青岛卷烟厂的仓储合理化实践
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青岛卷烟厂自动化物流系统的应用历史、应用范围和应用水平在烟草行业具有一定代表性，而烟草行业自动化物流系统无论技术装备水平还是应用普及程度均处于各行业前列。所以，青岛卷烟厂在物流系统建设过程中对仓储合理化的思考和实践，应能对其他企业的物流系统建设起到一定的参考借鉴作用。
青岛卷烟厂始建于1919年，是山东最早的机制卷烟生产厂之一，目前已发展成为年产量突破百万箱、中国江北最大的卷烟生产厂。青岛卷烟厂是国内较早应用自动化物流系统的卷烟企业之一，于1997年建成使用的成品自动化物流系统是在原国家经贸委立项的重大科技项目，并通过了国家烟草专卖局(公司)科技项目鉴定，获科技进步二等奖。
在成功应用成品卷烟自动化物流系统的基础上，青岛卷烟厂在2001年开始的“十五”易地技术改造中，规划建设了原料、烟丝、辅料、滤嘴棒、成品五个自动化物流系统和一座部分自动化、部分人工拣选的备件仓库。上述项目于2006年全部建成，使青岛卷烟厂成为行业内应用自动化物流系统最多的企业。五个自动化物流系统分别应用于烟叶原料、烟丝、卷包辅料、滤嘴棒和卷烟成品的接收、储存和供应，共有巷道堆垛机20台，其他各类设备650余台套，存储货位18000个。其中，原料库、辅料库承担为制丝、卷包生产提供原、辅材料周转供应的任务；成品库承担产成品的储存和向销售环节及时供应的任务；烟丝库、滤嘴棒库承担中间产品储存和保障制丝、卷包顺利生产的任务。
青岛卷烟厂的自动化物流系统有很多技术创新的亮点。其中，烟丝自动化物流系统是国内第一个将自动化立体仓库技术应用于烟丝储存的项目，在国内处于领先水平，并获得实用新型和发明专利各一项；滤嘴棒自动化物流系统创造性地将自动化立体仓库技术应用于卷烟滤嘴棒的收集、存储与供应，此前在国内外均未搜寻到应用实例和相关报道，该系统在国内外都处于领先水平，并获得实用新型和发明专利各一项。
与其他工程项目一样，物流项目的建设周期划分为三个阶段，即投资前期、投资期和生产期。对于仓储合理化而言，关键在于投资前期的项目规划。通过合理规划，解决战略方向合理化问题，解决一个物流系统是否应该建设和建成什么形式的问题。
规划应遵循一定的原则。首先，物流系统的规划应有整体的概念。物流系统的规划不是独立的，物流系统规划是整个厂区规划的重要组成部分，应整体考虑厂区物流顺畅、避免人流与物流交叉，还应规划合理的装卸货场地和等待车位等。其次，物流系统的规划应有服务的概念。物流系统是为企业生产服务的，应结合企业生产的特点，做到物流仓库布局合理，符合生产物流流向和缓冲、存储的需要，做好仓库与上游和下游生产的衔接，保证生产高效运行。第三，物流系统的规划应有成本节约的概念。利润是企业永恒的追求，物流系统虽然不是直接产生利润的环节，却是可以大幅度降低成本的环节，降低成本就是增加利润。
规划的主要内容包括：仓储形式选择、仓储规模、功能区域划分、库内物流与库外物流的衔接、作业功能确定以及信息系统的形式等。限于篇幅，本文仅从仓储形式选择方面举两个实例说明青岛卷烟厂在规划阶段如何实现仓储合理化。
实例一：备件库仓储形式的选择
仓储形式的选择应遵循一定的原则，主要有技术先进性、稳定性、可靠性、适用性、经济性、灵活性和可扩展性等原则，而不是自动化程度越高越好。从下文节选的当年青岛卷烟厂备件库仓储形式选型分析报告中，可以看出仓储形式选择对于仓储合理化的重要性。
备件库需求调研及方案对比分析报告(节选)
××公司根据其在卷烟厂备件仓库的设计、建造经验，为青岛卷烟厂规划了备件库方案，主要由自动货柜区、立体仓库区、大中型备件货架区组成。
青岛卷烟厂相关人员对备件(含五金件)近3年来的库存情况、领用记录进行了调查、统计和分析，并对规划方案进行了优化。
1．目前备件库存种类及种类分布统计表(另有五金4040种)
2．领用频次及频次分布统计分析
统计范围：2001年1月～2003年12月。计3年备件、五金件领用记录；
品种总量：按目前实有库存品种备件19410种，五金4040种；
领用频次：对一种备件或五金领用一次(无论多少件)，计为一次领用(参见图1、图2)。
3．三年中备件、五金总领用频次及日平均领用频次统计：
4．备件仓储、领用情况分析
按平均每年领用频次为一次划分：
一次及以上的备件(含五金，下同)品种数占总数的20％，该部分备件的领用频次占总领用频次的比例为80％。按初步规划方案，该部分占用投资占总投资的20％，占设备总利用率的80％，占工作总量的80％。
一次以下的备件(含五金，下同)品种数占总数的比例为80％，该部分备件的领用频次占总领用频次的比例为20％。按初步规划方案，该部分占用投资占总投资的80％，占设备总利用率的20％，占工作总量的20％。
5．初步规划方案设备利用率分析
初步规划方案设计3台自动货柜，约储存2000种备件或五金，约相当于年均领用二次以上的备件和五金的合计数量2072种。据此，年均领用二次及二次以下的备件、五金储存于立体库，该部分备件和五金总领用频次26090次，日平均领用26090次÷3年÷330天／年=26.4次／天。则每台堆垛机每小时平均出库频次为：26.4次／天÷21小时／天÷3台=0.42次／小时／台，堆垛机利用率很低。
6．方案优化
青岛卷烟厂根据备件、五金的储存量和领用频次的调查、统计和分析，针对初步规划方案的不足，进行了方案优化，在满足库容量、收发货能力及数字化工厂要求的前提下，形成了自动货柜和人工货架结合的方案：
①自动货柜区
根据领用频次及频次分布统计分析，三年中领用3次以上的备件、五金共计3491种，其中大部分约3000种可存储于自动货柜，需自动货柜4-5台，兼顾考虑发货能力，宜设置5台。
②人工货架区
三年中领用频次1～3次的备件6636种和五金约3000种，共计约9600种，储存于人工货架高度在1.75米以下的区域，方便人工取放；三年未有领用的备件11200种，储存于人工货架高度在1.75米～3米的区域，发货员借助带扶梯的普通活动平台即能较方便地存取。大中型备件存储于人工货架的地面层。
从以上分析可以看出，合理选择仓储形式可以达到方便使用、简洁高效、降低投资成本和运行成本的作用。同时，合理选择仓储形式需要进行大量认真细致的工作。
实例二：滤嘴棒存储形式的选择
仓储形式的选择特别是创新形式的选择应以翔实、细致的可行性研究为依据，以降低项目风险。下面以青岛卷烟厂滤嘴棒自动化物流系统为例，探
讨通过项目可行性研究选择合理仓储形式以达到仓储合理化。
首先，从生产工艺角度进行可行性分析。在青岛卷烟厂滤嘴棒立体库系统研制成功之前，国内外烟草行业普遍采用的滤嘴棒存储系统是快速固化连接装置。该装置将一台或两台滤嘴棒成型机与一台发射机连成一个机组，存在较多固有缺点。其中，滤嘴棒固化时间短，导致固化剂残留，影响产品质量。而自动化立体库存储系统可以方便地增加滤嘴棒储量，增加固化时间，解决固化剂残留问题，这对于降低吸烟危害具有非常重要的意义。所以，从生产工艺需求来看，将自动化立体库技术应用于滤嘴棒存储具有非常高的可行性。
其次，从经济性方面进行可行性分析。采用滤嘴棒自动化立体库存储方式可节省大量资金，具体包括直接投资和间接投资：
直接节约投资：滤嘴棒自动化物流系统比快速固化连接设备节约投资1250～2060万元。根据青岛卷烟厂前后两个方案对比，如果按通常的快速固化连接方案，采用国产设备需投资1920万元，采用进口设备需投资2730万元，而该滤嘴棒自动化物流系统设备投资仅670万元。
间接节约投资：滤嘴棒自动化物流系统通过立体库的大容量缓冲将成型机和发射机分开成两个独立生产的部分，使之互不影响，使成型机能够满负荷工作，所以提高了成型机有效作业率，可以减少成型机配置台数，也可以大量节约投资。根据青岛卷烟厂前后两个方案对比，采用滤嘴棒自动化物流系统的方案比采用快速固化连接装置的方案减少成型机4台，合节约投资1080万元。
总计节约投资2330～3140万元。所以，从经济性来看，该项目具有非常高的可行性。
第三，从技术角度进行可行性分析。从技术角度看，该项目在国内外未搜寻到应用实例，在国内外公开的文献检索中皆未见相关报道，没有成熟的经验可以借鉴，具有创新性，同时也说明该系统存在很大的技术风险，主要有以下三大技术难点：
(1)滤嘴棒及料盘输送稳定性风险。
该系统中，直接将滤嘴棒料盘组成13(120滤嘴棒)或15个(100滤嘴棒)一组作为物流单元，系统得以简化，但滤嘴棒和料盘都比较轻，重心较高，所以存在输送稳定性风险。巷道堆垛机在走行、升降、取放货和输送设备在启停过程中都可能导致料盘倾倒、滤嘴棒散落的危险。
(2)一个巷道中同一条轨道上两台堆垛机同时运行的可靠性、安全性风险。在该系统中，由于物流量和设备能力限制，需要一条轨道同时运行两台堆垛机运行，没有适用的系统仿真软件，从堆垛机避碰和系统效率等方面均存在风险。
(3)极端情况下的数据库和管理服务器故障，滤嘴棒信息的安全性风险。
在数据库错误或数据丢失情况下，如何判定外观一致、理化指标相近的不同规格滤嘴棒，滤嘴棒信息系统的可靠性、稳定性和安全性是必须要保证的。
另外，该系统能够直接利用的传统物流设备少，几乎所有单机都需要重新研制，在电控和计算机信息管理方面也存在很多创新技术。
综合分析技术、生产工艺需求和经济性等各方面情况，得出结论：滤嘴棒立体库自动化物流项目虽然有技术难度，但仍具有深入研究的意义。所以，青岛卷烟厂决定选择对物流设备和上下游滤嘴棒设备都有丰富制造经验和较强研发能力的昆明船舶设备集团公司联合研制滤嘴棒自动化立体库物流系统。双方共同对规划方案进行细化设计，在此基础上，针对技术难点进行试验和技术攻关。最终，该项目得以实施，并取得了非常成功的使用效果，获得了《一种卷烟棒形料的自动存储和输送设备实用新型专利》和《一种卷烟棒形料的自动存储和输送工艺发明专利》，成为实现仓储合理化的一个典型案例。目前，滤嘴棒自动化物流系统已在行业内被广泛采用。