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异型“易行” ——浙江温州烟草异型卷烟分拣改进小记

2018-01-30

  个性化、多元化消费的滚滚浪潮推动了异型卷烟蓬勃发展,同时,也给以标准条烟为主的烟草物流分拣配送带来了新的挑战,温州市烟草专卖局(公司)卷烟物流配送中心就是亲历者之一。

异型卷烟分拣量“日夜长大”

  在个体私营经济发达的温州,每天成千上万条卷烟通过自动高效的烟草物流分拣配送作业抵达遍布全市的烟酒行、食杂店、超市,以满足零售客户货源供应和市场消费需求,日复一日,周而复始。

  对于这一切,温州卷烟物流配送中心副经理吴明辉很是熟悉,卷烟分拣配送作业也一直忙而不乱、有条不紊地进行,无外乎在逢年过节的卷烟销售旺季会更加繁忙一些,“不过,2014年下半年开始,异型卷烟,主要是细支卷烟,在温州市场呈井喷式发展,不断增加的市场需求和攀升的投放数量,给异型卷烟分拣工作带来了很大的压力。”

  温州卷烟物流配送中心有一条异型卷烟电子标签分拣线,通常配置3人,每小时可分拣700条卷烟,正常情况下一个班每天分拣4000条左右,如果进入销售旺季可增至5人,每小时能分拣1000条,达到6000条/天的分拣量。异型卷烟的人工分拣包装模式注定了劳动的高强度,虽然增加人员、延长工作时间等措施可以增加分拣量,但也可能提升差错率,性价比并不高,也不能从根本上突破异型卷烟分拣产能瓶颈。

  “以前,异型卷烟日均分拣三四千条,就可以满足零售客户订单供应,后来分拣量快速增加,异型卷烟日均分拣2万多条,高峰时曾达到3.8万条,短短3年间,就增加了五六倍工作量。”与日俱增的异型卷烟分拣量让吴明辉倍感压力。

  一方面,进入2015年,受大的形势和环境影响,温州常规卷烟销量下滑,结构增幅趋缓,异型卷烟的爆发式增长在困难之年显得弥足珍贵,务必要做到“颗粒归仓”。

  另一方面,异型卷烟依靠人工分拣包装,产能毕竟有限,异型卷烟快速扩大的销量和分拣包装滞后产能之间的矛盾日益突出,成为制约温州市局(公司)稳量增利的一个关键因素。

  穷则思变,来自市场的变化倒逼异型卷烟分拣模式的改进和设备的革新。恰值新物流配送中心建设开始,温州市局(公司)党组高度重视,于2015年2月集合技术骨干,并联合供应商成立了联合攻关组,就有效扩容异型卷烟分拣产能展开了技术研究和设备攻关。

半自动分拣线从无到有

  异型卷烟分拣要大幅度提高效率、降低劳动强度,变人工作业为自动作业无疑是最有效的方式。尽管有了方向,要走出一条路来却并不容易。

  “与尺寸整齐划一的标准条烟相比,异型卷烟最显著的特点就是‘高矮胖瘦’、长短大小不一,标准条烟可以使用高效高速的自动化分拣设备和包装设备,但这些成熟的技术和设备却不适应外包装尺寸独特的异型卷烟。”卷烟物流配送中心储配部副主任胡晓喻介绍,攻关之初异型卷烟自动化分拣还是一个全新课题,行业内没有经验借鉴,温州烟草异型卷烟自动出烟、智能码垛和自动包装的探索从一开始就是“摸着石头过河”。

  首先是立式烟仓,攻关组改标准条烟的固定尺寸烟仓为可调式烟仓,50个烟仓分别对应一款异型卷烟,按照异型卷烟的“身材”调节通道的宽度、深度及高度,确保大小各异的条烟能够顺利堆放。

  在烟仓至传送通道的自动出烟环节,考虑到常见的“弹出式”出烟会因不同材质、不同体积的异型条烟重量有别而力道不均,使得卷烟弹出后硬碰硬地撞在链板上,造成卷烟姿势难以控制甚至包装破损,需要增加矫正整形作业,攻关组选择了条烟“垂直下落”,则很好地解决了卷烟姿势控制的问题。

  为提高拣选效率,攻关组对传送通道进行了巧妙设计,从烟仓传送过来的异型条烟在打码后一分为二,经上下两层斜向上的传送通道缓缓向前,两只机械手以恒定的速率在通道尽头自上而下抓取条烟进行堆垛,取代了以往人工堆垛的繁琐、疲劳。同时,运用检测技术对分拣和码垛实时纠错,有效降低了作业差错率。

  以一个订单为单位的异型卷烟堆垛后,通过自动升降平台进入包装机,在经历捆扎机包装不成功的探索之后,攻关组选择采用裹膜包装机,利用热收缩膜包装技术对烟垛进行裹膜,然后贴标,最后由人工装入笼车。异型卷烟自动包装解放了劳动强度大、差错率高的人工套袋动作,在提高包装效率的同时,也为卷烟配送核单、交接提供了便利。


 
温州烟草改进升级的半自动化异型烟分拣线有效提升了异型卷烟分拣效率

  通过不断摸索实践,一套较为成熟的集异型卷烟自动出烟分拣、智能组织剁型、自动包装于一体的半自动分拣线逐渐成型,成为浙江省乃至全国烟草商业系统第一条半自动化异型烟分拣线,其间多项技改成果为全国首创。半自动化的智能分拣极大地提高了分拣效率,为快速增长的异型卷烟市场销售和投放提供了有力支撑。2015年,温州异型卷烟销量占浙江省异型卷烟销量的64%,成为拉动卷烟销量增长和结构提升的新亮点。

在改进升级中彰显效率

  温州烟草异型卷烟半自动分拣线攻关,旨在提升异型卷烟分拣产能,在没有先例可循的情况下,这注定是一个循序渐进的摸索过程。

  卷烟物流配送中心设备部主任李胡国把整个摸索过程分为三个阶段,即自动分拣+人工包装阶段、自动分拣+自动包装阶段和优化提升阶段,异型卷烟半自动分拣线正是在不断的改进升级中实现了效率和产能的大幅度提升。

  以机械手自动堆垛为例,一开始每只机械手安装了一组吸盘,一次抓取一条烟,后来攻关组为机械手增加了一组吸盘,这样一次就能抓取两条烟。不过问题随之而来,同一规格的条烟因为高低一致,机械手可以一次抓取两条烟,但对于不同规格的条烟则无能为力,大小高低不一致的条烟无序混杂也不利于堆垛,就算堆起来也容易散掉。同时,一些高且厚的异型卷烟由于比细支卷烟更重,在机械手弧形移动时容易甩落。

  针对出现的问题,攻关组首先对烟仓出烟顺序进行了优化,由系统根据订单自动计算出最合理的出烟顺序,根据堆叠模型按照优先顺序出烟,同一规格的条烟一起传送,让机械手利用率最大化,长且宽的条烟堆在最底层,短且高的条烟逐级向上,保证垛型稳固。在此基础上,实现机械手区别抓烟,细支卷烟弧形移动,较重的异型卷烟则直线移动,解决了甩落问题。

  目前,机械手自动堆垛最大的长宽高为330mm×440mm×200mm,一次最多可码放28条细支卷烟。在自动升降进入包装机过程中,为了防止烟垛因移动而散垛,攻关组还在升降平台上安装了U型槽予以保护,再由气缸将垛烟推进包装机进行包装,使包装节奏与堆垛节奏有效匹配。

  细数类似的改进提升其实真不少。比如,设置异型卷烟混合烟仓,可一次性摆放35条卷烟,使在线分拣异型卷烟品规数从50个增加到70个以上,解决了烟仓有限、品规分拣限制问题。再比如,针对“下落式”出烟容易卡烟的问题,攻关组人员对有关参数进行了反复、细微的调整,做到顺畅出烟。还比如,早先倒膜的问题很棘手,通过更换更高效率包装机、物理按压等措施最终完美解决。

  事实上,从无到有的过程总是充满意外,林林总总的问题远不止这些,自2015年5月底开展攻关后的8个月时间里,分拣线进行了4次重大模式升级,上百次的技术改良和上千次的现场调整,整体效率也从最开始的2000条/小时不断攀升至4500条/小时以上。

  李胡国介绍,异型卷烟分拣包装效率与订单结构有一定关系,因此并不恒定,但通过不断的技术改进升级,目前异型卷烟分拣线已经较为成熟,单线平均产能4500条/小时,最高可达到4800条/小时,单班产能突破了28000条,平时一条线配置7个人即可,分拣量大于17000条时增加至8人,整体产能比最初提高了近7倍。

  随着个性化消费和异型卷烟快速发展,异型卷烟传统人工分拣包装的效率和产能,已经越来越不能快速响应日益增长的市场需求,这也成为卷烟流通企业面临的共性问题。温州烟草异型卷烟半自动分拣线具有技术可借鉴、流程可参考、模式可复制等特点,异型“易行”的探索将为其他企业提供有益借鉴。

 《中国烟草》2017年第17期