卷煙濾嘴兩種生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)比較

張澄民，劉兆強(qiáng) ZHANG Deng-min,LIU Zhao-qiang

（1.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司青島卷煙廠，山東 青島 266101；2.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司滕州卷煙廠，山東 滕州277500）

(1.Qingdao Cigarette Factory of Shandong Branch of China Tobacco Industry Corporation,Qingdao 266101,China;2.Tengzhou Cigarette Factory of Shandong Branch of China Tobacco Industry Corporation,Tengzhou 277500,China)

在煙草企業(yè)，濾嘴棒生產(chǎn)廣泛采用成型機(jī)，用三醋酸甘油酯作增塑劑和固化劑霧化后均勻噴灑在被開松展開的醋酸纖維絲束里，絲束包裹著三醋酸甘油酯被拉伸通過喇叭口形煙槍過程中被塑造成圓柱形并被成型紙包裹成圓棒，成型紙?jiān)陔S著絲束往前輸送的過程中被在縱向邊緣涂膠并在繼續(xù)往前輸送過程中被加熱烘干，濾嘴棒完成成型并源源不斷地以400米/分鐘的速度往前繼續(xù)輸送，在輸送過程成中根據(jù)需要被截?cái)喑?00毫米或120毫米長的濾嘴棒，然后經(jīng)過發(fā)射機(jī)輸送到卷煙機(jī)。

濾嘴棒儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)位于濾嘴棒成型機(jī)和發(fā)射機(jī)之間，主要起到如下作用：

1.連接作用，將成型機(jī)和發(fā)射機(jī)連接起來，將成型機(jī)生產(chǎn)的濾嘴棒自動(dòng)輸送到發(fā)射機(jī)。

2.儲(chǔ)存功能，通過濾嘴棒周轉(zhuǎn)儲(chǔ)存保證增塑劑的揮發(fā)，為濾嘴棒固化提供時(shí)間，達(dá)到需要的固化效果和硬度。

3.緩沖作用，平衡濾嘴棒成型機(jī)、發(fā)射機(jī)和卷煙機(jī)的生產(chǎn)能力。由于濾嘴棒成型機(jī)和發(fā)射機(jī)之間隨生產(chǎn)波動(dòng)，能力不可能完全匹配。當(dāng)成型機(jī)短時(shí)間能力不足時(shí)，濾嘴棒從儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)補(bǔ)充到發(fā)射機(jī)，保證對(duì)卷煙機(jī)的濾嘴棒供應(yīng)；當(dāng)發(fā)射速度下降低于成型機(jī)能力時(shí)，多余的濾嘴棒在儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)內(nèi)緩沖儲(chǔ)存起來，以備濾嘴棒不足時(shí)用。

濾嘴棒的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)是卷煙生產(chǎn)的重要組成部分，其安全平穩(wěn)運(yùn)行是卷煙生產(chǎn)的重要保障，對(duì)卷煙質(zhì)量和濾嘴棒成型生產(chǎn)皆有重要影響和作用。目前濾嘴棒的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)主要有兩種形式，一是快速固化連接裝置，前幾年普遍采用；二是自動(dòng)化立體庫，近幾年快速發(fā)展，獲得較大應(yīng)用。

快速固化連接裝置主要包括提升機(jī)、匯流裝置、高位輸送線、存儲(chǔ)庫、發(fā)射機(jī)接口、控制柜、現(xiàn)場操作站等。提升機(jī)與存儲(chǔ)庫的其他組成部分配合使用，組成一套完整的連接輸送設(shè)備。通過固化區(qū)域的循環(huán)輸送達(dá)到所需的固化時(shí)間；通過跟蹤發(fā)射機(jī)與各成型機(jī)的速度差，適時(shí)地儲(chǔ)存或輸出濾棒，完成生產(chǎn)過程濾嘴棒輸送及緩沖調(diào)節(jié)，形成動(dòng)態(tài)的柔性閉環(huán)系統(tǒng)。

快速固化連接裝置缺點(diǎn)如下：

1.發(fā)射機(jī)到各卷煙機(jī)之間的輸送切換是比較方便的，可以在日常更換生產(chǎn)牌號(hào)時(shí)在幾分鐘內(nèi)完成切換；而成型機(jī)與發(fā)射機(jī)之間的連接是固定的，一旦安裝連接完成，除非技術(shù)改造，日常使用中不能調(diào)整。由于機(jī)組式僵化的連接模式限制了濾嘴棒成型機(jī)額定生產(chǎn)能力的發(fā)揮，不能滿足濾嘴棒及時(shí)供應(yīng)的要求，所以為保證濾嘴棒的及時(shí)和足量供應(yīng)，必須增加成型機(jī)臺(tái)配置數(shù)量，造成設(shè)備投資增加。

2.儲(chǔ)存量較小，儲(chǔ)存時(shí)間短。成型機(jī)與連接的卷煙機(jī)臺(tái)數(shù)量不等，平均約20分鐘。容易因成型機(jī)故障造成濾嘴棒供應(yīng)中斷，為了部分彌補(bǔ)該缺點(diǎn)，一般配置的成型機(jī)生產(chǎn)能力比卷煙機(jī)需要的生產(chǎn)能力大得多，反過來又造成成型機(jī)經(jīng)常因?yàn)閮?chǔ)存量用滿而停機(jī)等待，造成成型機(jī)生產(chǎn)能力和設(shè)備配置的浪費(fèi)。另外，增塑劑溶解在絲束表面，使之相互粘接，形成空間網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)，凝固后使絲束定型，達(dá)到需要的固化硬度，才具有較好的彈性，滿足濾嘴棒與煙支搓接的要求。如果固化時(shí)間不夠，濾嘴棒強(qiáng)度不足，就會(huì)在與煙支搓接時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量問題，如漏氣甚至掉嘴等。同時(shí)固化時(shí)間短，導(dǎo)致增塑劑揮發(fā)不充分，也會(huì)影響卷煙質(zhì)量。還有，儲(chǔ)存固化時(shí)間短，為了使濾嘴棒在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到硬度要求，需要在增塑劑中添加促進(jìn)和加快固化的三縮乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二丙酸酯、二乙二醇二乙酸酯等添加劑，提高了生產(chǎn)成本，并且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測試，增加了加快固化添加劑的增塑劑并沒有達(dá)到理想的加速固化效果，硬度不足的濾嘴棒必然會(huì)影響卷煙質(zhì)量。

3.機(jī)組式連接靈活性差。一臺(tái)或兩臺(tái)成型機(jī)與一臺(tái)發(fā)射機(jī)連接成一組，一臺(tái)發(fā)射機(jī)又與幾臺(tái)卷煙機(jī)連接。這種機(jī)組式連接是僵化和固定的，在生產(chǎn)過程中成型機(jī)不能在組間調(diào)配。由于發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)的卷煙機(jī)臺(tái)數(shù)量會(huì)隨著市場需求和生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)整而調(diào)整，所以有時(shí)一臺(tái)發(fā)射機(jī)上連接的卷煙機(jī)對(duì)濾嘴棒供應(yīng)的需求只要一臺(tái)成型機(jī)即可，但機(jī)組式僵化的連接模式限制，另一臺(tái)成型機(jī)要么停機(jī)閑置，要么人工搬運(yùn)濾嘴棒到另外的發(fā)射機(jī)，造成生產(chǎn)調(diào)配極不靈活。而快速固化連接裝置滿倉時(shí)，成型機(jī)不得不停機(jī)等待，造成成型機(jī)待機(jī)時(shí)間增加，有效作業(yè)率下降。

4.投資較大，按年產(chǎn)100萬箱卷煙進(jìn)行配置，快速固化連接裝置需要7套，采用國產(chǎn)設(shè)備YF172，約270萬元人民幣/套，總價(jià)約需1 890萬元；采用進(jìn)口設(shè)備RESY—600，約390萬元人民幣/套，總價(jià)約需2 730萬元。

濾嘴棒自動(dòng)化立體庫位于濾嘴棒成型機(jī)組與發(fā)射機(jī)組之間，是以料盤組為儲(chǔ)存單元型式的自動(dòng)化物流系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：濾嘴棒自動(dòng)化立體倉庫、濾嘴棒自動(dòng)化輸送系統(tǒng)、裝盤機(jī)空料盤上料機(jī)械手系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，以及滿足多品種大規(guī)模生產(chǎn)模式濾嘴棒自動(dòng)化倉儲(chǔ)、管理、調(diào)度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)把物流技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理和控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等有機(jī)結(jié)合起來，具有自動(dòng)輸送、自動(dòng)上空料盤、自動(dòng)存儲(chǔ)、自動(dòng)出入庫操作及計(jì)算機(jī)管理和調(diào)度等功能。

自動(dòng)化立體庫優(yōu)點(diǎn)如下：

1.提高生產(chǎn)組織靈活性，提高成型機(jī)有效作業(yè)率，減少成型機(jī)配置臺(tái)數(shù)，減少設(shè)備投資。濾嘴棒自動(dòng)化立體庫的大容量緩沖將成型機(jī)和發(fā)射機(jī)分開成兩個(gè)獨(dú)立生產(chǎn)的部分，使之互不影響，使成型機(jī)能夠滿負(fù)荷工作，所以提高了成型機(jī)有效作業(yè)率，可以減少成型機(jī)配置臺(tái)數(shù)。濾嘴棒自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)將成型機(jī)和發(fā)射機(jī)分別按集群式布置，每一臺(tái)成型機(jī)生產(chǎn)的濾嘴棒可以自動(dòng)輸送到每一臺(tái)發(fā)射機(jī)，使成型機(jī)與發(fā)射機(jī)之間打破 “一對(duì)一”或 “二對(duì)一”的固定連接，濾嘴棒成型機(jī)隨時(shí)可以根據(jù)生產(chǎn)需要更換濾嘴棒生產(chǎn)牌號(hào)和規(guī)格，提高了生產(chǎn)組織靈活性。

2.提高儲(chǔ)存時(shí)間，解決有害揮發(fā)物殘留，降低危害，提高卷煙質(zhì)量。自動(dòng)化立體庫存儲(chǔ)系統(tǒng)可以方便地增加濾嘴棒儲(chǔ)量，增加固化時(shí)間，濾嘴棒儲(chǔ)存時(shí)間可達(dá)到10小時(shí)以上，充分滿足濾嘴棒固化和硬度提高的時(shí)間要求，提高和保證了卷煙卷制質(zhì)量。達(dá)到了增塑劑充分揮發(fā)的時(shí)間要求，這對(duì)于提高卷煙質(zhì)量、降低吸煙危害具有非常重要的意義。所以，從生產(chǎn)工藝需求來看，將自動(dòng)化立體庫技術(shù)應(yīng)用于濾嘴棒存儲(chǔ)具有非常高的必要性。

3.提高廠房空間利用率，自動(dòng)化立體庫的占地面積小于快速固化連接裝置。

4.濾嘴棒自動(dòng)化立體庫是數(shù)字化工廠的重要支柱，它的應(yīng)用提高了企業(yè)管理水平。濾嘴棒自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)可向生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng) （MES）實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地提供各在品種、規(guī)格濾嘴棒的庫存量，已儲(chǔ)存時(shí)間等信息，以便進(jìn)行成型、卷包的生產(chǎn)組織調(diào)度；該系統(tǒng)還向企業(yè)經(jīng)營管理系統(tǒng) （ERP）提供信息，以便其調(diào)整絲束、成型紙等原、輔材料供應(yīng)計(jì)劃。通過濾嘴棒自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)提高了生產(chǎn)過程物流管理的細(xì)度和準(zhǔn)確度，提高了生產(chǎn)成本核算的實(shí)時(shí)性和有效性，提高了卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的可追溯性。濾嘴棒自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)引入了完善的濾嘴棒信息計(jì)算機(jī)管理，提高了數(shù)字化、信息化管理水平，符合當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的方向。

5.投資較少，按年產(chǎn)100萬箱進(jìn)行配置，濾嘴棒自動(dòng)化立體庫項(xiàng)目設(shè)備投資如下：裝盤機(jī)空料盤輸送機(jī)30臺(tái)，約2.5萬元/臺(tái)，需75萬元；人工站臺(tái)輸送機(jī)3臺(tái) （長度2 500），約2萬元/臺(tái)，需6萬元；空盤提升移位機(jī)10臺(tái)，約3萬元/臺(tái)，需30萬元；巷道堆垛機(jī)4臺(tái)，約65萬元/臺(tái)，需260萬元；貨架558個(gè)貨位，約240元/貨位，需14萬元；操作員終端2臺(tái)，約6.5萬元/臺(tái)，需13萬元；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)價(jià)格52萬元；電控系統(tǒng)約60萬元；電子標(biāo)簽10 000只，約36元/只，需36萬元；電子標(biāo)簽讀寫器20臺(tái)，約7 000元/臺(tái)，需14萬元；總計(jì)約需560萬元。

綜上所述，相對(duì)于快速固化連接裝置，自動(dòng)化立體庫具有儲(chǔ)存量大，儲(chǔ)存時(shí)間長，能滿足濾嘴棒生產(chǎn)工藝要求，生產(chǎn)組織靈活，占地面積較小，投資較少，自動(dòng)化、信息化程度高，具有較大的優(yōu)越性，獲得了廣泛的應(yīng)用。