北京烟草物流中心简介
1.实用性:系统设计首先要满足当前营销体系下的业务运营需求。
2、经济性:立足国内技术，国产设备，自学解决技术问题。在当前卷烟日销量不平衡、品种繁多的情况下，应科学确定系统的基本设计参数，合理配置系统资源和设备。降低建设成本，节省未来系统运行费用。
3.流程的合理性:力求分拣流程设计科学、完整、巧妙、适用，流程路径简单，物流单向顺流，避免迂回和逆向物流路径。
4.中等先进:要求系统具有较高的自动化水平，但对于次要的、复杂的、低水平的、暂时不能改变现状的标准化工艺环节，不要求自动化程度。
5.系统灵活性:系统应能适应不同包装规格、不同包装形式的卷烟产品的分拣作业。一个子系统在运行中出现问题不会影响其他子系统的正常工作；分系统的一部分出现故障，不影响其他部分的正常工作。
6.可扩展性:系统应具有扩展和调整功能，采用模块化结构设计，为未来业务预留扩展接口，以方便各功能模块的扩展，并随着未来业务发展为整个系统预留空间，避免系统扩展的重复投资，同时预留与中心其他系统的接口。
7.高效原则:研究、开发和采用高速高效分拣技术和设备。
8.可靠性原则:可靠性是最重要的技术指标之一。需要通过各子系统的可靠性和各设备的可靠性来保证整个系统的可靠性。在设计阶段就要充分重视。
9.标准化原则:要求系统所有软硬件的设计和制造符合相关国际标准、国家标准、部颁标准和企业标准，为系统今后的运行、维护、保养和扩展创造条件。1，基本工艺参数
分拣品种:210
额定分拣能力:1100件/小时(含香烟)。
订单结构:整件分拣/拆包分拣= 2/8；利用ABC分类法，将拆卸下来的零件分为ABC三类:排序比例为:a:b:c = 7.65:2.2:0.15；其规格比例为A:B:C=30:100:80。
分拣配送策略:1天电话面试，1天分拣，1天配送。订单货物交付的响应时间为60小时。
分拣后的货物以不统一的标准包装。
2.北京烟草物流中心卷烟自动分拣系统工艺流程
根据北京烟草物流中心土建工地的特点和集中分拣到户的业务运作模式，制定了从接收销售数据到订单配送的先进、简洁、流畅的工艺流程。工艺流程图如下:
3、各环节的流程功能
(1)数据优化
分拣计算机信息系统自动从WMS下载访问和销售数据后，系统自动进行订单优化、库存零件仓库优化、补货优化、分拣优化、包装优化、电子标签优化，优化完成后，系统通过WMS向仓库发出货物需求计划。
(2)库存零件仓库
库存烟仓是立仓和分拣之间的储水间，将立仓的托盘烟转化为分拣所需的烟支。库存件仓库的主要功能是满足自动分拣系统的补货需求，连接自动分拣系统和仓储系统，保证货物及时获取并交付给分拣系统。备料系统的工艺流程如下:
分拣开始后，当烟仓缓冲容量低于最小缓冲容量时，分拣系统根据烟仓缺货情况依次启动补货计划，并向自动仓储系统发送补货指令。自动仓储系统根据补货需求，将相应的托盘输送到托盘拆解工位，拆解后自动输送到卷烟仓库的仓储口，按照A类烟和B类烟的分类将卷烟入库。
(3)通过分类自动补充
自动补货是分拣和烟仓之间的桥梁。根据分拣计划和分拣系统的完成情况，对分拣机的烟仓进行自动补货。根据系统流程，流向自动分拣区的烟支通过条码扫描确定烟支流向，然后分流到补给输送线进入自动分拣区。卷烟进入自动分拣区的补货线后，根据自动分拣线的补货需求再次分流。信息管理系统通过条形码扫描仪读取从卷烟仓库补充的卷烟的条形码信息，从而确定卷烟是走向自动分拣区1(通道分拣处理系统)、自动分拣区2(塔式分拣处理系统)还是自动分拣区3(通道分拣处理系统)。信息管理系统将烟支方向的信息给控制系统，控制系统控制执行器将烟支送至相应的补给输送线。分拣自动补货包括通道机自动补货和塔机自动补货。
1)二类通道分拣机补充
批量出烟库的卷烟经条码识别确认后，A类品牌在开箱站人工开箱后，按批量顺序送到两台II型通道分拣机的预定烟库口。推烟机构一次将50支烟推入烟仓，空盒皮被送到输送线末端进入空盒回收线。
2)2)II型塔式分拣机智能小车的补充
批量出烟库的卷烟经条码识别确认后，B类品牌通过人工开箱站两端后，按批量顺序分别输送到两台II型塔式分拣机预定的卷烟补充通道。推烟机构一次将50支烟推入补烟通道，补烟通道一次将50支烟送入智能小车。智能小车将烟支高速输送到烟库，智能小车上的推烟机构每次自动输送10支烟5次。以下是分拣机智能补货小车的工作流程:
当小车PLC得到上位机发来的补烟信息后，立即按照预定的程序整理信息并通过串口发送给服务器驱动程序，同时也向服务器驱动程序发送相关的控制信号。手推车接收补充信息。首先以2m/s的行走速度(定位精度为2mm)到达指定的储烟仓，然后向储烟仓发送信息，表示小车准备接收香烟。储烟仓收到小车的信号后，立即启动输送机构将烟支输送到小车上。
香烟接收机构平稳地将来自存储箱的未包装的香烟连接到手推车上。在确认接烟到位后，载烟小车也以2m/s的行走速度(定位精度为2mm)到达指定塔机的某个仓。
小车停止后，卷烟步进移动机构和卷烟推进机构协调动作，在规定时间内将卷烟(50支)推进烟仓5次。
(4)自动分拣
系统自动分解订单，通道分拣机和塔式分拣机协同工作，将对应的烟支分拣到各自的传送带上。卷烟进入包装系统的缓冲带，包装机完成包装作业，包装好的周转箱被输送到DPS系统的拣货站。此时系统自动判断是否需要DPS系统参与拣货。如果需要DPS系统参与拣货，DPS系统的指示灯会亮，每个货舱的电子标签会显示拣货数量，根据指引进行人工拣货。如果不需要DPS系统参与分拣，周转箱会直接到分拣出口。将周转箱装在托盘上，存放在发货暂存区，完成分拣。
(5)自动包装和封口。
自动包装和自动组合负责接收从自动分拣系统(通道分拣机和塔式分拣机)分拣出的卷烟。香烟通过各自的主传送带被送到该系统的自动包装线上。塔式分拣机分离的烟从上层进入，通道机分离的烟从下层进入，按照订单顺序自动打包。然后判断周转箱对应的订单是否需要补充C牌烟。如果配电箱需要到C牌电子标签拣选区补充C牌烟，系统控制停车装置下降，升降机构下降，配电箱直接进入电子标签拣选输送线完成C牌烟的补充，并箱过程完成；如果配送箱不需要去C类电子标签拣选区补充C类品牌的香烟，周转箱会根据信息的指示依次进入缓存线，等待有电子标签的周转箱。北京烟草物流中心卷烟自动分拣系统设计为四层九个子系统。这四层分别是:设备执行层、工业控制层、计算机监控层和计算机管理层。九个子系统包括:订单优化子系统、自动备货子系统、自动补货子系统、自动分拣子系统、自动订货子系统、自动包装子系统、自动控制子系统、计算机监控子系统和计算机信息管理子系统。主要设备功能介绍如下。
1，一个烟库
开箱后，沿输送线输送的烟支可根据烟支的条码信息自动存放在相应的存储通道中，并根据烟支分拣的需要，按时、按量、按规格、按品种自动输送到烟支分拣区。自动挑出条码无法识别的香烟，手动填码，然后重新上线。系统设备由堆垛辊式输送机、堆垛辊式输送机、90度弯曲辊式输送机、升降开关机构、停车装置、爬坡带式输送机、自滑流畅储料槽等设备组成。三层的存储滑道数量，每层65个通道，总存储容量为195个通道。每条车道储存28支香烟；总共可以存储5460支香烟。
2.II型信道分类器
II型信道分选仪是在信道分选仪基础上的改进。它将通道分离从简单的一次性分离五块提高到1，2，3，4，5块的分离。其目的是增加卷烟的组合，满足不同订单对件数的要求，解决同一品牌需要不同设备处理的问题。50支烟自动加入通道后，先进入存储段，再进入分离段分离前排和后排，再将50支烟分离成两段和25支烟，再进入出烟机构。在控制指令下，出烟机构步进运动，同时出烟皮带机转动。举个例子，如果排出65，438+0支烟，步进式抽取板收缩50 mm，排出一支烟。推理，多支烟排出，逐级抽板。根据销售数据和分拣策略，各大品牌一天销售超过100件***在II通道分拣机上自动分拣30种，每个品牌1个箱柜，每个品牌30个箱柜。两套自动分拣主线* * *设置60个工位。II型通道分拣机的分拣效率是根据大品牌的烟支数量来计算的。因为它可以分离1、2、3、4、5支烟，所以无论订单中有多少支品牌烟，都可以一根一根地分离分拣。II型通道分拣机预存烟仓每个仓可储存3条，烟仓采用1条作为一次性补烟，补烟频率低，自动补烟。II型通道分拣机的传输线路采用同步带式输送机，速度快，订单虚拟长度大，订单间距离实时分配，处理效率高，系统处理能力强，订单数量和每张订单数量不限。
3.II型塔式分拣机
II型塔式分选机是在塔式分选机的基础上改进而成的。它将立式烟仓改为侧向式，其目的是增加烟仓容量，减缓补烟频率，提高烟仓利用效率和主线效率。同时，将传输线路的订单交付改为同步跟踪式，实现订单的实时虚拟分区，使不同的订单量占用不同长度的虚拟分区，提高处理效率。
ⅱ型塔式分拣机的分拣是将订单按顺序逐一分拣，订单根据订单长度在传输线上占据一定的虚拟区域。分拣时，烟支从烟仓一根一根释放出来，落在相应的订单区。分拣效率由输送线的速度、烟支从烟库释放的周期和烟支订单的优化方式决定。根据销售数据和分拣策略，B类每天销售5-100件* * 95种II型塔式分拣机自动分拣，每个品牌设置1个仓库和5个储备仓库，设置* * * 100个仓库。其中以10仓为单位，***10单位。两套自动分拣主线* * *设置200个位置。ⅱ型塔式分拣机的预存烟仓，每个仓可存放75支烟，烟仓由5支烟组装而成，操作也是一次叠放5支烟，简单方便。因为卷烟存储量大，量大的品牌采用多仓预储，预储容量更大，装烟作业间隔时间长，补烟频率低。ⅱ型塔式分拣机的输送线采用直线带式输送机，烟仓和分烟机构单元式布置在主线两侧，烟支收集装置单元式布置在主线末端。整个系统布局灵活，适应性广，人机界面方便。
4.智能补给车
根据上位机的指令，智能小车可以在储烟仓和塔烟仓之间快速穿梭，拾取烟支补充到预定的仓内。该车具有运行平稳、效率高、噪音低、定位准确等特点。智能小车主要用于烟草配送中心自动化加工设备的卷烟补给环节。它能连续将50条已拆包并整齐码放在储料仓内的香烟推入指定的塔吊料仓，重量为17kg(1盒)，最大尺寸为360*540*260。
小车由行走机构、接烟机构、烟支步进移动机构、推烟机构(每次推10支烟)、行走轨道和电气控制组成。
5.控制系统
该系统采用集中管理和分散控制相结合的方式，将传感器、PLC、实时监控和调度计算机、网络、电子分拣等多项迅速发展的技术结合起来，设计出方便灵活的软硬件模块，以满足分拣系统的过程控制要求和管理要求，使之成为一个既满足过程精确控制要求，又满足管理现代化要求的系统。该系统的总体目标是:
(1)实现控制系统与信息管理系统之间的信息交换；
(2)卷烟分拣过程自动化程度高；
(3)分拣过程和库存系统高度紧密配合；
(4)实现了对整个设备运行过程的实时监控；
(5)实现日处理订单量≥8000条卷烟的分拣控制；
(6)根据分拣要求实现自动补货；
(7)发生非正常关机时，系统能保护原始数据；当它恢复正常后，可以继续以原来的状态运行。
该控制系统具有设备控制准确、可靠、易用的特点，还具有完善的材料设备信息管理的特点。一方面，底层设备控制系统可以向上层管理监控系统发送现场设备数据、生产数据和物流信息，接受计划调度信息；另一方面，上层管理监控系统可以向下发布计划调度信息，同时采集生产现场的各种数据，进行各种综合处理。
分拣系统按其功能可分为三层:执行层、设备控制层和管理监控层，还考虑了与其他信息系统管理层的逻辑关系(如下图所示)。控制系统属于整个系统层次结构(即PLC控制网络)的一部分。系统通过信息采集和设备电气元件的自动控制完成分拣任务。同时通过现场总线网络传输控制过程的实时信息，电控系统通过工业以太网与上层管理、调度和监控系统连接。一方面为设备管理层提供现场生产数据和物流信息，另一方面接受设备管理层向下发布的生产任务和设备调度信息，从而完成设备控制层和设备管理层之间的信息传递。1，实用性强
系统高度与业务处理相统一，达到4万件/小时的效率(单线2.3万件/小时)。采用简单、经济、高效、实用的工艺流程设计和设备配置。卷烟加工线和空盒加工线简单流畅。
分拣线试生产运行记录
日期最大分拣速度(条/小时)准确度(%)
系统线路2线路1北线
2006-5-13 25200 11000 14200 100
2006-5-16 26607 12312 14295 100
2006-5-17 24616 13155 11461 100
2006-5-18 34054 16579 17475 100
2006-5-19 31642 14792 16850 100
2006-5-22 33440 1350 19938 100
2006-5-23 36218 18053 18165 100
2006-5-24 34299 16350 17949 100
2006-5-25 29472 15128 14344 100
2006-5-26 34380 17189 17191 100
2006-5-29 31331 17130 14181 100
2006-5-30 32517 18173 14344 100
2006-5-31 30194 14000 16194 100
2006-6-1 34275 13832 20443 100
2006-6-2 39659 19661 19998 100
2006-6-5 33372 14739 18633 100
统计:39659 19661 20443 100
2.自动实时补充
引入了卷烟仓库在线缓存、实时补货的应用理念，大大提高了卷烟配送自动化物流的系统化和自动化程度，解决了卷烟仓库原有应用模式能力和效率低下的缺点。补货过程中，补货电脑根据补货需求自动测算补货时间并生成补货顺序，实时向补货区域发出补货指令，使整个补货过程高效有序进行。
3.介绍了基于虚拟存储区的控制技术。
基于虚拟存储区的多单并行配送控制策略是针对卷烟品牌多、分拣配送效率高的要求而专门设计制造的。传输线的传输带在一定距离上被分成若干个虚拟存储区。在控制上，每个虚拟存储区放一根烟，传输带的侧面隔着虚拟存储区的长度，每一段有一个孔，用于收集大的同步信号。每个虚拟存储区分为10等份，由十个光电检测开关实现，每个光电检测开关代表一个小同步。当当前通道即将冒烟时，控制系统判断该通道对应的虚拟存储区是否为空，并判断当前订单是否需要烟仓存储品牌烟；当两个条件都满足时，出烟机构选择合适的小同步(保证烟支准确落入虚拟分区)准备烟支；当相应的小同步到达时，出烟机构运动，当烟支完全脱离烟仓时，出烟机构停止，为下一次出烟做准备。
4.敏捷智能补给车
该车采用先进的伺服驱动技术，具有运行平稳、效率高、噪音低、定位准确等特点。
5.II型通道分拣机的分拣灵活性不受订单结构的限制。
通道间隔由简单的一次5条间隔改进为1、2、3、4、5条间隔，旨在增加烟支组合，满足不同订单对条数的要求。
6、分层次、精细分工的控制体系
系统控制稳定、可靠、先进；具有完善的手动、自动和在线控制功能，工艺参数设定和调整功能以及安全保护功能。
7.智能订单拆分技术
巧妙的订单分割和二次订单组合保证了订单分拣的100%准确率。可以对订单进行复查，以确保订单的准确性。
该自动分拣系统填补了国内分拣系统自动补货的空白，开发了具有自主知识产权的“虚拟存储区”控制技术，满足分拣配送系统特点的流程控制要求和管理要求，使其成为既满足流程精确控制要求，又满足管理现代化要求的系统。采用自动分拣系统可以大大降低人员的劳动强度，节约生产成本，提高工作效率；它促进了新兴物流技术在烟草行业的应用，降低了物流成本，实现了配送的现代化管理。
参考资料:
1，王栋，魏红河，谭，包裹自动分拣系统设计韩玉敏，机电工程，2004年第08期
2.徐，自动分拣系统及其应用，《物流技术与应用》，2002年第03期
3.黄启铭，自动分拣系统及其应用前景分析，《物流技术》，2002年第05期
4.宋兆伟，自动分拣技术及其在中国的应用，中国物流与采购，2003年第06期。