规模化异地供丝项目的实施及应用研究
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完成单位:河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂
登记编号:ZSCX-D4-J-1-202
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
按照国家局优化产能布局的有关精神,河南中烟为了最大限度地释放技改红利,实现集约化、均质化生产,将许昌卷烟厂作为异地供丝首个试点。目前异地供丝项目已建设成为烟草行业首例成品烟丝异地输出生产线,相比人工接丝,工作质量和效率显著提升,成本费用极大压缩。该项目从2018年下半年开始施工,2019年8月建设完成,投资2700万元,设计能力年外运烟丝规模50万箱。
项目通过优化储丝柜布局,通过对储丝柜和喂丝机的功能与分组进行调整,实现设备效能的最优化配置,提高喂丝与接丝的柔性应用能力;充分挖掘烟箱存放空间,通过合理规划,使输入输出厂双方的烟丝储备能力最大化,保障了调运烟丝的连续性和灵活性;通过配置接丝装备器具和接丝设备电气改造,改善接丝条件,提高接丝工作效率。在MES系统中扩展异地供丝生产的数据处理模块,增强了信息化系统对异地供丝协同的支撑作用
规模化异地供丝项目由烟丝预压装箱系统、烟箱存储及装卸车系统、信息化系统三大子系统组成,整个工艺流程共分5个模块,18个主要工序,从空箱拆垛、读码入库,到空箱称重、接丝,再到烟箱加盖、写码入库、实箱装车,最后到输入方接收、读码验证,实现了成品烟丝出柜、装箱、烟丝信息存储跟踪、烟箱入库周转及自动装卸车等全流程自动化作业。
当系统接到装箱任务时,空烟箱从密集库出库,经空箱拆垛、RFID清码、空箱去盖、检测、清吹和称重等工序进入装箱站进行烟丝装箱,斜上方的电子皮带秤和铺料小车用以定量装箱,确保单箱装丝量在150公斤,偏差不超过1.5公斤。为提高装箱效率,该系统同时输出两箱烟丝。
装好的实烟箱经输送机输送到称重装置,在这里进行二次称重,减去空箱重量后的烟丝实际重量录入信息化系统。称重后对实箱加盖,再经拆码垛机堆叠为一垛两箱的形式,随后进入密集库。实箱加盖和堆垛工序,在节省空间的同时,烟丝水分和温度得到有效保证,输入方的物流车车载空调全程开启,实现水分、温度的全过程保障。
密集库采用双层货架设计,从里到外共10个巷(hàng)道,每个巷道16个货位,可同时容纳640个烟箱。每个烟箱底部都集成RFID芯片,储存批次、牌号、重量等相关生产和质量信息,实现烟箱全过程信息跟踪,输入方在接收烟丝时进行RFID读码验证,确认烟丝质量信息。子母车,由德国丹巴赫公司制造,用来实现密集库烟箱的出入库、运输和定位。当系统接到出库工单后,母车运行到对应巷道,子车在巷道指定货位取货,并将取出的实烟箱输送至出库站台,经信息识别无误后,实烟箱由1号输送通道输送至专用物流车。密集库每小时可输送72箱烟丝,物流车车装容量为48箱(7200kg),一车的装卸仅需40分钟,相比人工装卸,时间缩短67%。
装箱系统接收到密集库WMS系统(仓库管理系统)转发的生产调度工单任务后,向密集库WMS系统发出信号,在得到WMS系统反馈的工单所用空箱充足,拟输出满箱库内有充足存储空间,密集库内部流转路径通畅确认信息后,通知密集库WMS系统连续稳定输出充足的双箱堆叠空箱,并依次完成烟丝箱拆垛、空箱秤重、去烟丝箱盖,烟丝箱就装箱工位动作(烟丝箱装箱系统内详细流程附后),并根据工单承载信息发出指令,启动对应成品储丝柜以及储柜与双联自动化烟丝预压装箱设备(以下简称“装箱站”)间的输送设备,成品烟丝经输送设备到达装箱站后,系统开始按照工艺参数开始烟丝箱装作业,随后装箱系统将满箱加箱盖、秤重、双箱堆叠后输出至密集库储存待发运。
为实现异地供丝项目精准保供,许昌卷烟厂从计划统筹安排到设备标准维保作业,再到数据分析、质量改进等,建立了生产、设备、质量三个保障体系。从应用到数据、从软件到硬件、从技术到管理,异地供丝生产管理与信息化高度融合,每个工序的信息采集、数据统计、实时监控、质量追溯等功能都与许昌卷烟厂生产制造执行系统无缝链接,实现了统计的即时性、准确性。