现代烟丝箱式自动化储存技术与应用

1．慨况 烟丝箱式储存在卷烟生产中的应用具有悠久的历史，在纵观整个烟草生产历史的发展过程中，人工作业的烟丝箱式储存是卷烟厂生产过程中的传统储存方式；而从上世纪八十年代自动化储柜的产生以后，替代了过去一直以来较为原始的人工作业的烟丝箱式储存方式；在近二十多年来，储柜在卷烟生产中，一直是生产工艺中必不可少的设备。目前，昆明船舶设备公司创新开发了烟丝箱式自动储存技术，它是一个与现代物流自动化技术相结合的储存新型技术，具有较大的发展潜力。 我们通过下图可以看出其发展的过程： 烟丝箱式存储 自动化储柜作业方式 烟丝箱式存储 人工作业方式 自动化作业方式 2．成品烟丝箱式储存的意义 为什么成品烟丝在卷烟生产过程中的发展出现了从箱式储存到储柜存储，然后又返回到箱式储存这一过程，其主要是经历着以下过程： 前期是人工作业方式向自动化作业方式转化的过程；后期是自动化作业方式向自动化、信息化、精细化、柔性化作业方式转化的过程，整个存储方式的变化是随着烟草品质、生产管理、市场需求的整个要求而发展出来的。 成品烟丝箱式储存的意义： （1）储存方式变化对烟丝制造质量影响  相对传统的储丝柜存储烟丝的过程，由敞开无密闭的柜式结构改变成烟丝装箱的形式，密封性好，各单元箱体具有封闭隔绝特性，温湿度易控制，烟丝香气损失小，能最大限度的减少烟丝中的香精香料、水分的丧失。由于传统储丝房中多个布料车进行布料落料改变成集中布料落料，扬尘较小。同时减少多品种烟丝在储存过程中相互串香串味的可能性，对于保证卷烟产品的质量，有积极的意义；成品烟丝装箱系统采用后，烟丝各项工艺技术指标不受影响。  采用烟丝装箱的形式可以减少烟丝储柜在出料时拨料辊产生的造碎，可以方便灵活地扩大烟丝箱的运输范围，缩短卷烟厂内储丝车间与卷接包车间的送丝距离，减少过长风力送丝距离造成的烟丝造碎和烟丝水分丧失。 原工艺路线： 创新后工艺路线： （2）有效的节约空间 成品烟丝装箱存储方式与储柜存储方式相比，在相同空间储丝情况下，其储丝量是储柜存储方式的1.4倍左右，若将成品烟丝箱体采用双层叠放、输送机积放的方式存放，其储丝量则是储柜存储方式的2倍以上。而若采用立体仓库的储存方式，其节约占地面积就更是不言而喻了。 成品烟丝箱式存储方式节约空间目的：  生产需求 在卷烟厂里，通常成品烟丝在卷烟前的储存时间一般是 4小时，而目前，卷烟厂为提高香烟的品质和质量，所使用的新工艺中将烟丝储存时间加长，时间最长可增加到48小时左右（注：各个卷烟厂根据自己不同的加工工艺所增加时间各有不同，但都在原来的工艺基础上有所增加）。烟丝储存时间的增加，其目的是使烟丝在经过较长时间的储存醇化后，增加烟丝配料的渗透力，平衡整体烟丝的温湿度平衡，有效地减少自身的内应力，从而使香烟在后续的整个卷制加工过程中所产生的 “ 爆口、空头、造碎 ” 等现象大大减少，能够较大幅度的提高产品的质量。  降低投资 储存时间从 4 小时增加到48小时，无疑是需要增加烟丝储存量，这样使仓库的面积成倍的增长（12倍的关系），也使储存设备的需求量大幅度增加。 储存时间的增加，虽然提高了产品的品质，但是需要占用较大的工作场地、设备和投入较多的资金，这一直是困扰烟厂的问题；然而，采用箱式储存与立体仓库结合的方法是解决这一问题的好方法。 （3）生产组织调度灵活 由成品烟丝装箱存储方式的特性所呈现的是：存储单元化、容积标准化，它可以较好实现柔性化、模块化和精细化生产调度的管理模式；可以满足规模化、集团化、小批量及个性化的市场发展需求。 我们可以在这里将原传统成品烟丝贮柜和目前成品烟丝箱式储存的方式进行一个比较：  原传统成品烟丝贮柜： 成品烟丝贮柜的存储量通常有几千公斤，生产过程中是几个贮柜同时对应一台风力喂丝机供料，或一台大储量的储柜供料对应一台风力喂丝机供料，它的每一个批量的生产要求在几千公斤以上，而对于小批量的生产，需配置专用的小储存柜或者是大柜存小量的方法（此种方式对烟丝的醇化和配置烟料的渗透效果不好），它限制了生产调度的灵活性，不便于小批量烟丝的生产调度，不能很好的满足模块化、精细化制丝生产的需要。  成品烟丝箱式储存： 成品烟丝箱式储存的单只箱子存储量为100～150公斤，能够将多种不同牌号的烟丝送到任意一台风力喂丝机；可进行大批量的烟草制丝生产，也适宜小批量卷烟的生产调度；适时灵活地满足多品种小批量大规模供料。 成品烟丝箱式储存最大的特点在于：充分利用烟丝箱灵活储存转运的特性，机动的组织生产调度管理，提高供料精度，随时投料生产满足市场需求。 （4）较为方便的实现信息化管理 在卷烟生产过程中，高水平的信息化管理，可方便地计算调整原、辅料供应和成品库存预测管理，对每批卷烟成品，均能得到准确的烟丝消耗。 作为成品烟丝的烟丝箱式自动化储存，是在每个烟丝箱安装有IC电子标签，电子标签含有烟丝牌号、重量、批号、时间等多种信息，烟丝箱在整个储存转运的工艺过程中均有信息读取器适时的进行采集，使之信息得到完全的跟踪，实现在整个工艺实施中的信息化管理。 （5）成品烟丝的烟丝箱式自动化储存技术的发展 在先进国家烟草行业目前已经普遍推行了成品烟丝的烟丝箱式自动化储存技术，下面仅就意大利Garbio公司所采用的箱式储存物流系统部分业绩可以得知： 公 司 国 家 时 间 物 料 装箱能力（kg/h） R.JRcynolds 土耳其 1996 成品烟丝 2500 Britsh American Tobacco 德国 1998 成品烟丝 10800 Philip Morris 瑞士 1998 成品烟丝 6000 Philip Morris 瑞士 2001 膨胀烟丝 9000 Itaian Monopoly 意大利 2001 梗丝 1500 Gallaher Ttd 哈萨克斯坦 2002 成品烟丝 5000 Gallaher Ttd 哈萨克斯坦 2002 成品烟丝 5000 P.THM.Sampoema 印尼 2003 成品烟丝 6000 PhilipMorris 捷克 2003 成品烟丝 6500 而目前国内来说，成品烟丝的烟丝箱式自动化储存技术还尚未进行大范围的应用，近一年多以来，某卷烟厂与昆明船舶公司进行了共同合作，作了多次的研究分析、调研考查，借鉴国外并以此作了新的创新，工程经实施并交验。作为国内首家使用了这一系统，为提高我国烟草的技术水平和发展，促进民族工业做出了较大贡献。 3．国内某卷烟厂成品烟丝箱式自动化储存技术介绍 （1）基本参数 成品烟丝箱式自动化储存系统设在某卷烟厂主厂房的东北区三楼，长为40M，宽32M，净空高度为4.13M（内部容纳了消防、照明、空调、压缩空气、保温涂层等通用工程的使用空间）。 基本运行参数：  储存工艺要求时间12小时以上；  具有10,000kg/h的成品烟丝流量的装箱能力，能连续处理两批成品烟丝（8,000kg/批）来料；  供丝能力为3,000kg／h。 （2）总体布局 根据土建情况和系统能力要求，我们在项目中的总体工艺确定为：生产后的成品烟丝通过输送系统输送至烟丝箱式布料装箱系统，计算机管理系统根据每批预计装箱量分配相应数量的空箱进行均匀布料，并通过自动输送系统入库；当需要卷烟生产时，计算机管理系统按先进先出规则指定库内储存系统送出烟丝箱，由自动输送系统送至翻箱喂丝机进行成品烟丝供料；整个系统中还包括了与之相关的空箱、箱盖及不合格烟丝的处理系统。按此所作的工艺布局如下： （3）主要工艺流程简介  入库流程 制丝车间生产的成品烟丝，通过烟丝输送系统送至成品烟丝箱式自动化存储系统装箱布料分系统，该分系统在装箱区布料车上方设置有一台动态电子称，它烟丝输送过程中动态的获取来料重量，这时计算机管理系统根据生产任务表的每批预计装箱量计算出装箱区所需空箱量，当动态电子称计量到本布料排道已满足预计装箱量时，系统控制布料车停止该布料排道的烟丝箱装箱，并自动切换烟丝输送到另一布料排道继续烟丝箱的装箱，直至整个掺配批次的工作结束。 装箱好后的烟丝箱经输送设备进入烟丝箱处理系统，由该系统内的称重工位进行称重，然后通过电子标签读写器将重量等信息写入箱体上的电子标签，并在叠箱工位上由叠箱机将两个箱体上下叠放组合，与此同时加盖机加上箱盖进行密闭，工作完毕后最后通过自动输送系统送入烟丝箱存储系统内进行暂存。  出库流程 操作人员按计划下达烟丝喂丝供丝任务，计算机管理系统根据生产指令按先进先出规则指定存储系统中某储存道排出烟丝箱至出库穿梭车上，出库穿梭车按分配的目标地址把烟丝箱送至指定的出库站台，进入翻箱待料工位。 在翻箱喂料系统中，由机器人进行翻箱喂料，经机器人翻箱后的烟丝，通过贮柜、喂料机、风力送丝机将烟丝经风管送至卷接机组。 （4）辅助工艺流程简介  空箱处理 a． 喂丝后形成的空箱单元； b． 装箱区的空箱补充； c． 空箱调出维修。  箱盖、拆分箱体处理 从装箱区前端去盖、拆分空箱单元，到装箱后双箱叠加、并自动加盖的处理。  残烟丝、紧急出库处理 解决从库中由人工指定调出某个批次或某条存储道内的烟丝箱，通过其他出口紧急出库处理。  残烟丝清扫及判别处理 解决翻箱倒料后，清空附着在箱体内部的残留烟丝并集中回收利用；对清扫后的空箱进行多重仪器结合判别箱内是否达到装箱前的清空标准。 4．系统主要技术 通过对该系统的实施和运用，我们主要解决了八大技术，使在实际的运用过程中得到较好的效果，满足了系统的要求，并保证了系统的整个运行指标和烟丝品质要求，这八大技