黔南州智能化煙葉散葉收購系統(tǒng)的研發(fā)與應用

楊秀祥++羅斐++何彬++周再軍++王歡

摘要 為進一步適應煙葉專業(yè)化分級散葉收購的要求，提高煙葉收購效率，降低收購成本，研發(fā)了煙葉智能化收購系統(tǒng)。應用情況表明，該系統(tǒng)集煙葉收購有序排號、智能PDA叫號初檢、規(guī)范掃碼定級、準確司磅交售于一體，并采用精確視頻聯(lián)動技術(shù)提高了煙葉收購的透明度，規(guī)范了煙葉收購流程，提升了煙葉收購精益管理水平，具有較好的應用效果和推廣前景。

關(guān)鍵詞 煙葉；智能化；散葉收購系統(tǒng)；研發(fā)；應用效果；貴州黔南

中圖分類號 S23 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）24-0302-03

煙葉收購是煙葉生產(chǎn)經(jīng)營的一個重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系煙農(nóng)切身利益。如何做好煙葉收購工作，實現(xiàn)收購設(shè)備與收購模式的有效融合，對確保煙葉收購工作的規(guī)范、穩(wěn)定、有序開展，維護行業(yè)形象，提升煙農(nóng)滿意度，推動煙葉生產(chǎn)長遠發(fā)展具有十分重要的作用及意義。

1 研發(fā)背景

自1985年第一臺煙葉收購單片機問世以來，煙葉收購就一直是煙葉生產(chǎn)經(jīng)營全過程中信息化、智能化程度最高的一個環(huán)節(jié)?；跓熑~收購的重要性，國家煙草專賣局于2004年在全國統(tǒng)一推廣了煙葉生產(chǎn)經(jīng)營基礎(chǔ)軟件，其中的煙葉收購管理模塊大幅提升了煙葉收購管理水平，進一步規(guī)范了煙葉收購流程和秩序。后來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和自動化輸送設(shè)備的更新?lián)Q代，很多煙區(qū)引進了皮帶流水線，對煙葉分級、定級、過磅全面實現(xiàn)流水自動作業(yè)，對煙葉收購起到了較好的減工降本效果。

隨著煙葉專業(yè)化分級散葉收購模式的實施，對收購系統(tǒng)的智能性、集約性和高效性提出了更高的要求。以往的自動化收購線雖然能在一定程度上支持散煙收購模式，但在設(shè)備配套、空間集約、流程優(yōu)化、過程控制等方面缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃與支持。在此情況下，如何對自動化收購線進行優(yōu)化升級，使之能更好地適應專業(yè)化分級散葉收購的業(yè)務管理要求，成為煙葉收購管理創(chuàng)新的重要工作。貴州省黔南州煙草公司按照煙葉生產(chǎn)精益管理的要求，積極探索收購模式變化與收購系統(tǒng)更新的匹配工作，以傳統(tǒng)的自動化收購線為基礎(chǔ)，經(jīng)過軟件升級和硬件更新，研發(fā)了智能化煙葉散葉收購系統(tǒng)[1]。

2 研發(fā)內(nèi)容

2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

按照統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一標準、信息共享的原則，對原基于C/S模式煙葉的CELL架構(gòu)進行全面的設(shè)計和提升，以業(yè)務主線為基礎(chǔ)，包含基礎(chǔ)業(yè)務、應用資源、安全控制及統(tǒng)一門戶框架，形成黔南州B/S模式（圖1）。

2.2 B/S收購應急保障模式設(shè)計

針對很多收購點地處偏遠地區(qū)，電力、網(wǎng)絡保障相對較弱，收購過程中出現(xiàn)網(wǎng)絡中斷可能性較大的實際。為了徹底解決由于網(wǎng)絡中斷造成的數(shù)據(jù)丟失問題，系統(tǒng)設(shè)計了B/S收購離線保障模式（圖2）。一是通過架設(shè)不同運營商的備份線路解決網(wǎng)絡出現(xiàn)故障的問題；二是通過購置發(fā)電設(shè)備解決電力保障問題；三是通過新增“收購離線模塊”解決斷網(wǎng)情況下服務器不可用的問題[2]。同時，在各環(huán)節(jié)收購系統(tǒng)中設(shè)置了暫存功能，即使發(fā)生斷電、斷網(wǎng)等問題，仍能確保數(shù)據(jù)不丟失，并實現(xiàn)了離線收購，最大限度地保障了收購工作的順利進行。

2.3 操作設(shè)備升級

按照操作簡易、安裝便捷的思路，對PDA、定級機、排號機進行壓縮升級，使之功能上更加穩(wěn)定高效，應用上更加小巧實用。同時，在排號、定級環(huán)節(jié)采用一體機，在叫號、初檢環(huán)節(jié)應用便捷APP，工作人員只需要很少的手工操作或無需動手就能夠自動完成相關(guān)業(yè)務操作，既降低了系統(tǒng)的復雜程度，又提高了工作效率[3]。

3 業(yè)務流程

根據(jù)煙葉散葉收購的管理需求與業(yè)務特點，建成了一套智能、靈活、高效的規(guī)范化管理流程（圖3），實現(xiàn)對各環(huán)節(jié)信息的自動傳遞、關(guān)聯(lián)可溯與全面控制，促進專業(yè)化分級、散葉收購工作有序、規(guī)范、高效運行。

3.1 身份驗證

煙農(nóng)持IC卡或身份證通過讀卡器進行身份驗證。

3.2 自動排號

售煙身份確認后，系統(tǒng)打印排號單，煙農(nóng)憑排號單在侯煙區(qū)等待分級調(diào)度。系統(tǒng)利用顯示屏、語音播報方式，呼叫煙農(nóng)進煙。

3.3 主動叫號

合作社分級調(diào)度員根據(jù)分級進度，使用終端上的“叫號”功能，顯示屏顯示叫號煙農(nóng)信息，煙農(nóng)到待分區(qū)進行煙葉分級登記。

3.4 專業(yè)化分級

分級隊長通過PDA終端顯示的分級、完成、空閑等信息，將煙葉分配到空閑的分級臺進行專業(yè)化分級，將分級好的煙葉裝入煙筐并生成煙筐RFID信息[4]。

3.5 質(zhì)管員初檢

分級完成的煙葉進入質(zhì)管員初檢環(huán)節(jié)。質(zhì)管員持PDA終端掃描煙筐RFID，系統(tǒng)自動讀取煙農(nóng)的IC卡信息，本批次煙葉分級臺、組信息，對分級合格的煙葉錄入煙筐煙葉組別信息、質(zhì)量信息，進入下一個環(huán)節(jié)。對分級不合格的煙葉進行退煙掃描登記，煙筐進入返工臺。

3.6 定級

定級員接收分級后的煙葉逐筐定級，通過觸摸一體機掃描煙筐RFID并對煙葉等級進行確認。煙農(nóng)同意交售的進入過磅環(huán)節(jié)，不同意交售的進入退煙環(huán)節(jié)。

3.7 過磅

系統(tǒng)讀取煙筐上的RFID信息并進行逐筐過磅，自動獲取煙葉重量信息。

3.8 組包打包

打包員掃描煙筐，自動識別煙葉等級、重量、煙農(nóng)、分級臺班、分級組長、質(zhì)管員等信息，并傳輸給打包賦碼機。打包賦碼機根據(jù)打包員工作卡號生成打包人員信息，并將上述信息集合形成煙包二維碼，縫包員將煙包二維碼縫在煙包卡片上，完成打包環(huán)節(jié)[5]。

3.9 煙葉入庫

工作人員持PDA掃描煙包二維碼和垛位信息后，將煙包按順序碼垛，所有信息自動上傳到系統(tǒng)主機。

4 優(yōu)越性及應用效果

4.1 優(yōu)越性

4.1.1 高智能。建立了收購業(yè)務智能分析調(diào)度模型，通過應用集群智能控制技術(shù)，實現(xiàn)了交售智能排號、精準散葉調(diào)度、分級智能排程、過程智能控制，推動了散煙收購模式向更加高效、智能的方向發(fā)展。

4.1.2 全自動。構(gòu)建了覆蓋業(yè)務全流程的封閉式智能化收購系統(tǒng)，實現(xiàn)了定級、過磅、入庫、成包全程電子化、標準化，用工結(jié)算自動化，從而有效促進了管理減工、設(shè)施減工、技術(shù)減工[6]。

4.1.3 可追溯。應用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了煙農(nóng)、煙葉定級、司磅、打包、倉儲等節(jié)點信息的實時采集、有效關(guān)聯(lián)，為質(zhì)量追溯奠定良好基礎(chǔ)。

4.2 應用效果

黔南州煙草公司研發(fā)應用該系統(tǒng)以來，較好地完成了煙葉收購任務，煙葉收購質(zhì)量和透明度、規(guī)范度不斷提高，煙葉收購秩序更加穩(wěn)定，并實現(xiàn)了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

4.2.1 煙葉收購質(zhì)量明顯提高。通過規(guī)范的收購作業(yè)及收購過程信息的痕跡化、可追溯化管理，提高了分級人員和質(zhì)管人員的責任心和工作積極性，有效減少了煙葉收購過程中的混等混雜等現(xiàn)象，從而顯著提高了煙葉質(zhì)量及等級合格率。

4.2.2 煙葉收購效率明顯提高。通過煙葉智能化收購模式的應用，平均不到1 min即可完成一稱煙葉收購，每條收購線每天可完成20～25 t煙葉的收購任務。同時，通過B/S收購模式應用，降低了總體的維護成本，提高了故障處理效率，降低了因數(shù)據(jù)傳輸問題對煙葉收購的影響。

4.2.3 煙葉收購規(guī)范化水平明顯提高。通過系統(tǒng)應用，實現(xiàn)了煙葉分級、收購全程的可視化、公開化，進一步提升了煙葉收購過程中的公平、公正、公開性，提升了煙農(nóng)滿意度。

4.2.4 便于煙葉生產(chǎn)收購的質(zhì)量追溯。系統(tǒng)各環(huán)節(jié)全部采用了電子信息收集和記錄，便于對煙葉生產(chǎn)、收購質(zhì)量進行追溯，實現(xiàn)了對煙葉生產(chǎn)、收購、流通過程的全程監(jiān)控和質(zhì)量問責。

5 結(jié)語

信息化是發(fā)展現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的一個重要標志。發(fā)展現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)就是要用最先進的信息技術(shù)全面滲入煙草行業(yè)生產(chǎn)、流通、管理過程，加速煙草產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整，完善煙草行業(yè)管理體制，滿足市場和消費者的需求，提高整體競爭實力。煙葉收購作為煙草行業(yè)的至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，實行自動化管理對于推進整個行業(yè)現(xiàn)代化進程具有重要意義。

6 參考文獻

[1] 程占省，屈劍波.煙葉分級與收購[M].北京：中國華僑出版社，2003.

[2] 程占省，李廣才.煙葉分級工[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[3] 王勉，宋彥君，詹傳華.煙葉自動化控制收購系統(tǒng)的應用[J].煙草科技，2003（9）：17-18.

[4] 何勇.煙站（單元）煙葉管理信息系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].廈門：廈門大學，2013.

[5] 冰火，建利，江洪東.談談煙葉精益生產(chǎn)[N].東方煙草報，2014-03-19（003）.

[6] 武圣江，饒陳，陳波，等.我國烤煙散葉密集烘烤的研究進展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2014（2）：69-72.