關(guān)于卷煙分揀線智能糾錯系統(tǒng)的研究

【摘要】按照《煙草專賣法》規(guī)定，煙草行業(yè)實行專賣專營體制，是中國國民經(jīng)濟的重要組成部門，承擔著維護消費者利益、保證國家財政收入的職責。近年來，煙草行業(yè)緊跟時代潮流，加強自律，改革創(chuàng)新，現(xiàn)代化建設(shè)的程度不斷提高，先進技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴展。

【關(guān)鍵詞】煙草；分揀；糾錯

30年來，煙草行業(yè)不斷發(fā)展壯大，經(jīng)營模式不斷改革創(chuàng)新，作為直接服務(wù)零售終端的物流業(yè)務(wù)，隨著歷年來網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的穩(wěn)步推進，也得到了蓬勃發(fā)展，特別是2010年以來，國家煙草專賣局更是將物流業(yè)務(wù)獨立出來，將物流建設(shè)列為煙草行業(yè)的核心業(yè)務(wù)，極大推進了傳統(tǒng)物流向現(xiàn)代物流的轉(zhuǎn)變步伐。卷煙的倉儲、分揀、配送是三大主要物流作業(yè)，其現(xiàn)代化程度代表了當前煙草物流的發(fā)展水平。

2005年以來，隨著行業(yè)內(nèi)外成熟技術(shù)的不斷引入，卷煙分揀線主要經(jīng)歷了手工（輔助）分揀、半自動分揀和全自動分揀三個階段，其自動化程度越來越高，分揀效率提升明顯，成為了物流作業(yè)的領(lǐng)頭環(huán)節(jié)。但是，與此同時，作為機械設(shè)備，即使在可靠性幾乎接近100%的情況下，不可避免地還會有差錯的發(fā)生，當設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)故障，往往會耽誤較多時間，這一點還不是很全面。本文正是針對這一情況，提出了一些可行的想法。

一、開封卷煙分揀現(xiàn)狀

開封地處中原腹地，是中國七大古都之一，下轄一市五縣，人口約500萬。2012年，全市銷售卷煙16.1萬箱，單箱銷售收入2.2萬元。開封市卷煙物流配送中心于2011年6月投入使用，設(shè)2條半自動分揀線，承擔著全市2萬名零售客戶的分揀任務(wù)。

該分揀線由天海歐康公司設(shè)計，包括備貨、緩存、分揀三大部分。分揀流程為：備貨時，每件卷煙由疊垛機以5件為單位水平疊在一起并送到指定的備貨通道處，每個大品牌對應(yīng)1條備貨通道，根據(jù)分揀訂單需要，利用拆垛機一件一件拆開，由傳送帶經(jīng)過緩存部分送至補貨小車（共4臺），人工開箱后，推入指定的分揀通道后開始分揀。每條分揀線采用行業(yè)獨創(chuàng)的線首拆單、線尾合單的并聯(lián)方式，利用“自由落體”原理，使條煙在分揀通道內(nèi)落入傳送帶上，由伺服電機轉(zhuǎn)動將卷煙送出，從而達到分揀目的。經(jīng)過2年多的運行，目前單條分揀線分揀效率穩(wěn)定在16000-17000條/小時，在全行業(yè)同類型設(shè)備中處于較高水平。

二、存在的問題

作為半自動分揀線，在備貨前端、小車開箱處均需要人工操作，同時也增加了出現(xiàn)錯誤的幾率。由于分揀線采用光電感應(yīng)、邏輯定位等技術(shù)，因此，在實際工作中，在補貨小車前后出現(xiàn)錯誤的可能性較大，例如：件煙順序紊亂、補貨小車出煙后進錯分揀通道、分揀通道出錯條煙，等等。錯誤造成的后果會因分揀進度而不同，時間越靠前，影響越小，越靠后，則影響越大，最壞的情況就是在快要分揀完成時，突然發(fā)現(xiàn)分揀出錯，這樣，就需要對前面所有已經(jīng)分揀并包裝好的卷煙進行拆包、核查，一包一包向前推，糾正錯誤后再重新分揀、打碼、包裝，這必定要額外消耗大量的人力和時間。

三、智能糾錯的可行性分析

對于以上存在的問題，如果在這些容易出錯的地方增加一些校驗措施，將大大降低甚至杜絕錯誤的發(fā)生，將各種不必要的浪費減少到最低限度。具體為：

（一）在補貨小車前加增加掃碼器，對即將進入小車的件煙碼進行識別，確認是否需要該件卷煙進入小車。

（二）上述無誤后，將紙箱兩側(cè)打開，在條煙的兩端貼上一維條碼（橫向）作為標識。

（三）在分揀通道上增加掃碼器，識別上述條煙碼，確認進入通道的卷煙是否正確。

（四）在分揀線尾部合單處增加掃碼器，逐條識別上述條煙碼，對分揀完成的卷煙同客戶原始訂單進行比對。

（五）在條煙打碼處增加攝像機，對卷煙打碼情況進行實時錄像，供糾錯和回溯之用。

以上各環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)卷煙實物與分揀需求不符的情況，則系統(tǒng)暫停并報警，提示糾正錯誤，如果校驗正確，則系統(tǒng)正常進行。

四、建設(shè)方案

根據(jù)以上分析，在現(xiàn)有分揀線基礎(chǔ)上，僅需增加若干個前端設(shè)備，建立與分揀系統(tǒng)有機結(jié)合的糾錯系統(tǒng)，就能實現(xiàn)智能糾錯功能，進一步保障分揀系統(tǒng)的可靠運行。

（一）固定式掃碼器。要求能夠識別一維條形碼，光學(xué)分辨率500dpi以上，掃描速度在100次/秒以上。

安裝位置1：在補貨小車前。當件煙由緩存準備進入小車時，讀取件煙碼，與分揀系統(tǒng)進行比對。

安裝位置2：在分揀通道處。當條煙由小車進入通道后，讀取條煙碼，與分揀系統(tǒng)進行比對。

安裝位置3：在分揀線尾部合單處。分揀完成后，讀取條煙碼并計數(shù)，與客戶訂單進行比對。

（二）全自動貼碼機。能夠自動打印條形碼（背部不干膠），以氣體為動力，貼到條煙頭部規(guī)定位置，含25套印碼和貼碼裝置，同時印碼，同時貼碼，支持7×24小時運轉(zhuǎn)。

安裝位置1：推煙設(shè)備頭部。接收到推煙指令后，先對鄰近推煙設(shè)備的25條卷煙進行貼碼，然后將開箱后的件煙推進到補貨小車中。

安裝位置2：補貨小車頭部。件煙推進到補貨小車后，對另外一頭25條卷煙進行貼碼。

（三）高速攝像機。速度每秒1000幀以上，分辨率800萬，信噪比60dB以上，自動分段，支持網(wǎng)絡(luò)傳輸。

安裝位置：在激光噴碼機側(cè)后方，實時錄制打碼情況。

（四）智能糾錯系統(tǒng)。采用當前流行的軟件技術(shù)，B/S、C/S相結(jié)合，開發(fā)能夠上下兼容各種設(shè)備的平臺接口，按照功能需要建立智能糾錯系統(tǒng)。應(yīng)具備但不局限于以下功能：

1、基礎(chǔ)信息維護。包括設(shè)備添加、運行參數(shù)定義、通訊協(xié)議設(shè)定等。

2、錯誤預(yù)警。對各種錯誤的級別進行定義，同時與分揀設(shè)備的啟動、暫停、停止等動作進行關(guān)聯(lián)，以聲、光、電等形式提示使用者。

3、回溯查看。從分揀開始時刻進行錄像，與分揀系統(tǒng)對接，能以客戶為單位進行錄像，保存時間要求至少一個月以上。

4、統(tǒng)計分析。對一段時期內(nèi)產(chǎn)生的各種錯誤進行統(tǒng)計分析，給出降低錯誤幾率的解決辦法。

五、延伸思考

當前，條煙在生產(chǎn)時，僅在外包裝一個側(cè)面印有標識該煙的一維條碼，若能夠在工廠里將該位置移至條煙的兩個頭部，則可以節(jié)省上述貼碼環(huán)節(jié)，作業(yè)效率也將大幅度提高。

參考文獻

[1]《中華人民共和國煙草專賣法》，1991年頒布，2009年修訂.

[2]《中國煙草》雜志，國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN11-3831/D.

[3]《基于PLC控制的教學(xué)型工件進料分揀電氣動裝置的設(shè)計》液壓與氣動，2011年第3期.