流中心承担着全市零售户的卷烟分拣工作。由于受硬件条件限制，物流中心主分拣线只能分拣约70个销量相对较大品规的标准卷烟，定义为AB类；其他销量相对较小的标准烟以及所有非标准烟设置为C类烟。
近年来，随着非标准类卷烟“异”军突起，老式C类烟分拣线设备的分拣效率已难以完成分拣任务，C类烟分拣效率难以满足高增长的需求，成为制约影响行业物流效率提升的瓶颈与难题。T市烟草依据C类烟销售近年来呈现出品规多、增长快、订单离散度高、小订单比重偏高等特点，结合采用周转箱包装方式，研究并确定采用“多户合装”的模式，即对多家订单进行归类装箱，最大限度提升满箱率。因此，分拣线的分拣模型对设备效率至关重要，模型的确立将指导整套设备如何出烟、输送、合流以及装箱等，实现最优配备，达到最高效率。
1 智能分拣模型的探索
本课题探索研究的主要目标是对不同规格的标准烟、类标烟、细支烟和特异形烟在周转箱内混合后形态的排列组合进行建模分析研究，进而形成一套完整的新型C类烟分拣优化模型，使分拣效率更高、稳定性更强、周转箱空间利用更充分。
1.1叠烟机升级改造
叠烟机采用周转箱方式进行包装。可实现标、细、异、雪茄卷烟统一叠垛功能，含翻板叠烟机构、拨杆机构和周转箱翻箱机构等。实现与分拣主线无缝对接，进行类标烟、细支烟、异形烟和雪茄烟的双通道的分流，其中标准烟、细支烟及部分类标烟进翻板叠烟通道，其他异形烟、雪茄烟并联拨杆叠烟通道，叠烟机控制流程如下图所示。
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为提升效率，优化卷烟垛型，课题研究团队结合订单结构、分拣设备规格等客观因素有针对性地对叠烟机在软件、硬件、电控方面作出适应性调整。
在软件方面，对翻板叠烟通道叠烟层数进行调整，增加了翻板叠烟层数，原设计时翻板叠放纯标烟上限5层，经过改造，叠放纯细支烟是上限扩展到6层，单箱提升20%，将混合包装最大高度限制提升至240毫米，使不同规格的卷烟在周转箱内尽量叠满，提高装箱率。采用最新的C类多户合装模式，即当5个连续不同客户的卷烟总量≤60条时合单装箱，将平均装箱条数提高到17条以上，有效地解决了C类烟分拣订单结构较差、小订单较多、装箱作业压力较大等问题。
在硬件方面，为加大翻板包装范围，兼容长度为235-292mm的卷烟。课题研究团队经过多次研究论证后，将翻板叶片的宽度从原来60毫米，增加到现在的75毫米，保证了长白山（迎春中支）（长235mm），恒大（记忆1949中支）（长235mm）等分拣量较大的中支烟可进翻板包装，使翻板卷烟兼容品规范围增大，翻板生产总量增大，提高包装效率，叠烟机6层叠烟效果如下图所示。
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1.2信息系统优化
数据的优化是每日卷烟分拣系统的重要基础，数据优化需要对这些基础分拣数据进行大量的处理，体现在对卷烟分拣的过程中，亦即对每日卷烟分拣系统中各条电子线的分拣数据数量、订单分拣数量，平均订单内每日卷烟分拣条数，订单外卷烟占比等进行多角度的分析，进而针对物流分拣数据的特点，对每日卷烟进行进一步的调整和优化，达到硬件资源利用最优化。上位机子线分拣量查询界面如图所示。
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课题研究团队经过长时间对订单结构进行统计，分析将标准烟、细支烟及异型烟分别叠垛时，受翻版叠烟机构和拨杆的最大单位时间工作负荷限制，采用智能配比两种包装方式的卷烟模型结构可以最大程度地提高叠烟机的实际效率，因此调整分拣系统通过优化叠烟机中翻版叠烟机构和拨杆部分的比例，使得分拣效率大幅度提升。
1.3设备控制优化
为适应不同类型包装的卷烟分拣要求，提高柔性自动化系统生产效率，新型C类烟分拣线采用“立式半自动烟仓分拣设备+卧式自动烟仓分拣设备+手工电子标签分拣设备”三类分拣设备复合分拣的模式，其中立式半自动烟仓、卧式自动烟仓、电子标签分拣设备的产能依照分拣卷烟类型进行配比，使得系统资源得到优化配置、控制卷烟分拣系统中冗余损耗成本，最大限度的提高分拣设备的效益。考虑到卷烟趋向于多规格、小批量发展，皮带采用短、多的积放模式，并在皮带积放中设置量少订单的合单处理，以减少订单结构较差时对分拣效率的影响。
经过实际运行观察，课题研究团队发现在分拣过程中，单订单条烟数量为12或13时，在主线运输中会有两段皮带进行积放，但从实际长度上测算，只需一条皮带即可，少用一条皮带可以增加一段积放，为小订单提供更多的资源。订单输送后，关闭停放器的时间也相对偏长，影响后续订单。经过研究讨论，决定调整下坡皮带区域单条皮带的存烟数量，以及放烟后关闭停放器的时间，修改该区域订单间的间隔参数和停放器的开合速度，使之和时间匹配，做到极限。这样可以使得订单根据数量合理占用缓存积放皮带，停放器关闭时间减小，使后续订单尽快放行，极大地提高了效率，保证了垛型的稳定性。
2 当前存在的问题及今后努力方向
经过一段时间的开发研究，当前设备已具备多个智能化的模型设计特性，但是仍存在一些问题，比如叠烟机生产任务调度方式为：每箱翻板的卷烟与拨杆处的卷烟合流包装改为翻板优先包装，尾包再与拨杆合流，这样的叠烟模式虽已较传统包装模式在满箱率和效率上较大提升，但在实际生产过程中受异型烟的影响依然较大，周转箱内满箱率仍有提升空间，T市烟草物流中心将根据当前存在的问题，探索三维立体装载，在标、细、异卷烟混合后形态中的模型研究，形成一套更加完善的新型异形烟分拣垛型优化模型，用于指导实际的垛型优化，达到最优比例。
参考文献：
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