面向穿梭车的片烟配方密集库出库排序方法

目前，烟草生产企业的片烟配方密集库通常是按配方乱序存储的，即密集库里的任一通道里所存储的烟包虽然属于同一配方，但并没有按配方顺序存储。这种乱序存储，是由烟叶装车发货、运输、入库等多个环节共同造成的。由此，导致烟包出库后需进行顺序整理。

一、片烟配方密集物流系统简介

烟草生产企业的片烟配方密集物流系统，位于制丝车间前端的投料区域，用于暂存从烟叶仓库送至车间的烟叶。该系统通常包括WMS仓储管理系统、WCS仓储控制系统、带穿梭板的密集货架、堆垛机、和出入库输送设备等。其中。WMS用于进行上位信息管理，WCS进行底层设备调度，带穿梭板的密集货架用于烟包存储，堆垛机用于从出入库输送设备的接口处搬运烟包至货架出入端口，出入库输送设备用于运输烟包。

二、传统的片烟配方密集库出库排序方法

目前，烟草生产企业的片烟配方密集存储库通常采用乱序入库、配方存储的存储模式，而制丝生产线又需按配方顺序投料。因此，片烟配方密集库的出库系统，要先对所存储的烟包先进行下架顺序整理才能进行投料作业。其流程大致如下：

出库堆垛机直连烟包投料顺序整理区，通过出库堆垛机将库区内的烟包下架至烟包投料顺序整理区，在整理区将烟包按配方顺序整理后，最后按序经烟包夹抱机输送至投料缓存通道等待解包机解包。通常而言，烟包投料顺序整理区是由多个输送机和移载机组成，若出库堆垛机有多组，则烟包投料顺序整理区也有多组，如图1所示。

在图1中，1是右侧堆垛机巷道，2是右侧堆垛机烟包投料顺序整理区，3是右侧堆垛机，4是密集式货架，5是左侧堆垛机巷道，6是解包机，7是横向输送机，8是移载机，9是投料缓存通道，10是左侧堆垛机，11是左侧堆垛机烟包投料顺序整理区，12是烟包夹抱机，13是托盘码盘机。

传统的出库排序方法有两个问题，一是烟包投料顺序整理区占地面积较大，布局不够紧凑，有违密集库建设的初衷；二是设备数量较多，投资较高。

三、基于穿梭车的片烟配方密集库出库排序方法

针对现有技术的不足之处，本文提出一种基于穿梭车出库排序的方法。该方法用一台穿梭车取代多台输送机及移栽机，用一个整理区域，取代多个整理区域，以达到节约设备，节约空间的目的。

本文所述的穿梭车出库排序方法，由片烟配方库仓储控制管理系统、密集库货架、堆垛机、穿梭车、穿梭车轨道、缓存站台、出入站台、烟包夹包机、托盘码垛机等组成，如图2所示。

在图2中，1是右侧堆垛机巷道，3是右侧堆垛机，4是密集式货架，5是左侧堆垛机巷道，6是解包机，9是投料缓存通道，10是左侧堆垛机，11是左侧堆垛机烟包投料顺序整理区，12是烟包夹抱机，13是托盘码盘机，14是穿梭车轨道，15是穿梭车，16是出入站台，17是缓存站台，18是左右堆垛机联通的站台节点。以某烟草生产企业的为例，其出库堆垛机有2台，每个通道存储12个烟包，缓存位有12个，穿梭车轨道两边各6个。

通常情况下，出库由靠近投料缓存通道的堆垛机（即图2中的左侧堆垛机）完成。在制丝生产线准备片烟烟包投料时，仓储管理控制系统接收到上位系统传递来的出库单后，系统选定将出库的烟包，开始创建下架单，设穿梭车轨道左边缓存空位有M个，右边缓存空位有N个，当前出库烟包标志位为K，则初始状态时，左边缓存空位M=6，右边缓存空位N=6，当前出库烟包标志位K=1。

出库片烟烟包按通道里的顺序依次出库，仓储管理控制系统发指令通知左侧堆垛机取指定通道的片烟烟包出库，左侧堆垛机将第一个位置载有片烟烟包的托盘取走。之后，如果货架是穿梭式货架，则穿梭板将后续载有片烟烟包的托盘依次送至第一个位置，等候左侧堆垛机继续取货；如货架是重力式货架，则后续载有片烟烟包的托盘在重力的作用下下滑一个托盘位，依次送至第一个位置，等候左侧堆垛机继续取货；与此同时，堆垛机将所取的载有片烟烟包的托盘按放置于左侧烟包投料顺序整理区的右侧缓存站台的任一空位置。

此时，仓储管理控制系统做如下流程：①N=N-1；②系统遍历已经处于缓存位上的烟包在配方中的顺序，如果发现等于出库烟包标志位K的烟包，如该烟包在左边缓存位上，则M=M+1，如该烟包在右边缓存位上，则N=N+1，则穿梭车取该烟包经出入站台送往烟包夹抱机进行托盘分离，同时K=K+1，如此反复至缓存位上的烟包在配方中的顺序同K不等或K>12方结束；③如K+N<12，则穿梭车将该烟包运送至左边缓存空位进行存储，N=N+1，M=M-1；④如K+N>=12，则穿梭车不动作。接着照仓储管理控制系统指令继续下一个片烟烟包的拾取，如此反复，直至当前出库单上的片烟烟包全部下架。然后，仓储管理控制系统将该出库单上的片烟烟包原占用的区域标志为空，释放存储空间，以进行下一次区域分配。经排序的载有片烟烟包的托盘通过烟包夹抱机，由该设备将片烟烟包夹抱起，使得托盘和片烟烟包分离，空托盘进入托盘码盘机进行码盘，待数量累积到一个空托盘组时，再通过穿梭车、输送机、堆垛机将空托盘组回收入库。片烟烟包与托盘分离后，烟包夹抱机将片烟烟包放置于辊道上，然后通过投料缓存通道至解包机进行解包和烟叶投料。如此完成了片烟烟包的自动出库作业，可参见流程图3。

通常情况，密集库的堆垛机为一用一备，当左侧堆垛机出现异常时，右侧堆垛机才开始进行出库工作，进行生产的应急处理。流程大致同上。

四、结束语

针对传统的片烟配方密集库存储方法的不足之处，本文所设计的基于穿梭车出库的方法，设计了实现了片烟密集库烟包出库的快速排序，提高了出库效率，减少了输送设备，实现了紧凑布局，降低了设备投资。