物流立体库
青岛卷烟厂自动化立体库的创新设计
发布时间：2009-12-3 9:58:42 来源：山东中烟工业公司青岛卷烟厂 张澄民 王京林 【我要收藏】
摘要：山东中烟工业公司青岛卷烟厂建设的自动化立体库系统涵盖了从原料、辅料到成品等几乎所有范围，并在烟草行业首次将自动化立体库技术应用于烟丝和嘴棒存储，实现了生产全过程的物流自动化，有效地提升了物流管理水平。
关键词：物流、立体库、烟草
山东中烟工业公司青岛卷烟厂在“十一五”技术改造过程中，新建了烟叶库、烟丝库、嘴棒库、辅料库和成品库5个自动化立体库，以及相应的入库、出库输送设备，不仅大幅度降低了人工的劳动强度，改善了车间环境，而且提高了自动化水平和数字化管理水平，最终实现了物流的精细化、标准化、智能化、快速化。
自动化立体库系统（AS/RS）是以立体仓库为中心，在计算机的控制下实现对货物单元的收发、存储、搬运、加工和信息管理等物流作业的自动化物流系统，是集光、机、电、信息等多种技术为一体的系统工程，是在不直接进行人工处理的情况下能自动存储和取出物料的系统。自动化立体库的主要功能包括：
1.储存功能。在储存货物的同时，根据储存货物对储存环境的不同要求，同时具备恒温、恒湿等附加功能。
2.收、发货功能。可以实现收货、理货、货物储存单元标准化，实现电子标签信息写入，来货包装废弃物返回物流，货物信息传递，用户信息收集、统计等功能。
3.调节供需的功能。具有调节入库、出库瞬时波动大、不平衡的功能。
4.信息管理功能。可以存储大量的信息，对库存货物信息、收货信息、发货信息、历史记录等信息进行管理、统计、分析、追踪等，从而提高仓库的智能化程度。
5.延伸功能。现代物流逐步把单一企业物流联络成纵横交错、功能完善的面向社会各行业、各环节的复合物流，物流功能和业务以自动化立体库为核心向上下游延伸和发展，向上游发展到从客户处收集货物、规范包装成适合大流量、大批量的运输单元，向下游发展到送货到门，满足客户在包装、批量、时间等多方面的需求。通过物流延伸，扩大物流业务，充分利用资源，降低物流成本。
自动化立体库概况
青岛卷烟厂自动化立体库货架统一选用上海精星仓储设备工程有限公司生产的组合横梁式钢质货架。AGV等入库、出库设备选用昆明船舶设备集团有限公司的产品。
控制系统采用西门子公司带Profibus-DP接口的S7-400系列PLC产品作为系统的过程控制主站，将分布在现场的
智能设备与各种分布式I/O从站通过Profibus总线进行连接，并实现数字信息交换（如数据采集、参数设定等）及过程控制。控制系统可以独立完成立体库生产设备的运行、停机、故障报警等各种过程控制。通过现场操作员终端可以实现单机/自动切换、对每台设备进行手动操作及状态指示等功能。通过上位监控系统可以监控整个自动化物流系统所有设备的运行状况、货物的所在位置及数据等。系统按其功能分为设备控制层、集中监控层、信息管理层。最底层（设备控制层）：采用西门子公司现场总线Profibus-DP连接各动力控制站、I/O站、智能仪表、操作员面板等，通过具备现场总线接口的主控制器实现对整个系统设备的组合和单机控制，以满足生产要求。中间层（集中监控层）：作为控制系统的人机交互接口，通过中央监控计算机实现对物流系统的自动操作、状态监控、故障诊断定位和报警显示、记录等。最高层（信息管理层）：负责统一协调全系统的生产，处理全系统运行过程中的综合信息，是整个系统的后台数据存储和管理系统，具有对整个系统的数据信息进行管理的功能。
烟叶库
烟叶库设有3条巷道、6排货架，共3588个货位，每个货格内存放2个托盘；采用日本小松公司起重量为300kg的双伸位堆垛机3台，起升高度17.95米，库内货架并列安装，不仅减少巷道占地，而且还减少了堆垛机台数，在相同面积条件下，大幅度提高了地面利用率和存取工作效率，同时也为应用企业节约了可观的投资。此外，还应用了高速穿梭车1台，托盘码分机、烟包托盘分离装置、输送机等辅助设备107台（套）。烟叶库可存储满足制丝12000kg/h生产线3天生产的烟叶用量。
烟丝库
烟丝库配置3150个货位，使用村田公司堆垛机5台，AGV电磁自动导引车8台，烟丝装箱、翻箱、垂直升降机、输送机等辅助设备224台（套）。
值得关注的是，烟丝库在国内首次采用了烟丝箱式立体库储存（获得实用新型专利、发明专利）。该烟丝箱式立体库储存系统避免了储丝柜组与风力喂丝机之间输送机形式的“一对一”刚性联接，提高了卷包安排生产的灵活性；提高了储存能力的有效利用率；缓解了大批量制丝生产与小批量订单、多规格牌号卷烟之间的矛盾；减少风力送丝的距离，也减少风力送丝造成的烟丝造碎；并且实现了数字化管理。此外，在青岛卷烟厂技改项目中，研制了大流量烟丝装箱系统设备，完成了15000kg/h大流量烟丝装箱入库攻关项目，解决了制丝线与烟丝箱式立体库储存之间的关键衔接；研制了新型烟丝翻箱倒料设备，实现了烟丝轻柔
倒料和减少粉尘污染环境。
嘴棒库
嘴棒库总货位为558个，使用昆船公司堆垛机4台，出入库站台、提升移位机等44台（套）。研发并首次采用了嘴棒立体库储存，该技术也获得了实用新型专利、发明专利，并且在国内外公开的文献检索中未见相关报道，说明该技术具有一定超前性和创新性。在实际应用中，它可以有效提高空间利用率，实现对滤嘴棒柔性化调度管理，提高滤嘴棒存储、输送的自动化程度，减少人为差错，降低劳动强度，从而提升物流管理水平。该技术投资少，适用性强，能够替代传统存储工艺模式，与目前常用的快速固化连接系统方案相比，节约投资约1600余万元。
辅料库
辅料库配置3360个货位，使用昆船公司堆垛机3台，穿梭车1台，AGV激光自动导引车9台，托盘码分机、输送机等辅助设备52台（套）。在辅料库中设置了两种尺寸的货位，盘纸和水松纸采用单一托盘，使盘纸、水松纸托盘储运能力提高10%，降低了物流频率，提高了AGV自动导引车的运输效率。
成品库
成品物流系统配置货位7436个，使用巷道堆垛机5台、机器人3台、高速往复式穿梭车1台、高速连续提升机2台、箱烟分拣输送机3台、其他输送设备160余台（套），可储存30288大箱卷烟。成品物流系统能够及时、准确地掌握成品库存信息，减少成品短缺、积压现象，快速准确地应对市场需求变化。
在成品库中采用了整托盘装车方式，通过与国家烟草专卖局“一号工程”的良好衔接和发货环节的优化设计，减少了烟箱重复搬运，降低了人工成本，提高了发货效率；同时，解决了近途带托盘运输，避免了烟垛的重复拆垛和码垛，提高了对烟草商业系统的服务水平。
青岛卷烟厂自动化物流系统投入运行后，实现了企业内部对生产所需的原料、辅料、烟丝和成品科学、合理、有效的管理，并实现了对各种原料、辅料、烟丝和成品使用情况的科学统计、分析，这些数据既可作为企业管理人员制定各项生产计划的重要依据，还可以优化管理，降低原料、辅料、烟丝和成品的库存，从而大幅降低企业的生产成本，提升企业的管理水平。