编者按：烟草行业一直是我国物流自动化系统和设备应用较早、规模最大、规格最高、技术最全面的行业，特别是卷烟生产的高效率、高度自动化和高度信息化，对物流系统和设备提出了非常高的要求。可以说，烟草行业的每一次技术升级改造，都离不开先进的物流技术的有力支撑。同时，烟草行业广泛大量地集成应用各种自动化物流系统和设备，也推动和引领中国物流装备行业的技术进步和创新发展。来自业内专家对昆明卷烟厂如何采用现代物流技术支撑卷烟柔性化生产的权威解读，将给读者带来参考借鉴。

　　为了应对市场发展趋势和分组加工的技术趋势，昆明卷烟厂（简称“昆烟”）通过特色工艺柔性加工路线设计，特色加工工艺技术研究，特色设备研发及先进设备的应用，仿真模拟系统研究，排产系统、协同调度系统开发，结合易地技术改造构建了“面向分组加工及订单生产的柔性制造系统”。本项目具有两个面向、四个特色、八个柔性的特点。

　　两个面向

　　面向订单生产：面向市场变化、个性化和品牌定制生产。

　面向分组加工：满足不同加工特性的烟叶分组加工；以叶配为主的多叶组精细配方的混合、储存；叶丝配方的混丝和成品丝多品种生产等。

    四个特色

　　一是特色总体布局：建成了世界上规模最大、适合柔性化生产的卷烟生产联合工房。联合工房面积达20万平方米，配备制丝、卷包工艺设备1100台套，物流设备9万余台套件。工艺设备和物流设备相互融合的一体化布局，实现了所有物流系统与生产线的就近无缝连接，为柔性化提供了紧凑合理的框架。

　　二是特色工艺流程： 通过多线并行、交叉生产的特色工艺加工路线设计，既可实现制丝生产能力的柔性可调；又可实现横向、纵向分组加工方式的有机结合；实现多级交叉，多次配方，模块加工；承担多品牌规格、多模块的同步加工，满足模块无缝切换要求。多线并行设计为精细化、柔性化生产打下基础。

　　昆烟确定以叶配为主、丝配为辅的特色加工工艺技术，形成了世界上最大规模的烟草加工箱式储叶、箱式高架储丝、箱式送丝系统，世界首例加料后烟叶箱式储存工艺，国内首例成品丝半成品丝合一箱式高架存储与掺兑系统。

　　由传统制丝线连续型流程式生产，引入了离散化的物料单元（储箱），通过柔性物流存储单元（高架箱储），实现多点对多点的流程式与离散式有机结合的基于现代物流和信息技术的烟草行业的混合型生产模式，探索了大规模的多条柔性生产线组成的柔性制造工厂的创新模式。

　　三是特色仿真应用：昆烟柔性制造系统面对横向分组加工复杂模式，面对小额订单、紧急订单的快速响应需求，带来生产调度的复杂性和多变性。由于柔性制造并行加工单元组的设计，同时也带来了单点故障的应变灵活性。借助仿真技术，可以验证柔性调度计划的合理性和可行性，可以在故障发生时对调整计划的可行性确认，可以研究在不同模块数量、配比、存储时间下的仿真生产效果分析与评估，可以对不同模块配比的仿真生产效果对比。为将对柔性调度的仿真研究进行实践和应用，开发了排产系统和协同调度系统。

　　鉴于柔性制造系统的复杂性，首先对各物流子系统进行物流仿真，进行能力验证和调度策略研究。例如，叶库规划仿真、丝库规划仿真、送丝系统调度策略仿真等。

　　柔性制造系统逻辑模型由多个柔性加工单元、柔性存储单元、柔性输送单元组成。在各物流子系统的能力仿真、策略仿真的基础上，依赖对制丝、卷包车间逻辑模型分析基础，建立完整生产过程的仿真建模，即构建柔性制造系统的生产仿真系统。借助生产仿真系统，可在分组加工品牌转换过程中，辅助技术中心结合生产计划进行模块配比、存储时间等方面的研究；借助生产仿真系统，可辅助在品牌转换过程中及转换后的复杂生产工单的验证。

　　四是特色物流设计（详见下文）。

　　八个柔性

　　品牌柔性：制丝环节通过叶配、丝配，可同时实现4个品牌（或规格）卷烟的加工，可实现同时10-12个模块的加工。

　　流程柔性：配置了纵横交叉、互联互通的4条叶处理柔性线、1条梗线、1条薄片处理段、1组试验段；17个柔性加工单元（工艺段）；与生产紧密联系的3个自动高架库和1个柔性送丝系统，可根据品牌、配方和工艺的需要，柔性配置到多达数十个工艺流程。

　　工艺柔性：可实现柔性化的叶配、丝配（含气流丝掺配、梗回丝掺配）、分组加料、气流/薄板烘丝等工艺。借助以并联、串联的柔性加工单元构成的柔性制造系统，可实现精细化加工和纵向、横向分组加工模式。制丝系统为加工单元各预置了60组工艺参数、设备参数。以上配置最大化地支撑了工艺柔性可调。

　　能力柔性：生产能力从1000~21000 kg/h按需柔性可调。有应对淡旺季、节假日前后等不同计划需求特点的柔性加工方案。

　　时间柔性：大容量的叶片箱储能力和叶库前后段的并行加工单元组可以最大程度适应不同存储时间的工艺要求，工艺存储时间的柔性化适应不同档次卷烟醇化时间的需要。订单响应时间的快捷可调适应了面向市场的需要。

　　应急柔性：具备应对紧急订单、设备故障等应急状况的柔性。柔性并行单元组有利于针对单个加工单元故障或应对紧急订单时，增加了可调线路和加工资源的可能性。

　　开发柔性：新品牌、新流程、新工艺的开发更加便捷、柔性。

　　调度柔性：柔性制造系统需要柔性计划与调度系统的支撑，实现计划与调度的系统包括生产仿真系统（包括模拟工单、模拟生产、仿真分析系统）、生产排产系统与协同调度系统。

　　特色物流设计

　　由于篇幅有限，本文仅就特色物流设计进行简介。

　　1.先进适用的物流理念和方法。

　　采用先进适用的现代物流理念，进行工艺和物流的流程再造，优化层次、合理布局；采用21世纪现代物流前沿概念和技术，用精细物流支撑精细加工、柔性生产，用现代物流技术改造、融入传统生产线，进行流程再造。

　　业主与擅长土建公用工程的设计院、物流专业咨询设计单位相结合，促进了物流与生产工艺一体化设计。

　　采用先进物流计算机仿真软件、生产过程仿真软件进行系统仿真，进行验证。

　　进行关键模式、关键流程的专项论证，使物流的规划设计决策建立在多方案的技术经济对比的可行基础之上。

　　在采用按专业设备类型分部招标以节约投资、便于统一型式、利于维修而直接面对十多个专业设备供应商的情况下，强化物流系统的系统集成，充分发挥物流咨询单位和电控和信息集成商的作用。

　　2.建成了世界烟草行业规模最大、物流子系统最齐全、物流模式较多、柔性化程度最高、自动化连续化程度较高、全过程覆盖、技术先进适用的卷烟工业物流系统。

　　1）世界烟草行业规模最大、物流子系统最齐全、物流模式较多

　　在世界烟草行业最大的达20万平方米的联合工房内，新建了烟叶配方、箱式储叶、箱式储丝、箱式储丝、辅料、成品、嘴棒、备件8大物流系统，装备了9万余台套件物流设备。具体如下：

　　42台巷道堆垛机分布在南、中、北各处，点对点高架库可灵活取货的形式，提高了对柔性化生产的支持程度，大幅节约了面积、缩短了工艺和物流路线的长度；

　　40台六自由度工业机器人不仅进行传统的成品拆码垛作业，还进行原料烟包的自动剪带、开包、装封箱机组的自动上箱皮等作业；

　　22台AGV实现了辅料输送及高速卷烟机组自动供料站台的对接；

　　33台穿梭车组成10个穿梭车系统，轨道化运输替代了数百台输送机；

　　16台变轨穿梭车箱式送丝系统缩短了风送距离，提高了柔性；

　　2630台各式输送机覆盖了从配方出库到成品装车全过程；

　　34616个托盘位、4068个箱位、14800个备件箱位、982个嘴棒位的高位货架系统，提供了无缝连接，增强了缓冲存储柔性能力；

　　4608个叶片、烟丝料箱提高了醇化、保润、增香效果，30928个托盘、16400个备件箱提供了有力支撑；

　　34256个RFID标签，提高了数据采集的全面性、可靠性。

　　2）柔性化程度最高

　　烟草生产的传统物流技术是用皮带输送、震动输送、风力输送、提升机、电梯、叉车等实现机械化、自动化生产。这种流水式的生产线难于实现多品种、柔性化、精细化的生产。

　　本项目将现代物流技术与传统制丝线高度融合，物流系统配置和工艺需求紧密结合，将先进的物流技术、信息技术、物流装备深入运用到卷烟生产的各个环节，为实现分组加工、模块化生产、多线并行、交叉生产的特色工艺路线创造了条件。不仅联合工房的尾首尾端布置了配方物流系统、成品物流系统，而且在制丝线、卷包线的中央核心区域，布置了叶片物流系统、半成品成品丝物流系统、送丝物流系统、辅料物流系统、嘴棒物流系统，在物流布局上形成昆烟物流支持柔性化生产的特色。采用能够点对点存取的自动化箱式存储技术、自动化高架立体仓库、巷道堆垛机、AGV、机器人、变轨穿梭车等现代物流设备，为实现精细化加工、分组加工、模块化加工、达到灵活应对面向订单生产和面向分组加工的柔性化制造提供了硬件支撑。

　　3）自动化连续化程度较高、全过程覆盖

　　从配方投料起到成品装车，实现了物料连续自动输送不落地（辅料配盘除外），实现了高水平、一体化、全过程覆盖的自动化物流系统。

　　促进了物流的直达化、减少了业务流程的层次。辅料一、二级库就近合并，成品物流路径最短。与其他项目在联合工房外建设多层楼的辅料一级库、成品库、综合库相比，本项目每年减少10万吨成品、6万吨辅料的二次搬运。

　　4) 技术先进适用

　　在国内外广泛调研、交流的基础上，全面把握了国内外企业物流系统的发展趋势、技术水平、厂商选择、设备选用的认知、熟悉、识别、选择、评价的能力。在本项目中选用了总体先进的技术、先进适用的技术指标，在一些环节不追求最先进的技术指标，以提高可用性、可维护性，使投资额降低了数千万元。