当前位置：首页> 正在进行安全检测...

正在进行安全检测...

时间：2023-11-11 21:52:42 下载该word文档

ｌ　ｌＩ５　出　ＥＭＳ在烟草制丝物流中的研究与应用　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ＥＭＳ　ｉｎ　ｃｕｔ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　章强，郭妙贞，王毓敏　ＺＨＡＮＧ　Ｑｉａｎｇ，ＧＵＯ　Ｍｉａｏ一；＇ｈｅｎ，Ｗ『ＡＮＧ　Ｙｕ．ｍｉｎ　（浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂，杭州３１００２４）　摘要：本文分析了现阶段卷烟工艺的发展方向与特点，给出了ＥＭＳ（电动单轨小车系统）的特点与优　势，指出了ＥＭＳ应用与实施中的关键技术及解决方法，本文的研究为ＥＭＳ在烟草制丝物流中　的应用推广提供了经验与依据。　关键词：ＥＭＳ；柔性制丝；箱式储丝；物流系统　中四分类号：ＴＰ２７１　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００９－０１　３４（２０１　３）０１（Ｉ－）一０１４３－０４　Ｄｏｉ：１　０．３９６９／Ｊ．１ｓｓｎ．１　００９－０１　３４．２０１　３．０１（Ｉ－）．４２　０引言　表１输送系统速度与性能比较　ＥＭＳ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍｏｎｏｒａｉｌ　ｓｙｓｔｅｍ，可译为电动　输送系统　辊道／　穿梭车　ＡＧＶ　ＥＭＳ　链条　单轨小车系统，具有速度快、定位准，可优化路　（速度　Ｏ．径等优点。它一般适用于吞吐量较大，输送速度　ｍ／ｓ）　２５　２　１．４　４　要求较高、输送路线较长或拐弯较多的领域，技　路径设置　单一　苴一　有捷径　有捷径　术已相当成熟。在国外，ＥＭＳ广泛应用于超市、　较高　较低　较低　较低　场地要求　地面安　地面安装　地面不需　轨道安装在　制药业、食品饮料业、汽车业的配送中心，运行　装设备　轨道　设备　上方　数十年，其输送速度、稳定性普遍反应较好，在　维修对系　维修不　方便　维修方便　维修方便　维修方便　自动化物流领域发挥着重要的作用，然而在国内　统的影响　有影响　无影响　无影响　无影响　各个领域却鲜见其踪影，但是随着ＥＭＳ技术的　联接方式　固定　柔性　柔性　柔性　日趋成熟，以及在小场地大流量输送问题上无可　交接时间　长　较短　一般　短　比拟的优势，必将会受到越来越多行业、企业的　重视。　４）场所适应性强　１　ＥＭＳ应用于烟草制丝物流的可行　ＥＭＳｄ￣车转弯半径为７５０ｍｍ至１５００ｍｍ，标准　性研究　转向角度为１５。至９０。，几乎在任何场地均能适应，　１．１　ＥＭＳ的特点　在小场地、大流量、多弯道的输送问题上更是具　１）速度快　有其他输送设备无可比拟的优越性。同时所有　在直轨道上速度最高可达到４米／秒，且岔口转　ＥＭＳ４＂车都悬挂于空中，地面只有少量导向定位　轨时对小车的速度影响甚少，小车装卸托盘的时　装置，清洁场地卫生非常方便。　间约为８一ｌ０秒，通过设计合理的捷径，后续小车　５）定位准　的等待对性能的影响在１０％之内。表１列出了各输　定位系统采用条码的形式，在每段钢轨上　送系统速度与性能各方面的比较。　（大约１．５米）设有一个唯一的地址条码，读写　２）故障率低　器在钢轨上通过，读得条码就知道小车处于哪个　设备本身引起的故障接近于零，通过预防性　位置。　维护，故障率在可控制范围内。　６）增减停靠点方便　３）维修方便　在ＥＭＳ系统轨道内，只需简单的增减定位　可设立专门的维修站，在维修站内修理ＥＭＳ　标识及修改软件就能增加或减少ＥＭＳ小车的停　小车不影响整个系统的运行。　靠点。　收稿日期：２０１２－１０一１０　作者简介：章强（１９６９一），男，浙江德清人，高级工程师，硕士，研究方向为物流新技术，工控管理。　第３５卷第１期２０１３－０１（上）　［１４３１　
ｌ造　匐　似　７）安全性能高　采用“Ｚ”ＳＴＯＰ的形式保证小车之间有足够　的安全距离，使小车不会发生碰撞。新系统小车　之间互有通讯，更加降低了小车之间发生碰撞的　机率。而且每辆小车上装有防碰撞缓冲装置。　１．２烟草制丝物流的特点　“十一五”期间，卷烟工艺提出了“中式　卷烟、分类加工、箱式储丝、柔性生产”的指导　思想，为了追踪世界先进水平、响应国家号召，　实现真正意义上的柔性生产，浙江中烟杭州卷烟　厂在制丝流水线中引入了片烟配方库、掺配叶丝　库、成品烟丝库三个自动化物流系统。引入自动　化物流系统后，制丝工艺发生了很大的变化，制　丝物流具有以下五个新特点：　１）与生产线紧密结合　物流系统融入到了生产流水线中，与制丝　线、掺配线的联系更加紧密，具体如图ｌ所示。　臣　匝口—　匝　—宙　３　１烘丝Ｈ掺配叶丝库Ｈ掺配Ｈ）Ｊｎ香Ｈ成品烟丝库ｌ　—————’＿＿＿。…Ｌ－＿———————‘一　‘　‘　‘　。～　ｌ　臣　至　……　由　图１制丝新工艺流程图　流水线连续生产的自身特点，决定了物流系　统本身的故障率要低，即使出现故障也能够在短　时间内修复，方能确保生产正常运行。而与制　丝线、掺配线的联系增多，使得物流输送距离变　长、变多。　２）吞吐量增多　引入自动物流系统后，箱式烟丝存储方式由　柜式转化为箱式，烟丝存储单元容量变小，原先　每柜可存储４０００公斤左右，而每箱却只能存储１００　公斤左右，物流系统的流量增加了近４０倍，相应　的输送任务也增加了４Ｏ倍。　３）与众多接口柔性连接、输送距离长　以掺配叶丝库为例，物流系统上接三条制丝　线，下连两条掺配线，接口众多，为了保证高的　输送效率，各系统之中的连接必须灵活多变，柔　性连接。物流系统与加工系统各个区域都有紧密　联系，使得物流输送系统布局很大，输送距离变　长。具体可参见图２。　１１４４１　第３５卷第１期２０１３－０１（上）　÷　：～…一　＝　＝一一，　　一￣－Ｇｒｏｕｎｄ　ＦＩｏ　蠢　：　ｌ　外部接畈区域　ＲＥＣ嚣ＩＶＤ　Ｇ　ｆ　●　高架瘁　贮　俑ｌ倒落域　ＳＴＯＲＡＧＥ　ＴＩＰＰＩＮＧ　ｍ　ｊ　、　鼍　｛　■ｊ　…ｆ＿　　＿了　。～　ｌ　棒　、女　静　…　唾　／　倾倒送域　ＴＩＰＰＮＩＧ　离　ｅ滂　蹙漓　聪Ｎ磷　啪域　ｎ　｝　蒜雅　装Ｕ。料　区Ｇ域　　图２掺配叶丝库平面布置图　４）场地狭长、复杂　由于项目用地紧张，设备布局受场地限制较　大，如图２所示，掺配叶丝库联接设备布局铺地很　大，但整个输送系统设备布局空间却很小、弯道　很多，场地狭长、复杂，呈“Ｌ１”型。　５）对卫生要求较高　受食品安全卫生要求影响，烟草行业对场地　卫生也愈加严格，要求物流设备的占地尽量少，　方便卫生清洁。　通过对制丝物流地仔细分析，得出物流设备　必须满足“大流量、小场地、高效率、柔性联　接”等需求。比较ＥＭＳ特点，恰好能满足该需　求，从理论上来说ＥＭＳ应用于烟草制丝物流系统　中是可行的。　２　ＥＭＳ系统在制丝物流的应用研究　充分了解了ＥＭＳ性能、特点后，明确了制丝　物流系统的需求，浙江中烟杭州卷烟厂开始着手　将ＥＭＳ引入“十一五”易地技改制丝物流系统　中，然而在具体实施遇到了两个技术难点，急需　解决。　２．１　ＥＭＳ／Ｊ￣车数量的研究　增）ＪＩＥＭＳ／ｂ车的数量是不是一定能增加系统　的流量呢？杭州卷烟厂项目组成员陷入了深深思　考。为了确定流量与小车数量之间的关系，杭烟　根据掺配叶丝库的设计需求做了一个模拟试验：　假设：　１）双伸堆垛机　２）小车速度：２ｍ／ｓ　３）转弯速度：０．８ｍ／ｓ　
务ｌ　匐　出　４）加速度：０．８ｍ／ｓ　；　５）装卸时间：５ｓ。　得到的结果如图３所示。　１４００　１２００　苫１０００　盛８００　：６００　目４００　２００　Ｏ　Ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　备注：黄色曲线表不入厍托盘数／小时；蓝色曲线表不出厍量／４，　时：红色曲线表示出入库总量／４，时。　图３小车数量模拟试验结果　从图３可以看出，小车并不是越多越好，只　有选择一个合适的数量，才能使它的效率达到最　优。　根据输送流程与吞吐量需求，根据各个路线　的输送及装卸时间，考虑动态操作情况下所产生　的堵塞系数及设备利用率，杭州卷烟厂在制丝物　流系统实施过程中，对小车数量进行手动计算与　仿真测试，得出ＥＭＳｄｘ车数量具体如下：　１）片烟配方库７台。　２）掺配叶丝库３４台。　３）成品烟丝库１９台。　２．２　ＥＭＳｄｘ车行车线路研究　由于高架库出入库区、生产线接口区域ＥＭＳ　的停靠点比较集中，而ＥＭＳｔＪ￣车任何一个停靠点　都会影响到后面ＥＭＳｄ￣车的运行。如何才能有效　发挥ＥＭＳ效率，将影响降低最多呢？杭州卷烟厂　项目组成员通过研究，认为线路的设置及小车的　调度至关重要。　１）线路设置（以图２为例）　掺配叶丝库出入库区一期有１７个停靠点，生　产线区域一期有３７个停靠点，在设计中将停靠点　较集中的区域设置如外部接口区、倾倒区、装箱　区设为支线通道，在支线旁设置主通道，保证主　通道上ＥＭＳｄ￣车运行的通畅。　由于支线通道上ＥＭＳ存取货物会占用一定　时间，一旦通道堵塞就会影响到主线上的小车运　行，因此线路设计时只考虑支线通道设置还不能　完全提高ＥＭＳｔ］￣车运行效率。此时在主线与支线　合理设置一些捷径就会大大提高ＥＭＳｄ￣车运行的　效率，设置捷径的一般原则是在支线的中心点附　近设立捷径，也可以根据运输量的大小适当调整　位置。图２中的倾倒区域、外部接口区域、尾料　箱处理区域以及装箱区域的中心都设立了捷径。　捷径的设立相当于将一条支线变为两条支线，将　ＥＭＳ小车在支线上受到堵塞的机率降低一半左　右，大大提高了ＥＭＳｄ￣车运行效率。　２）调度控制　设置了多条ＥＭＳ４￣车的路线，使得ＥＭＳ的交　通管理变得愈加复杂，如何有效调度小车，使小　车在最短的距离内达到目的地，减少堵塞状况？　（１）ＷＭＳ（仓库管理系统）对满车任务管　理　通过设置相应的通讯点，ＷＭＳ对通过通讯点　的小车进行目的地检查，将当前经过通讯点的小　车进行目的地转换控制，避免前车与后车的交通　堵塞，提高整环的运行效率。　（２）ＷＭＳ对目标缓存位数量的调整　在不同生产模式下，通过ＷＭＳ对ＥＭＳ目的地　输送机缓存位的调整，改变ＥＭＳ对该目的地的最　大送货量，从而满足对该目的地在特定模式下料　箱的供应。　（３）空车任务管理　采用整体原则与局部原则相结合的方式，兼　顾整体运行与局部流量的差异。对于任务的捡　取，整体采用ＦＩＦＯ（先入先出）原则，保证被捡　取站台货物可以快速被捡取；对于局部流量较大　的站台采用高优先级，当被捡取站台缓存位存取　达到一定数量时，优先级被触发，例如对于部分　倾倒线的输出站台，当输出料箱数量接近一定数　量，将要对倾倒产生影响时，捡取料箱的优先级　就被触发；采用站台料箱捡取速度的差异化，对　个别输出量较大的捡取站台，采用高速的输送速　度，减少输送时间。　（４）各ＥＭＳ环线空车数量动态平衡　在ＥＭＳ环线道岔处，对前方不同环线小车数　量做检查，再决定小车的目的地，实现不同环小　车数量的平衡，防止大量小车进入同一环线造成　拥堵。　（５）环线捷径的运用　对于直接通过的小车，通过捷径运行，减少　堵塞。　第３５卷第１期２０１３—０１（上）　１１４５１　
务Ｉ　匐　，ｔｂ　（６）ＥＭＳ空车的缓存　在生产量较小时，某些区域对小车的需求量　减少，此时小车进入某些区域进行缓存，减少大　量小车的空运行。　３．３运行稳定、维修方便　系统高冗余性的特点使得单台小车的故障不　会影响到其它小车的操作，通过预防性维修，使　得故障率大大降低。浙江中烟杭州卷烟厂引入　ＥＭＳ，运行一年多，系统稳定，除去人为误操作　及材料原因，设备本身故障率低于１％。　即便故障发生，操作人员可以通过安全门进　入环线，通过小车上的控制面板通过手动操作进　行异常处理，也可以通过手动模式将故障小车拉　至维修区域进行修理，非常方便。　３　ＥＭＳ应用于烟草制丝物流中的优势　３．１适应复杂布局　浙江中烟杭州卷烟厂制丝物流系统中的片烟　配方库既要满足出入库需求，同时还要满足紧急　补货功能，掺配叶丝库与成品烟丝库需同时满　足装箱、倾倒、清洁、出入库、尾料处理及外部　接口的输送要求，布局复杂多样，场地限制较　多，采用传统的输送设备必须夹通过设置夹层、　烟丝箱两箱堆叠等方式来满足设计需求，而引入　ＥＭＳ，单层单平面就很好地解决了一系列问题，　使工艺流程变得简单，空间占有率大大降低，建　筑投资也相应减少。　４结束语　在烟草制丝物流中引进ＥＭＳ，可以减轻高架　库的出入库输送压力，提高高架库的总体效率，　能够突破特殊高架库的设计瓶颈。在卷烟制造行　业，对于场所的卫生要求较高，通过引进ＥＭＳ，　清洁卫生方便、简洁，较之辊道／链式输送，更容　易满足要求。　３．２适应输送线路长、输送量大的环境　浙江中烟杭州卷烟厂片烟配方库一期吞吐量为　１９４托盘／小时，水平输送路线长１８６米，整个输送设　浙江中烟杭州卷烟厂ＥＭＳ投入使用以后，各　行各业的人员纷纷前来参观学习，随着对ＥＭＳ认　识的逐渐深入，以及自身在输送领域无可比拟的　优越性，必将会受到各行各业的青睐。　备成“厂－］”型布置；掺配叶丝库吞吐量为６３８　箱，，Ｊ、时，水平输送路线为３３８米，呈“Ｌ１”型布置；　成品烟丝库吞吐量为４１２箱／４，时，水平输送路线为　参考文献：　【１】李秀，张旭旭，刘文煌，乐同，徐哲学．卷烟业ＣＩＭＳＩ程的设　计与实施［Ｊ】．计算机集成制造系统，２００１（３）．　［２】崔亚军，流程企业资源计划［Ｊ］．计算机世界，１９９８，（１１）．　【３】刘伯莹，周玉清，刘伯钧．ＭＲＰ　Ｉ／／ＥＲＰ原理与实施，２００１（６）．　【４】李涛，管仲，马路．卷烟制丝生产的柔性制造初探，２０００．　５７２米，呈“．｛”型布置。每个高架库的输送路线　都较长，而且输送量大，初期，项目组采用传统输　送方式根本没办法满足规模需求，引入ＥＭＳ系统　后，突破了设计瓶颈，打破场地限制与规模限制。　蠡‘　囊Ｉ　曼‘　蠡‘ｊ量‘ｊ蠡‘　蠡‘　岛‘　岛‘｛出‘　盘‘ｊ蠡‘　矗‘　蠡Ｉ　蠡｝　蠡Ｉ　蠡●｛蠡‘　蠡●　毫‘　鑫●｛盘‘　广告索引　海德电气科技有限公司…………………………封面　北京微达电子技术有限责任公司………………封二　施迈赛工业开关制造（上海）有限公司………封三　北京机械工业自动化研究所……………………封底　施耐德电气……………………………………‘前彩１　福建顺昌虹润精密仪器有限公司……………‘前彩２　正泰电器………………………………………’前彩３　中创国技（北京）科技发展有限公司………‘前彩４　［１４６１　第３５卷第１期２０１３—０１（上）　

阅读全文