林志兴

摘 要：随着现代科学技术的发展，使得各种先进技术的发展日新月异，计算机技术以及与其相关的其他各种技术的发展也不例外，现在工业化中要求自动化技术与其相关的其它技术更具有时代性、开放性和扩展性。基于此，文章主要结合实例对卷烟厂物流自动化系统设计的完善措施进行了探讨。

关键词：卷烟厂；物流自动化；系统设计

中图书分类号：F426.8 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）32-0145-02

所谓卷烟厂中的物流自动化系统指的是在香烟的生产过程中对辅料和成品的运送实现自动化管理，减少生产中人员的使用，实现“无人车间”，以及实现系统管理的自动化。案例中，有一卷烟厂在成品辅料库的物流项目管理中使用自动化系统，其指导思想为“高起点、高标准、取众之长、总体布局、统一设计”。主要是对整个烟箱入库系统进行优化设计，提高系统的各项功能，包括稳定性及可靠性。

1 实例概况

1.1 自动化物流系统

①该卷烟厂的自动化系统主要有两个部分组成：一是辅料存储库；二是成品存储库，辅料存储库及成品存储库都建立在卷烟厂内部的联合工房内，各有4～6台堆垛机所构成。来源于1层辅料库房与3层装料设备间的材料都需要运送到辅料存储仓库中，从生产线输出的香烟放置于成品仓库中。建成该厂房所使用的材料由轻型钢结构组成，同时在库房内配备除潮设备与空调设备。

②2层属于成品库的入库系统，它与装备设备的出口相结合，通过烟箱的入库系统进入库中；1层属于成品库的出库系统，产品经过堆垛机出库，在该过程中使用托盘，在最后阶段经过条形码识别系统的鉴定和识别之后才将香烟送出厂。辅料入库过程必须经过1层和3层，3层入库系统前方设置较大面积的人工配送区域，可以采用径直小车将货物直接运送入库。在1层入库的主要是烟箱和丝束包等产品，产品类型多样化，必须通过4个入库站台，同时使用环穿小车将货物送进。

③该系统是由西门子公司进过研究和开发而推出的工业网络控制系统，现场总线由Pro-fibus构成，主控器件主要是有西门子公司开发研究的S7-400 PLC系列产品组成；分布式I/O产品支持Profibus总线设备的使用；条码识别器和变频器分别具有支持西门子公司产品的特殊接口；它是某一个特殊网站的从属站点，能够使网络的使用更加方便，操作终端与工业以太网相连，形成一个标准化的控制网络。卷烟厂物流自动化系统的控制配置分为三层：管理生产层、调度监控层及控制设备层。管理生产层的工作内容主要是管理计算机及其相关系统的运行；调度监控层主要是对在卷烟厂物流系统中使用的计算机进行不定时的检测和控制；控制设备层主要由各个子系统所构成，它主要有各个库区如辅料进出库区、AGV、成品出库区及堆垛机等控制系统构成。

1.2 存在的问题

卷烟企业是一个季节性较强的单位，在卷烟行业的销售旺季时，必须保证生产线的高度运转，在销售旺季时停产将会给烟草企业带来严重的经济损失。作为整个烟箱入库的物流系统，它是整个产品流通的渠道，一旦出现事故将会影响到企业的其他各项工作的实施。由表1可以看出，生产5亿只香烟时，设备要停休1.2 h。造成烟箱入库机器休息的原因主要是杂乱无章的信息、在机器操作过程中的机械手报问题、剔除烟箱运行中的障碍。对这些问题进行一定的分析，采用新的方法对卷烟企业的物流入库系统进行优化和改进以提高系统的各个方面的性能。

2 自动化物流系统设计的完善措施

2.1 入库系统控制程序的完善化

在烟箱的入库过程中，扫码器在工作过程中烟箱上的胶带飘出使得系统识别错误，从而将一个烟箱误认为两个，这会使系统的信息混乱从而造成停机。该系统的工作是对条码的识别做到对烟箱的分拣入库，在识别发生错误的过程中重码是一个较为严重的问题，在这个过程中需要相关人员对分拣系统进行检验和控制，在检查和核对工作结束之后才能进行条码的修改，这样大大的增加了停机时间，使整个运送过程的生产效率降低。所以在入库系统扫码器旁设置一个具有特殊功能的操作按钮，在该系统工作出现故障时，请工作人员就出现的问题进行处理，与此同时可以通过特殊操作按钮的使用使系统恢复正常工作，从而节省在烟箱运输过程中的时间。

在整个运送系统的工作过程中，在烟箱的运输量较大时，很容易出现多个烟箱相连接的情况。这使得系统在读取数据的过程中忽视第二个烟箱的信息，从而使得该信息丢失，在整个信息系统库中无该烟箱的信息，这就会使整个系统信息出现严重的混乱情况，从而使系统发出警报，这样在很大程度上造成生产效率低下。为了解决此问题的出现，需要增加挡板等功能将烟箱分开，同时使用交通控制程序，对堵塞情况分时间段控制。改进系统的工作之后，烟箱在运行过程中将自动分开，交通控制程序的使用能够改善此种情况，分开相连接的烟箱，取得良好的运送效果。

2.2 喷胶系统的增设

在烟箱入库停机过程中最为主要的原因是机械手真空故障，在该系统正常工作的过程中所使用的是进口的机械手。抓手是具有平面真空盘结构的。真空故障在整个系统的工作过程中出现问题的原因是由于真空吸盘在烟箱的抓起工作中不能很好的进行工作，这主要是由于烟箱顶部的硬度不够造成的，同时真空不足的情况也很容易导致抓手工作失常。通过改造烟箱的质量则在一定程度上会增加烟箱的生产成本，所以需要增设喷胶系统，该系统是在烟箱表面喷射胶状物增加烟箱盖板的硬度，以解决该问题。该设备安装在最后的工序中，但能够起到较好的效果，使运输系统高效的工作。

2.3 提高扫码器的功效

在卷烟厂物流自动化系统的工作过程中主要工作在于一号工程码与条码在产品运输过程中对香烟进行分类和入库工作。无论品牌码或者工程码都要通过扫码器读取数据，但在工作的过程中，不同的烟箱条码之间差异很大，在传统烟厂物流自动化系统的工作过程中所用的SICK系列扫码器不能达到运输的需求。所以在现在系统的工作中需要采用62X系列扫码器，提高扫码器的性能来改善错误的发生概率。可以从表2中明确看出不同扫码器的各项指标，62X系列扫码器与42X存在着一些共同点如：分辨率等是一致的，但它的特殊功用在于增加了智能化的解码器，将图像重组技术融合于工作中，此外，对残破程度严重或弄脏的条码也具有较强的阅读能力。

3 效果分析

由表3可以看出，在使用优化改进的系统以后，原来因烟箱信息混乱以及真空故障等原因造成的系统运行时间缩短，即入库时间有原来的1.2 h变成了现在的0.23 h.在一定程度上提高了系统的自动化水平，同时在一定程度上预防了烟箱混牌事故的发生，并且降低了系统的工作强度，提高了物流系统各个方面的工作性能。

4 结 语

采用新的优化系统对卷烟厂的物流系统进行改造以后，在很大程度上提高了卷烟厂在物流自动化系统中的工作效率。同时使用一号工程码与烟箱条码对工作进行分类和管理，很大程度上提高了香烟产品在出入出库工作中的效率，从而为卷烟厂物流系统自动化措施的实施提供了一定的参考依据。

参考文献：

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