21世紀初，昆明卷煙廠進入高速發展階段，但卷煙的產能與產品結構仍不能滿足市場需求。因此，昆明卷煙廠明確提出“系統化設計、智能化控制、精細化加工、集約化生產”的總體技改目標。2005年和2007年，國家煙草專賣局先后兩次對昆明卷煙廠易地技改項目進行了批復，確立了150萬箱的產能和21000千克/小時的制絲線。

　　昆明卷煙廠新的物流系統總投資約4億元，建筑面積約3萬平方米，設立了7套自動化立體倉庫（配方、儲葉、儲絲、送絲、輔料、嘴棒、成品），以滿足工藝與生產的需要。其中，制絲線配套物流系統包括配方庫、儲葉庫、儲絲庫，充分利用現代物流技術，縮小加工存儲單元，利用自動化立體倉庫多點對多點的特征，以較短的輸送距離實現多條制絲線之間的交叉運行。同時借助高架庫空間利用率較高、存取單元靈活的優勢，保證制絲生產過程中模塊定義的靈活性，突破傳統加工工藝葉線或者絲線之間交叉均勻攙兌的困難，滿足了中式卷煙精益加工和柔性加工的需要，為新產品的開發創新提供了技術裝備支撐。

　　具體實施方案

　　1.配方庫

　　配方庫包括片煙與薄片煙包的入庫、存儲與出庫三個區域。

　　入庫區通過人工夾抱叉車將煙包搬運到入庫站臺（有4個，可同時進行作業），并定位在空托盤上，實現煙包和托盤的一對一組盤。煙包經過外形尺寸超差檢查合格后，將煙包的信息自動寫入托盤上的RFID標簽，再經過輸送系統進入配方高架庫，完成煙包的入庫（參見圖1）。

　　存儲區主要利用高層貨架對片煙、薄片和空托盤組進行存儲，在入庫和出庫時，用有軌巷道堆垛機完成物料的存取作業。

　　出庫投料區主要功能包括原料的出庫、空托盤組的出庫、應急補料、退庫、煙包抽檢等。正常的煙包出庫流程是：調出煙包托盤—驗證托盤信息—煙包、托盤分離—開包前暫存（通過3條制絲主線和薄片線各自的往復升降輸送機到達）—依次進入開包系統；應急補料、退庫、煙包抽檢均需收到相應指令才能執行，而退庫、抽檢是由人工完成的（詳見圖2）。

　　2.儲葉庫

　　儲葉庫主要采用箱式存儲的模式，細分區域包括裝箱布料區、高架庫區、翻箱喂料區。主要功能包括：完成物流系統中有關空箱的調出和補給、裝箱、空/實箱入庫、庫存調整、實箱出庫、翻箱倒料、余料檢測等功能；適應模塊化生產、柔性生產、按訂單生產、信息跟蹤不斷線、減少煙葉造碎等需求；采用RFID技術對煙葉批次、模塊、時間等信息進行準確的記錄和識別。

　　儲葉庫自動裝箱區共有6套裝箱系統，其中3套對應三條葉線來料裝箱，另外3套分別對應薄片線、一次和二次加料后的高檔煙生產線來料裝箱。裝箱系統將葉片裝箱并蓋上蓋子，再把反饋的煙葉信息寫入RFID標簽，穿梭車將煙箱送到堆垛機取貨站臺，由堆垛機送至上位調度系統所分配的貨位進行入庫存儲（參見圖3、圖4）。

　　3.儲絲庫

　　儲絲庫存儲著成品絲和半成品摻配絲，也采用箱式存儲的模式，細分區域主要包括：裝箱布料區、出庫區、送絲區、翻箱喂料區、高架庫區。其功能主要有：支持成品絲和半成品絲的存儲、出入庫摻配的需求；具有較高的柔性，可滿足多環路、嵌套式運行，提高設備的運行效率和系統響應時間；具有對翻箱倒料后的煙箱進行清潔度檢測和自動清潔等功能。

　　儲絲庫自動裝箱區設有5套裝箱布料系統，其中3套對應三條生產線成品絲，另外2套分別對應高檔煙生產線成品絲和氣流絲、梗絲。裝箱系統把煙絲裝箱并蓋上蓋子，再通過RFID讀寫器寫入系統反饋的煙絲信息，經輸送線直接將煙箱送到堆垛機取貨站臺，由堆垛機送到所分配的貨位進行入庫存儲（參見圖5、圖6）。

　　技術亮點

　　1.充分利用仿真技術優化系統設計與應用

　　制絲線配套物流系統采用了多種物流技術設備，在項目規劃與設計階段，利用AutoMod 3D仿真軟件建立模型，對物流系統中的多個子項目進行優化；在系統應用時，又采用西門子公司的Plant Simulation軟件，實現高效、優質、穩定、集約化的柔性制造過程的仿真和驗證；對生產排產、生產仿真分析、協同調度系統的研究，用開放的應用集成開發平臺.Net實現；后端數據庫則用在煙草行業應用廣泛的Oracle，實現仿真平臺與應用系統的數據集成（參見圖7）。

　　
　　2.用現代物流技術突破傳統制絲工藝對中式卷煙加工的約束

　　在卷煙制絲生產線中引入自動化立體倉庫技術，一方面將存儲向空中發展，減小占地面積；另一方面利用立體倉庫點對點存取、多對多出入的特征，優化傳統生產線，實現葉線、梗線、薄片線、試驗線的17個加工單元（工藝段）和數十個加工工藝流程，可同時對12個單元模塊進行加工，實現精細化加工和縱向、橫向分組加工的模式。與此同時，還為加工單元各預置60組工藝參數、設備參數，配置的最大化支撐了中式卷煙的分組加工，可適應多品牌、不同批量的面向訂單生產。

　　3.利用小單元存儲技術建立柔性煙草生產制絲系統

　　小單元存儲技術將傳統制絲線少則2000千克、多則8000千克以上的存儲單元壓縮到了200千克，再結合立體倉庫多點對多點的存取特征，實現四個方面的柔性：

　?。?）工藝流程柔性：能實現柔性化葉配、絲配、分組加料、氣流/薄板烘絲等工藝，同時借助柔性加工單元構成的柔性制造系統，突破傳統加工工藝固化的約束。

　　（2）生產能力柔性：利用立體倉庫作為物料流轉方向的控制，可實現生產能力在1000kg/h-21000 kg/h之間按需調控。生產的柔性還有利于生產車間根據市場需求變化，靈活調整設備檢修時間。

　　（3）生產計劃的柔性：計劃的柔性一方面來源于產能的柔性，另一方面來源于小單元的存儲技術提高了存儲能力的高效利用，從而實現多批次相同模塊煙葉可以同時加工，突破傳統“一條線走到底”的約束。這對于提高煙葉的加工精度以及產品品質具有重要的意義。

　　（4）時間柔性：大容量存儲能力可實現多條葉線和絲線并行加工單元組，可適應較寬范圍、不同存儲時間的工藝要求，存儲時間的柔性化可滿足不同檔次卷煙醇化時間的需要。多線并行單元組的設計，使系統具備應對緊急訂單、設備故障等應急狀況的能力，借助仿真進行驗證，使訂單響應、應急響應的時間快捷、可調。

　　除了上述系統創新外，整個制絲物流系統在單機和區域建設方面也有許多獨到之處。例如，在配方庫入庫區，打破傳統輸送機－穿梭車－輸送機的模式，充分利用輸送機連續輸送能力強的優勢，建立了作業連續大吞吐量的入庫系統，該設計已經被許多煙廠技改所借鑒；在卷煙成品絲箱體出庫區域，突破了傳統管道輸送距離受限的約束，同時利用無接觸能量傳輸技術，在源頭上杜絕送絲區域可能出現的粉塵方面的危險。許多物流輔助設備均由昆明卷煙廠與相關單位聯合研發，以滿足制絲生產工藝的需要。

　　此外，箱式儲葉系統中的《煙草制絲線的箱式儲葉工藝》和共用儲絲系統的《半成品絲、成品絲共用立體箱式儲存和摻配方法》均獲得國家發明專利，新型料液施加技術《煙草加工高效加料裝置》也獲得了專利授權，為構建柔性制絲系統提供了關鍵性的支撐。

　　應用效果

　　1.支撐搬遷轉產、持續發展、柔性生產

　　工藝設備（除極個別設備外）、全部物流系統通過驗收投入生產后，經過調試磨合、集成優化，具備柔性生產的條件。昆明卷煙廠在易地搬遷轉產、產能損失、調試損耗的復雜環境下，實現了產量、質量、利稅的穩中有進、持續發展。在昆明卷煙廠“創優”19項評選指標數據中，搬遷后53%的指標優于搬遷前對應指標。

　　2.支持云煙專線的研究建設，支持核心技術的發揮

　　以云煙某規格產品為例，由于物流系統支撐了精細加工和特殊處理技術的應用，產品“清新自然、甜潤優雅、韻味悠遠”的清甜香風格特征得到進一步彰顯，產品感官質量明顯提升。

　　3.加工過程控制能力強化，生產成本得到有效控制

　　上述云煙某規格產品在加工過程控制能力進一步強化后，過程消耗降低，卷煙及煙絲質量得到明顯提升（參見圖8）。

　　
　　4.加工工藝實現進一步創新，原料使用價值得到提升

　　采用新的加工工藝后，上等煙及進口煙使用比例有所降低，原料使用價值得到提升，配方成本降低了9.58%。

　　綜上所述，昆明卷煙廠通過采用現代物流技術和多線配合柔性制造技術，完成特色工藝加工路線的研究和柔性制造環境的構建，打造出符合卷煙加工技術發展方向、契合“云煙”品牌加工特點的專用制絲生產線。制絲物流系統投入生產以來運行情況穩定,后期還將繼續得到完善和提高，以進一步體現小單元存儲、模塊化加工的內在價值，推進“云煙”品牌分組加工自動化連續生產規?；膶崿F。