卷烟辅料物流与柔性生产
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作者: 郑晓海
摘要：现代烟草工业企业的卷烟生产提高了生产系统的柔性化要求，卷
烟辅料的作业流程优化和即时配送系统能够人幅提高卷烟生产系统的柔性。
关键词：柔性生产、辅料配货、辅料配送、辅料即时配送系统
现代烟草工业企业的卷烟生产已逐渐由计划生产向以市场为主、计划为辅的订单生产模式发展，卷烟生产管理已由企业推动向市场拉动逐步过渡，但生产线的配置、工艺流程、组织调度管理。以及质量控制等都会给生产带来不同程度的影响，因此，企业管理者比任何时候都注重生产系统的柔性。在实际运作中，完备的系统生产柔性不是一蹴而就的。需要逐步完善。本文针对卷烟辅料的配送作业环节如何满足系统柔性生产进行探讨。
辅料作业流程的优化
烟草工业企业辅料物流系统是卷烟生产系统中一个独立性较强的子系统，它与供应链管理、卷接包生产调度管理、物流管理、物料搬运系统、财务等各职能部门，以及企业外部的市场资源、运输条件等密切相关。
近年来，卷烟生产由少品种、大批量，逐步向多品种(批次)、变批量生产模式过渡。卷烟厂辅料库的定位已不是以储存为主，其功能也从重视保管和绩效，逐渐转变为提供高质量、全方位的生产服务。卷烟辅料的作业管理模式，以及辅料的配货和配送作业流程为满足卷烟柔性化生产提供了基础条件。
1 辅料物流系统的主要作业环节
辅料物流系统的主要功能是按照卷烟生产计划为卷接包生产机组进行组织、搭配、储存、配送等作业，主要作业环节是辅料的配货和配送。
辅料配货是卷烟辅料配送过程中的重要作业，也是人工参与最多的作业流程。辅料在托盘上的码放形式、品种和数量的方案是根据各卷接包机组生产计划提前设计的，会随着机台生产的变化而变化。例如，一些机台长期生产某单一品牌，配货工作量就会减少，而增加托盘工位，部分卷烟辅料实行单品种直接配送。
辅料配送是按照生产计划，实行按机组定额、种类、品种搭配、数量、供应商、时间、摆放方式等要求进行搭配，并将卷接包机组需要的辅料，按时、按量、保质、连续地运送到指定工位的过程。配送是“配”与“送”准确、有效的结合。
辅料物流系统经过“九五”、“十五”和“十一五”技改的不断完善，辅料储存和配送已形成以高架立体仓库为辅料平衡暂存，采用库前配盘、AGV配送到机台的生产作业模式。同时，许多工业企业以现代物流思想为指导，完善供应链管理，降低运营成本，在保证生产安全的条件下，科学合理降低卷烟辅料的库存量，使辅料物流系统更加完善、可靠。
2 辅料配货的形式
辅料配货主要有人工和自动两种形式。目前，辅料自动配货在许多大型卷烟企业已经实施。但并不是主流，其原因：一是辅料自动配货需要的条件较为苛刻，生产过程需要人工辅助；二是卷接包机组在不断改进辅料自动上料机构，尤其是高速卷接包机组，其发展方向是单品种托盘直接补货，自动上料。因此，采用中速卷接包机组生产、品牌更换较为频繁的卷烟企业，多数采用人工配货的形式。
辅料人工配货有摘果和播种两种基本方式。目前，卷烟企业～般采用摘果方式进行配货。准许入库的卷烟辅料到达内仓后，要进行入库操作，这时有两种选择，一是单品种直接入库，另一种是按照生产计划进行配货入库，包括二次配盘。然后进行存储，接到出库任务时执行配送。其配货所占用面积的大小受管理调度流程和管理水平影响。
3 辅料配送的形式
对应上述两种配货方式，存在两种配送方式：单品种直接入库的卷烟辅料出库后要根据生产要求进行配货，然后才能送至机组使用；按照生产计划进行配货入库的辅料直接送至机组使用。这就是业内非常关心的“库前配”和“库后配”的问题。
对于“库前配”有两种理解。目前一些工业企业建立了辅料物流系统，其主要功能是辅料的温湿度平衡和暂存，在其前端还设有辅料一级库或综合库，为了减少辅料平衡库库前配货的压力，必须在辅料一级库(综合库)进行辅料预配工作，在辅料平衡库前只做拆包和辅料搭配码盘的工作。另一种方式是直接在辅料一级库(综合库)进行辅料配盘后，送至平衡库暂存。此种配货管理方式在辅料搬运过程中增加了不必要的质量风险，严重的会影响生产，甚至影响产品质量。因此采用辅料一级库(综合库)直配的方式要谨慎。
“库前配”的方式较适合品种相对集中、产量较大且稳定的生产模式。但对于多品种、变批量的卷烟生产模式，系统的柔性不足，不能很好地满足生产变化的需求。为了满足烟草工业企业柔性生产的需要，可以根据自身的产品结构调整单一的库前配货的方式，增加“库后配”的方式，适应生产变化的需要，而且可以适当减少生产过程中剩余的卷烟辅料的退库量。库后配货的生产管理模式为生产调度管理提供了良好的灵活性，比较适合生产品种、批量、数量变化快的生产作业。
4 辅料作业流程的优化
根据卷烟生产和辅料配送的特点，集中两种配货方式的优点，采用灵活、互补的辅料配货方式，可以为系统柔性生产提供有利的保障。
在企业的实际操作中，将生产计划所需的辅料按产品结构分为两部分，一部分是品种、批量和数量相对稳定品牌的卷烟辅料；另一部分是公用辅料，以及各品牌的单品种辅料。卷烟辅料采用单品种配盘和多品种配盘结合的入库方式。多品种配盘主要指那些生产计划期内最大产量的品牌所使用的辅料，以及消耗量较大且搭配品种少(≤2)的辅料，例如小盒商标纸和条盒商标纸配成一个供包装机使用的托盘(同一供货商)，卷烟纸和水松纸配成一个供卷接机使用的托盘。从而减少入库操作环节，提高作业效率。
温湿度平衡后的单品种和消耗量较大且搭配品种少(≤2)的辅料托盘，可以直接出库送至机台使用，其他卷烟辅料可以采用库后配货方式，将温温度平衡后的单品种辅料托盘，由人工将卷烟辅料以播种的配货方式，分别配送到机台使用。此种方式将配货与输送灵活地结合起来，在输送中完成辅料的配货，避免了重复的辅料搬运，减少操作环节和暂存场地，提高作业率，并简化管理。通常，只有在时间上缩短作业周期，空间上少占面积，物流上减少停留、搬运和库存，才能保证投入的资金最少、生产的成本最低。但是，配送使用了人工，与现在大多数的辅料配送运行方式有所不同。
搬运工具的选择
在辅料配送的生产作业环节中，搬运工具的选择是根据所搬运物品的体积、重量、效率、生产过程、生产环境、自动化程度等进行分析后确定的。
在辅料配送到机台工位的作
业环节上，辅料配送的目的是把辅料由一个生产节点送至另一个生产节点。现在大多数卷烟厂都采用AGV配送，也有人工驾驶小型叉车作为搬运工具实行配送。这两种搬运工具都能达到配送的目的，单从功能效果角度看，二者的主要区别在于AGV是由上位机直接调度管理全自动运行，人工驾驶小型叉车则需通过操作人员完成配送任务。
人工驾驶的小型叉车具有较大的灵活性，活动范围大且操作简单，对环境要求低，除了卷烟辅料的配送以外，还可以执行其他任务。小型叉车上安装一套可以与上位机通讯的人机界面，对任务的操作和执行情况进行实时监控，并在叉车上安装信息系统，即可实现区域实时跟踪。结合RF技术和WMS系统等。同样可以达到AGV系统的功能。
根据卷烟辅料具有在某一时间段内集中配送的特点，采用AGV、人工驾驶叉车配送的组合模式，将批量自动运输与在途配货功能结合起来，并结合两种搬运工具的优点，无需在生产线内部进行多余的往复搬运，最大限度发挥了人与自动设备的优势，从而构建一种具有扩展性的配送系统一辅料即时配送系统。
辅料即时配送系统
辅料即时配送系统的配送策略增加了“撒种”的方式，将配货和输送结合起来，在输送过程中完成配送任务。从而有效提高作业效率，合理配置资源，减少运行成本，消除辅料退库，为卷烟柔性化生产提供了非常大的拓展空间。
辅料即时配送系统的入世反单品种辅料托盘入库为主，搭配的辅料托盘主要是由辅料供应商操作完成，例如同品牌的商标纸和条盒在同一供应商供货的前提下，输送到辅料库完成入库作业。
出库可以根据需要单品种出库，经调度管理系统指挥，以AGV系统为主执行部分大量配送任务，人工叉车执行辅助任务，按需在途配送，运载单品种辅料托盘(消耗量较低的辅料品种)进行有针对性(时间、地点、数量、品种等)的配送。
配送路线的合理与否对场地、人流和物流的合理化、配送速度、合理利用搬运车辆和配送费用都会产生直接的影响。AGV配送的路径是通过计算机优化后的结果，而采用人工配送时，计算机只是辅助地位，因为人更灵活。
信息是伴随着卷烟辅料的活动而同时进行的。卷烟辅料的信息系统包括出货系统、订货系统、收货系统、库存管理系统、发货系统和配送系统多个子系统。在辅料配送的过程中，辅料质量的管理和跟踪是信息化重点。就辅料的作业流程来讲，如何尽可能在不增加操作人员额外工作的条件下，让信息流简洁、清晰、有效、可靠，是设计时主要考虑的问题。
辅料采用条形码作为信息的载体，但辅料在拆包入库、人工配盘后，辅料的条形码已经随包装拆除，导致辅料信息到此中断。可采用非接触式的信息卡(工业级)作为信息载体，附着在托盘上，对卷烟辅料进行全作业流程的信息跟踪，具有移动过程中非接触读写、循环使用、保密性强、可靠性高、抗干扰能力强、运行费用低。一次性投资适中等特点。其应用流程包括：计算机系统按照生产计划生成所需辅料，将其分解成以托盘为标准单元的任务单，即在系统出空托盘时，自动在托盘上的信息卡上写入辅科作业任务单的内容；辅料配货操作人员按辅料配盘任务单中内容执行操作，操作完毕后将相关信息写入信息卡，如数量、操作者编号、操作时间、感官检验结果等；输送叉车、出入库输送系统上安装有信息卡读写器，在运输过程中自动将搬运信息写入卡中，同时将辅料托盘放入仓库入库站台。
辅料即时配送系统的应用将使卷烟的生产更为柔性化。
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