卷煙分揀系統(tǒng)的應用設計

卷煙分揀系統(tǒng)的應用設計

摘要：自201*年開始，卷煙分揀系統(tǒng)在各地煙草公司陸續(xù)投入使用，歷經(jīng)十年的發(fā)展，通過不斷創(chuàng)新和進步，卷煙分揀從電子標簽揀選模式到立式、通道式分發(fā)機半自動分揀，甚至全自動補貨、分揀、裝箱、裹膜，分揀工藝和設備性能得到了較大提高和完善，為煙草公司更好地服務于消費者提供了更有力的支撐平臺，也為提升我國煙草行業(yè)物流水平提供了有力的保障。關鍵詞：卷煙；物流；設備；工藝

前言

對于煙草商業(yè)企業(yè)來說，合理的卷煙分揀系統(tǒng)意味著物流動線的通暢協(xié)調(diào)、分揀效率的穩(wěn)定可靠和分揀質量的準確高效，充分響應國家煙草專賣局所倡導的“國家利益至上和消費者利益至上”的要求。

1卷煙分揀系統(tǒng)流程

卷煙分揀系統(tǒng)的合理規(guī)劃和設計卷煙分揀系統(tǒng)主要包括件煙托盤倉儲、分揀前備貨緩存及條煙分揀這三段流程，下面分別說明。1.1件煙托盤倉儲

煙草公司配送中心的倉儲，主要分為三層貨架存儲和立庫存儲兩種形式。這兩種形式在國內(nèi)都有大量的應用案例，屬于較為成熟的應用模式，可根據(jù)各地煙草公司不同的年銷量選擇適合的形式。1.2分揀前備貨緩存

分揀前備貨緩存顧名思義就是指在倉儲與分揀之間的過渡緩存，其主要功能是用于向分揀線及時準確地補貨，特別是針對A類品牌采用自動補貨方式后，分揀前備貨緩存的設計就顯得更為重要。

經(jīng)過國內(nèi)各分揀系統(tǒng)供應商多年的研究，分揀前備貨緩存的設計思路和工藝設備已經(jīng)過了數(shù)次更新?lián)Q代。經(jīng)過不同規(guī)模煙草公司的應用和驗證，已有數(shù)種成熟的模式值得推廣。

（1）庫內(nèi)結合分揀線旁備貨緩存模式

該模式采用庫內(nèi)結合分揀線旁緩存的方式進行分揀前件煙的備貨緩存，適

合采用三層貨架平庫的煙草公司使用。這種模式有效利用了庫內(nèi)空間和分揀區(qū)空間，通過LED顯示屏提示補貨的方式及時將分揀所需件煙送至分揀線旁，節(jié)省了占地面積，保證了補貨的及時性。同時分揀區(qū)整潔有序，工作界面清晰。典型案例：嘉興煙草公司。（2）立庫和件煙平庫相結合的備貨緩存模式

該模式采用立庫和件煙庫結合的模式分別處理A、B、C類卷煙，充分發(fā)揮不同設備的效能以達到及時補貨的目的，適用于采用立庫的煙草公司使用。

一般來說，由于A類品牌分揀耗量大，因此立庫主要針對A類品牌進行補貨。而對于分揀總量不大的B、C類卷煙，其分揀耗量不穩(wěn)定，如采用立庫補貨的方式會導致補貨效率低，無法保證分揀所需件煙的及時補貨，因此可采用件煙庫的形式。根據(jù)自動化程度要求的不同，件煙庫可采用件煙立庫和件煙平庫兩種形式。

件煙立庫是指將B、C類卷煙以件煙的方式存儲在立庫中，而不是以往以托盤的形式進行存儲。這種存儲方式自動化程度高，有很大的靈活性，可根據(jù)分揀線的實際需求按件煙的實際耗量出庫，避免整托盤的B、C類卷煙多次重復出入庫。典型案例：白沙煙草公司、青島煙草公司。

件煙平庫是指將B、C類卷煙以整托盤形式提前由立庫區(qū)備貨緩存至件煙平庫中，當分揀線需要時，由人工將所需的B、C類卷煙輸送至分揀線旁。這種存儲方式可將B、C類卷煙統(tǒng)一進行處理，占地面積不大，靈活性好，適用于不采用自動補貨的煙草公司。典型案例：荷澤煙草公司。（3）重力式緩存的備貨緩存模式

該模式是采用重力式貨架將全部上線品牌卷煙進行備貨緩存的模式。重力式緩存入口端采用柔鏈升降的自動補貨車代替大量普通輸送設備，出口端采用可進行自動合分流的件煙升降設備進行處理，保證件煙輸送的準確性。這種方式在有限的空間內(nèi)充分利用高度進行件煙存儲，同時可以兼顧全部的上線品牌；單通道存儲單一品牌，分揀線之間補貨互不干涉，是目前主要的一種應用方式。典型案例：南寧煙草公司、合肥煙草公司。（4）密集緩存的備貨緩存模式

密集緩存模式是昆船公司根據(jù)多年來煙草行業(yè)分揀系統(tǒng)的實施經(jīng)驗和發(fā)展趨勢研發(fā)出的新一代備貨緩存模式，適合于年銷售量在16萬箱以上的煙草公司。這種緩存模式主要針對A類品牌的卷煙。由于A類品牌的卷煙分揀總量大，分揀消耗快，因此如何保證A類卷煙的及時補貨尤為關鍵。雖然在A類煙自動補貨方面也有采用堆疊式等其他形式，但都存在無法實現(xiàn)對分揀設備的一對一補貨、分揀線之間補貨互相干擾、對條煙擠壓損傷等問題。而密集緩存方式的推出，使上述問題迎刃而解，整個補貨動線流暢清晰，高效穩(wěn)定運行。典型案例：成都煙草公司、大理煙草公司。

1.3條煙分揀

如何針對不同煙草公司配送中心的實際情況進行合理的分揀線設計，取決于分揀工藝模式的選擇和分揀設備的配置。并不是一種工藝模式或某些分揀設備就可以適用于所有的煙草公司，在設計的時候往往需要根據(jù)各地煙草公司的實際情況進行分析和研究。

卷煙分揀系統(tǒng)的定位決定了采用何種工藝模式，通常需要結合煙草公司的年銷售量、銷售品牌分布、場地條件、運行方式、自動化程度要求、投資水平等多方面進行決策。

一般說來，對于年銷售量在16萬箱以下的煙草公司，建議選用人工補貨的1201*條/小時的自動分揀線。其中60%~80%的卷煙采用整件補貨的形式，20%~40%的卷煙采用條煙補貨的形式，這樣既充分發(fā)揮操作人員的作用，又降低了勞動強度。在這樣的分揀線配置中，分揀線人員配置數(shù)量及勞動強度與采用自動補貨配置基本相同，但分揀線的占地面積與投資卻大為減少，是一種性價比最高的配置方式。

對于年銷量在16萬箱以上的煙草公司，建議選用部分自動補貨、部分人工補貨的15000條~18000條/小時的自動分揀線。其中60%~80%的卷煙采用自動補貨的形式，20%~40%的卷煙采用人工補貨的形式，同時結合自動化程度較高的分揀前件煙備貨緩存。這樣既符合國家煙草專賣局關于“適度自動化”的要求，又提高了自動化程度，降低了操作人員的勞動強度。整個分揀場地人員配置較少，整潔高效。

2分揀工藝和設備的發(fā)展趨勢

隨著煙草公司需求的不斷提高和分揀技術的不斷進步，條煙分揀系統(tǒng)將具備更快的分揀速度、更穩(wěn)定的分揀效率、更可靠的分揀質量和更完善的分揀功能。要做到以上幾點，就對分揀工藝和分揀設備提出了更高的要求。2.1工藝的發(fā)展趨勢

分揀工藝包括件煙補貨工藝和條煙分揀工藝。

件煙補貨工藝從最初的就地堆放發(fā)展到重力式緩存再到最新的密集緩存方式，從設計思路到設備選型不斷地完善更新。在實現(xiàn)更加精細化、準確化、及時化的件煙補貨的同時，減少了操作人員的無效搬運，提高了物流運行效率。針對不同煙草公司的銷售規(guī)模，其發(fā)展方向有兩類：

其一，對于二、三類配送中心采用人工輔助件煙按需補貨至分揀線旁的工藝模式。從庫區(qū)人工拆垛到操作人員補入分揀設備前，件煙只經(jīng)過一次人工搬運，從而最大程度地降低人員配置和無效勞動，提高物流效率。

其二，對于一類配送中心，由于日分揀量較大且多采用托盤立庫存儲形式，為提高補貨效率，適合采用自動化程度較高的密集存儲結合重力式緩存模式進行件煙補貨。在這種方式下，可針對A、B、C分類的卷煙通過合理的工藝設計達到對不同分揀線的精確補貨。件煙在補貨過程中互不干涉，同時還具有互補的功效，提高了系統(tǒng)的補貨效率和冗余度。即使訂單波動很大，也可以保持穩(wěn)定的分揀能力，保證煙草公司分揀的正常進行。

條煙分揀工藝的發(fā)展在國內(nèi)可謂百花齊放、百家爭鳴，主要包括串聯(lián)模式、并聯(lián)模式、復合模式等。隨著條煙分揀新技術的不斷開發(fā)和研究，其未來發(fā)展趨勢將會充分采用預分揀技術。通過預分揀技術使條煙以緊密的方式進行輸送，從而達到提高分揀能力的目的。目前國內(nèi)的預分揀技術也是五花八門，但從其根本分析，昆船公司所采用的多線程同步分揀、無間隙作業(yè)方式無疑是最具穩(wěn)定性的代表。這種模式既可以保證高速穩(wěn)定的分揀效率，又對訂單的波動具備很強的抗干擾性。同時在工藝布局方面遵循平面布局、人機工程優(yōu)化等多方面因素，既充分利用空間進行設備的擺放，減少分揀車間內(nèi)突兀的鋼平臺，又保證設備間合理的維修空間，使故障的處理與設備的檢修極為方便，更利于煙草公司日常的設備保養(yǎng)和維護。

2.2分揀設備的發(fā)展趨勢

有了先進合理的工藝布局，還需要高速穩(wěn)定的分揀設備配合才能保證分揀系統(tǒng)的可靠性。如果分揀設備的能力先天不足，即使將其能力發(fā)揮到極致，也勢必會導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高及受訂單波動影響較大，無法保證連續(xù)穩(wěn)定的高速分揀。

昆船公司以強大的設計和生產(chǎn)能力，在對傳統(tǒng)分揀設備進行升級的同時成功研發(fā)出國內(nèi)最快速的分揀設備橋式分發(fā)機，在軟件（工藝布局）先進合理的前提下配置性能優(yōu)異的硬件（分揀設備），保證分揀系統(tǒng)的高速可靠運行。

在對傳統(tǒng)分揀設備進行升級改造方面，昆船公司的立式分發(fā)機分揀能力已達到14400條/小時；通道式分發(fā)機合流能力已達到2201*條/小時；臥式分發(fā)機分揀能力已達到1201*條/小時。這些都屬于國內(nèi)領先的分揀水平。

新研發(fā)的橋式分發(fā)機，單機最低分揀能力2201*條/小時，瞬時合流能力3201*條/小時，可以說正是這些產(chǎn)品的不斷升級和研發(fā)，才能夠保證分揀系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。

2.3分揀系統(tǒng)的可靠性發(fā)展趨勢

分揀系統(tǒng)是一個多單元組成的系統(tǒng)，相互之間環(huán)環(huán)相扣。為了保證系統(tǒng)的高速穩(wěn)定運行，還需要在多個方面進行完善和優(yōu)化，才能達到最終的設計目的。

對于煙草公司來說，如何保證分揀質量是配送的前提，因為一旦發(fā)生串煙、錯煙現(xiàn)象，其后續(xù)處理都非常麻煩。雖然在分揀環(huán)節(jié)采取了多種自動或人為的檢驗措施，但往往還是不能避免。因此如何保證分揀的準確性，避免各種人為或設備差錯就成為分揀系統(tǒng)發(fā)展的一個趨勢。昆船公司除在各個分揀環(huán)節(jié)有多重檢測手段外，為保證分揀的準確性，采用了自動條煙復核的方式，不但可保證訂單中條煙數(shù)量的準確性，同時可保證條煙品牌的準確性。這樣既保證了分揀質量，又減少了后續(xù)人工復核的繁瑣，使整個分揀過程通暢連續(xù)。

3供應商協(xié)作服務

卷煙分揀系統(tǒng)的設計是一項工程，同時也是一門藝術。如何以更經(jīng)濟、更合理、更流暢的方式實現(xiàn)卷煙的分揀，達到配送中心的高效運轉，需要設備供應商在各方面都具備很強的實力。一個合理的分揀系統(tǒng)，不但在工藝布局及設備選型上要先進合理，更需要設備供應商有過硬的設計能力、生產(chǎn)制造能力和售后服務保障能力，而不是東拼西湊組合成一個分揀系統(tǒng)。只有這樣才能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、后續(xù)的維護方便和未來的升級發(fā)展。因此對于煙草公司來說，選擇一個具備設計、制造和維護實力的設備供應商也是需要重點考慮的問題。

參考文獻：

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卷煙配送中心自動分揀系統(tǒng)的規(guī)劃設計

在對配送中心訂單資料進行分析的基礎上規(guī)劃設計的復合式卷煙自動分揀系統(tǒng)，實現(xiàn)了準

確、快捷、合理的條煙分揀。

在卷煙配送中心的內(nèi)部作業(yè)中，分揀是極其重要的作業(yè)環(huán)節(jié)。據(jù)有關資料統(tǒng)計，分揀作業(yè)成本約占配送中心總作業(yè)成本的60％～80％，分揀作業(yè)時間約占整個配送中心作業(yè)時間的40％～60％。因此，分揀作業(yè)的成本、速度和質量直接影響著整個配送中心的生存，合理規(guī)劃和設計分揀作業(yè)系統(tǒng)對提高配送中心的作業(yè)效率和服務水平具有決定性的意義。

卷煙自動分揀系統(tǒng)分析

1卷煙自動分揀作業(yè)流程及分揀模式

卷煙分揀作業(yè)就是依據(jù)顧客的訂貨要求，盡可能迅速、準確地將卷煙從其儲位或其他區(qū)

域揀取出來集中的作業(yè)過程。卷煙自動分揀系統(tǒng)的作業(yè)流程如圖1所示。

分揀單位通常可分為托盤(P)、件(C)、單品(B)三種。卷煙在配送中心通常放置在托盤上，以托盤為存儲單元進行儲存，而卷煙的分揀單位為條煙和件煙，因此卷煙的分揀模式一

般可設為P→C+B。

2EIQ分析

卷煙配送過程中經(jīng)常表現(xiàn)出訂單前置時間短、出貨日程不確定、出貨量變化大等現(xiàn)象，而且出貨品種繁多。在配送中心規(guī)劃中如果單純用總量或平均量來概括估計相關需求條件，往往與實際的需求變動產(chǎn)生很大差異。因此要掌握數(shù)據(jù)分析的原則。通過有效的資料統(tǒng)計，

以及進一步的相關分析，使分析的過程簡化并盡可能準確。

在此涉及到EIQ分析(訂單品項數(shù)量分析)，即利用E-OrderEntry(訂單)、Htem(品項)、Q-Quantity(數(shù)量)這三個關鍵要素。來研究配送中心的需求特性，對配送中心進行規(guī)劃設計。在進行訂單品項數(shù)量分析時，首先必須考慮時間的范圍與單位。在以某一工作日為單位的分析數(shù)據(jù)中，主要的訂單出貨資料可以分解為表1的格式，并由此展開EQ、EN、IQ、IK

四個類別的分析。主要分析項目及意義如下：

1)訂單量(EQ)分析：單張訂單出貨數(shù)量的分析，可用于決定訂單處理的原則、分揀系統(tǒng)

的規(guī)劃，并影響出貨方式及出貨區(qū)的規(guī)劃，通常以單一營業(yè)日的EQ分析為主。2)訂單品項數(shù)(EN)分析：單張訂單出貨品項數(shù)分析，分析產(chǎn)品的重要程度及運量規(guī)模。

可用于儲存系統(tǒng)的規(guī)劃選用、儲位空間的估算，并影響分揀方式及分揀區(qū)的規(guī)劃。3)品項數(shù)量(IQ)分析：每單一品項出貨總數(shù)量分析，對訂單處理的原則及分揀系統(tǒng)的規(guī)劃有很大的影響，并將影響出貨方式及出貨區(qū)的規(guī)劃。

4)品項受定次數(shù)(IK)分析：單一品項出貨次數(shù)分析，對于了解產(chǎn)品的出貨頻率有很大的

幫助，主要功能可配合IQ分析決定儲存區(qū)與分揀系統(tǒng)的選擇。由EQIENIIQIIK綜合分析，即可確定卷煙配送中心的整體布局及規(guī)劃。

3自動化分揀作業(yè)與設備

在現(xiàn)階段卷煙配送中心分揀系統(tǒng)規(guī)劃中，大多采用電子化揀選方式，下面就電子標簽輔

助揀選與自動揀選兩種方式進行簡單介紹。

(1)電子標簽輔助揀選

電子標簽輔助揀選是一種無紙化的拆零揀選系統(tǒng)，在每個條煙貨位安裝數(shù)字顯示器。利用計算機系統(tǒng)將需要揀選的商品信息傳輸?shù)綄�應的�?shù)字顯示器內(nèi)，揀貨人員按顯示器所顯示的數(shù)量揀貨，揀貨完畢后按確認鍵即完成揀貨作業(yè)。電子標簽的揀貨能力為每小時120～180

件。(2)自動揀選

即揀選作業(yè)由自動分揀設備完成，無需人工介入。目前卷煙自動分揀有三大類：自動分揀機分揀、機器人分揀和自動分流輸送機分揀。自動分揀機通常有塔式分揀機、通道分揀機、

臥式分揀機等類別。

塔式分揀機又稱為A型自動揀選系統(tǒng)，包括放置煙條的貨架、煙條自動撥頭及其下端的自動輸送設備等裝置。貨架上的煙條按品種分別堆碼，一般一個貨格碼放同品牌。其分揀效

率可達2～5條／秒。

通道分揀機包括緩存通道、煙條自動撥頭及其下端的自動輸送設備等裝置。其最大的特點是件煙補貨，可以一次單條自動撥煙，也可以一次撥5條煙，分揀效率可達0.3秒／條。通道分揀機是主要用于銷售量大且品牌較為集中的卷煙自動分揀的關鍵設備，其優(yōu)點是自動分揀效率高，件煙補貨，能科學地實現(xiàn)自動補貨作業(yè)，其缺點是設備結構復雜、成本高。臥式分揀機結構與塔式分揀機類似，每個格口可進行一個品牌卷煙的分揀作業(yè)。它和塔式分揀機相比的優(yōu)勢在于補貨，塔式分揀機需要人工補貨，勞動強度大，但是臥式分揀機可以通過智能補貨小車進行補貨，每個智能補貨小車負責一定數(shù)量的臥式機群，能夠精確定位到每個格口，并準確地把煙送進格口。其缺點是適合于需求量比較少的煙的品牌，不能滿足

需求量較大的品牌分揀。

每種分揀機都有自身的優(yōu)勢，可以根據(jù)配送中心的需求進行組合使用。例如，根據(jù)分揀

卷煙品牌的多少，可以組合相應數(shù)量的臥式分揀機組成臥式分揀系統(tǒng)。

卷煙配送自動分揀系統(tǒng)的規(guī)劃設計

1卷煙配送自動分揀系統(tǒng)的規(guī)劃概況

以某卷煙配送中心為例，由其銷售資料可知其平均每天分揀量為1400大箱(1大箱=5件)，日最大分揀量為201*大箱，日均配送5600戶，總品牌數(shù)為178，日均分揀品牌為135個，排名前40個品牌的日分揀量占總分揀量的80％，其余品牌占20％。對配送中心100

個抽樣訂單進行了EIQ綜合分析，其結果見表2。

由EQ/ENIIQ/IK綜合分析可知，此配送中心屬于一般型配送中心。因此采用不同的揀選

方式進行揀選策略組合。2復合式卷煙分揀系統(tǒng)

根據(jù)EIQ分析結果及分揀設備的特點，將通道式分揀機和臥式分揀機設置在同一工作平面，用皮帶輸送系統(tǒng)將兩種分揀機結合起來，形成一條完整的復合式分揀系統(tǒng)。該復合式分揀系統(tǒng)由16臺通道式分揀機(每次限出煙5條)、96臺臥式分揀機(每次出煙1條)組成，如

圖2所示。其單機效率可達14000～19500條／小時。

對于銷售量大的品牌，訂單需求為5的倍數(shù)時采用通道分揀機分揀，對于揀選量為1～4條的條煙采用臥式分揀機分揀，最后進行合單；銷售量小的品牌則只用臥式分揀機分揀。根據(jù)該配送中心的銷售資料可知，共需要4條這樣的復合式分揀系統(tǒng)流水線，剩余的日分揀

量只占總分揀量4％的C類品牌及整件煙均作為異型煙處理，由人工完成。

分揀系統(tǒng)每天工作7小時，分揀能力校核計算如下：

設備日最大分揀能力：

4線×19500條／小時／線x7小時=546000條／日=2184大箱／日>201*大箱／日

設備日均分揀能力：

4線×14000條，小時／線×7小時=39201*條／日=1568大箱／日>1400大箱／日

3卷煙配送中心自動分揀系統(tǒng)的總體規(guī)劃與設計

結合實際配送中心內(nèi)部結構與其他系統(tǒng)分布情況，構成該配送中心分揀系統(tǒng)總體布局，

如圖3所示。

卷煙自動分揀系統(tǒng)是近期開發(fā)并已投產(chǎn)的新型自動化配煙系統(tǒng)，包含了自動件煙供件、自動裝填條煙、自動分揀配貨、自動包裝等多種功能。件煙由件煙提升機從樓上的倉庫中運送到匯總補給線，根據(jù)掃描條碼得到的信息由控制系統(tǒng)決定件煙的流向，在通道補給支線和臥式補給支線前端設置人工開箱：通道分揀機自動補煙，由推煙氣缸將件煙推進通道分揀機緩存通道。臥式分揀機自動補煙則需經(jīng)過自動補煙小車，將件煙送進臥式分揀機緩存格口。

經(jīng)自動分揀噴碼后，按單自動塑膜包裝。

通過對配送中心訂單資料的分析規(guī)劃設計的卷煙自動分揀系統(tǒng)。彌補了現(xiàn)有卷煙分揀系統(tǒng)的不足，能夠進一步提高卷煙分揀作業(yè)效率，降低勞動強度，也更加符合卷煙分揀的特點。

友情提示：本文中關于《卷煙分揀系統(tǒng)的應用設計》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，卷煙分揀系統(tǒng)的應用設計：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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