一种异型烟分拣解决方案

摘要： 针对销量占比越来越多的异型包装卷烟的分拣难题，对比分析了纯手工电子标签分拣线和半自动分拣线两种模式的优劣和适用范围，对某市某年1月份至8月份的异型烟进行了销售数据统计分析、订单结构统计分析和IQ分析；并在数据分析的基础上提出了一种立式分拣机和电子标签线相结合、采用新型自动装箱机和2台打码机的创新性解决方案，该方案具有三个突出的创新点：配置三工位装箱机、电子标签线与半自动线并行分拣、设置在线合单装箱工位，其中三工位装箱机的设计理念为行业内首创。该方案性价比高，具有重要的现实意义。

关键词：异型烟；IQ分析；三工位装箱机；并行分拣；在线合单

1 引言

近年来，国内卷烟消费市场总体销总量改变不大，但是随着卷烟产品个性化、差异化发展，导致各地市商业公司在销品规数量的急剧增加，给商业公司卷烟物流中心的分拣带来了巨大的压力。纵观行业，标准条烟分拣技术已经相当成熟，从立库自动存储、自动拆垛、自动补货、自动分拣到自动包装等均有成熟的技术与设备；但是销量占比越来越多的异型包装卷烟分拣成为了行业大部分物流中心老大难问题，是目前制约卷烟物流发展的瓶颈，如何突破这个难关是近段时间行业及设备厂商头痛的事情。为解决上述问题，研究探讨出一种高性价比的异型烟半自动分拣解决方案。对降低工人的劳动强度、降低分拣破损率及提高物流作业能力均有重要意义。

2 现状分析

目前行业在异型烟主流处理模式有纯手工电子标签分拣线和半自动分拣线两种模式。纯手工电子标签分拣线的流程为：人工拣选条烟→自动打码→人工装箱；半自动分拣线的流程为：人工补货→独立烟仓（或混合烟仓、虚拟烟仓）分拣条烟→自动打码→人工堆叠（或标准烟自动堆叠+异型烟由蜘蛛手堆叠）→人工装箱（或自动装箱、自动裹膜）。

纯手工电子标签分拣线价格低廉，但是分拣效率低下，每条线配备3个工人每小时仅能分拣大约500-700条左右，而且劳动强度极高。行业目前普遍选择半自动线模式分拣异型烟，主要区别在于：（1）特别不规则包装的异型烟及销量稀少的卷烟采用独立烟仓模式还是混合烟仓模式；（2）堆叠环节是人工堆叠还是标准烟自动堆叠+异型烟由蜘蛛手堆叠两种模式。其实目前制约行业异型烟分拣效率的恰恰正是：（1）独立烟仓（或混合烟仓、虚拟烟仓）人工补货环节；（2）堆叠环节。为实现在线合单的要求，这两个环节严重制约了异型烟分拣效率。

3 数据分析

表1是某市某年1月份至8月份的异型烟销售数据统计。

表2是该市某年1月份至8月份的异型烟销售订单结构统计。

从销售数据统计表可以看出，该市某年1月份至8月份在销异型烟品规总数是316个，从订单结构数据表上可以看出，前16个品规销售量占比为60%，前100个品规销售量占比95%，符合偏弱的ABC分类法则。在订单组成中，超过55%的订单在20条以内，订单结构比较差。

由意大利经济学家维尔弗雷多·帕累托首创的ABC分类法，是货品储存管理中常用的分析方法，也是经济工作中一种基本工作和认识方法。本文使用ABC分析方法，用于实现以下目的：（1）分拣效率高；（2）使用较低的成本；（3）方案架构合理；（4）流程顺畅。图1为异型烟及C类卷烟销售品规的IQ分析。

根据ABC分析方法，前95%的品规宜采用自动化程度较高的方法解决，同时由于在销的异型烟条包装主要为细支烟的扁条包装及相对标准的包装模式，因此可以采用：立式分拣机+自动装箱机。根据统计，在某年1-8月份异型烟销量在前98.49%的品种里，仅有8个品规由于包装特异，无法经自动拨打式通道进行分拣，也不宜通过自动堆叠的方式进行码垛，这8个品种销量最大的为中华（硬全开式）新，1-8月份累计订货数量68174条，受订频次40511次平均每个订单为1.7条。

销量末尾5%左右的品规和不宜由分拣机分拣及自动码垛的卷烟，宜采用电子标签分拣线+人工在线合单方式进行处理；以该市日均分拣异型烟5.8万条、日均处理品规数160个计算，即每天约60个品规共3000条的卷烟需放置在电子标签线由人工进行分拣并在线合单装箱。

4 方案工艺原理及特点

4.1 工艺原理

图2为根据数据分析所提出的解决方案工艺原理，主要配置为：一条100个通道的立式分拣机、1台三工位自动装箱机、1条电子标签线、2台打码机。

该方案的主要特点和创新为：配置三工位装箱机、电子标签线与半自动线并行分拣、设置在线合单装箱工位，其中三工位装箱机的设计理念为行业内首创。

4.2 三工位装箱机

异型烟自动分拣最大的难点在于堆叠环节，即如何把卷烟叠垛成一个适宜装箱的垛型。由于订单具有品种多、数量少、尺寸规格不统一的特点，无法采用标准卷烟包装机的叠烟、装箱方式，需要由系统根据订单自动计算出最合理的堆叠模型。将每个订单的卷烟分为3大类：类别1为标准包装卷烟、类别2为细支包装卷烟、类别3为其他不规则包装卷烟，由系统自动计算确保卷烟进入相应的工位。

自动码垛策略如下：（1）标准包装卷烟自动堆叠，可叠1层或以上；（2）细支卷烟自动堆叠，可叠1层或以上；（3）其他不规则包装卷烟由蜘蛛手码垛在类型1和2合单后的垛型上。由系统根据订单自动计算出最合理的堆叠模型，一个垛型里类别1与类别2的卷烟根据模型确保只有1个类别产生零散尾条，并且该类别卷烟直推合单后被放置在较上层；若是订单内类别1与类别2的卷烟均产生零散尾条，其中之一的零散尾条拼入类别3卷烟工位或者另起新垛处理；类别3的卷烟由蜘蛛手放置在类别1、2的垛型最上层，但是由于不适宜自动分拣的异型烟绝大部分都放置在电子标签线由人工分拣，可预见该类别的异型烟在垛型里数量较少；三种类型的卷烟自动合单后推出装箱。由于销售量前列的异型烟绝大多数为包装相对标准的细支烟和类标准烟，因此码垛环节的短板基本被弥补，该部分的卷烟分拣效率可达到7000条/h以上。

4.3 并行分拣

目前各商业公司普遍存在销卷烟品规数增长较快的问题，行业多个物流中心异型烟分拣案例基本都需要配置混合烟仓或者虚拟烟仓，主要存在以下问题：问题一是分拣量或者品规数较多时，比如某市的日均5.8万条、170个品规的订单数据，混合烟仓显然远无法满足需要，只能配置虚拟烟仓，但是配置虚拟烟仓紧接着会带来问题二和问题三；问题二是由于订单结构中，超过55%的订单在20条以内，订单结构比较差，相对高速的半自动分拣线需要频繁停机等待虚拟烟仓人工拣选放置至皮带上；问题三是所有规格的卷烟均需要由装箱机进行堆叠组垛，多种类型的卷烟合拼成一个垛型，需要大量使用蜘蛛手进行码垛，效率及可靠性显然是一个严重的短板。

本文提出的方案将电子标签线与自动线并行分拣，末端进行人工合单装箱。此模式具有几个显著的优点：（1）由于剔除人工拣选及难以码垛的异型烟，可充分发挥半自动分拣线和自动装箱机的效率，根据仿真计算，效率可达到7千条/h以上，5.8万条每天的分拣量8个小时左右可完成分拣，完全依赖人工拣选的电子标签线每小时500条的效率基本上可以与半自动线相匹配；（2）人工劳动强度大大降低，由于不是串行分拣，电子标签线上的补货人员不需要盯着半自动线的需要时刻做好补货的准备；（3）有效降低卷烟破损率，大部分的异型烟单价都较贵，而且由于包装材质、重量、外形等原因，都比较娇贵，拨打环节和码垛环节很容易造成破损尤其外表玻璃纸的破损，据统计，异型烟线的卷烟破损率远高于标准烟线，而由于此方案电子标签线后置，娇贵卷烟不再经过分拣机拨打及装箱机环节，基本上可以消除这些娇贵卷烟的破损。

4.3 在线合单

本文提出的方案设置在线合单装箱工位，在线合单工位除了人工将打码后的卷烟合单放置至周转箱外，如有需要，为了提高送货车的装载率，也可以在此工位将进行拼箱作业。

5 结论

经过仿真计算，该方案的使用可以有效提高异型烟的分拣效率，并有效降低劳动强度及降低卷烟分拣破损率。在目前行业普遍在异型烟分拣面临越来越大压力的时候，提出一种创新性的、高性价比的思路和解决方案，尤其对行业中小型物流中心具有一定的参考意义。

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