热文分享｜北京烟草物流中心的升级改造

北京烟草物流中心在保证全市卷烟分拣配送任务不间断的前提下，在原址实施整体技术升级改造，突破了细标一体、工商共库、精准打码、一笼到底、配送网络和路线优化等技术难题，并通过智能感知、移动互联等技术走上智慧物流发展之路。

为应对卷烟市场异型烟销量大幅上升等新变化，烟草商业企业不断探索更好的物流解决方案，通过引入自动化、智能化等技术，全面提升物流管理与服务水平。北京烟草公司作为行业先行者，其物流中心就地整体技术升级改造项目树立了行业新标杆。

项目背景

北京烟草物流中心于2006年建成投入使用，率先在烟草行业引入全自动分拣线，凭借创新的系统设计和工艺模式开创了烟草物流建设的“北京模式”，从运行效果和社会效应等方面来看都堪称业界典范之一，因此赢得了多项荣誉。当年，北京烟草物流中心的设计能力是：自动仓库存储量4万箱（一箱有5件，每件50条卷烟），年分拣卷烟70万箱。当时，北京市常住人口不足1493万。

到了2015年，北京市常住人口已过2170万，年卷烟需求量达到约90万箱，其中异型烟销量大幅增加，特别是细支烟销量占比不断提升，给分拣作业带来极大压力。同时，随着时间的推移，物流设备老化，部分关键设备“带病”工作，加之分拣能力不足，物流中心长期以来采用双班作业，设备长期处于超负荷运行状态，生产效率低、成本费用高、安全隐患多等问题日益凸显。因此，为了更好地服务北京市场，实施全面的物流系统升级改造势在必行。

经过反复论证及广泛调研，2016年5月，北京市烟草专卖局（公司）最终明确，在保证全市卷烟分拣配送任务不间断的前提下，在物流中心原址实施整体技术升级改造，围绕“技术领先、国内一流、工商一体、行业标杆”的目标，打造更高水平、更快速度、更强实力的烟草物流中心，形成与卷烟结构变化相匹配的物流作业模式，并通过工商协同、智能感知、移动互联等技术走上智慧物流发展之路。

改造重点与难点

物流中心就地不停产技改，既要保证日常生产，又要同步改造施工，兼顾生产、技术、安全等各项工作，难度极高。北京烟草公司进行了周密规划、统筹安排，与多家企业合作，通过流程创新、装备技术创新以及科学合理的组织，在原有的联合工房内完成了升级改造，实现了技术上的“行业首家”、工期上的“首都速度”。

此次改造项目瞄准了关键环节，成立了5个专项攻关课题组，集中力量突破细标一体、工商共库、精准打码、一笼到底、配送网络和路线优化等技术难题。

改造项目中最具挑战性和创新性的当属细支烟与标准烟的共线分拣、共线包装。近年来，为适应消费者的多样化需求，多种规格及包装形式的卷烟陆续问世。北京市场卷烟销量保持稳定，但异型烟销量增长迅速。尤其是在元旦春节期间销售高峰期，异型烟销量占比接近20%，其中细支烟销量占比近70%。细支烟分拣已成为影响物流效率和服务水平提升的瓶颈。烟草行业通常采用异型烟分拣线进行非标准包装的条烟分拣，但其作业效率无法与增量匹配。因此，北京烟草物流中心决定建设细标一体全自动分拣线，在行业内首次彻底实现了标准烟和细支烟共线全自动高速分拣。一条分拣线涉及备货、补货、分拣、包装等多个环节，包括机械设备、电控系统、信息系统和现场集成，虽改造难度大，但带来的产能提升效果十分显著，单线实际分拣效率可达30000条/小时以上。

此外，项目取得的成果还包括：与上海烟草集团有限责任公司北京卷烟厂合作，充分利用工业仓储条件，精简打扫码流程，实现工商共库新模式；通过创新应用图像识别技术，实现“烟码匹配”在线纠错和精准打码；优化配送笼车及配套装置，解决了原有的多次分拣、重复搬运、来回装卸、反复码垛的装载配送难题……

以下时间节点记录了该项目的主要过程：2017年6月，过渡区设备建成投产，分拣业务顺利转移；7月，全自动分拣设备改造工程拉开序幕，同步进行出入库系统、件烟库和入库环穿设备安装调试；11月，第一条全自动分拣线启用真烟实单联调联试；2018年4月初，4条全自动分拣线全部建成投产试运行；4月16日，业务顺利从过渡区转至全自动作业区；5月15日，试行单班生产，开启单班作业新时代。

系统构成与技术创新

技改后，北京烟草物流中心联合工房功能布局为：北侧高架立体库区；一楼细标条烟自动分拣区；西一楼入库区和同城烟存放区；东一楼笼车周转区；西二楼件烟库区；东二楼小规格分拣区。

物流中心主要包括以下核心子系统：

1.高架立体库

仓储是北京烟草物流中心的第一个实体作业环节，日均需完成约18000件卷烟的入库和存储工作。一楼入库，二楼出库，都配置了链式输送机、穿梭车、坐标机械手。仓库管理系统WMS由仓储管理、设备调度管理、设备监控几大模块组成，实现了对仓储作业的统一管理调度。

件烟到货分为两种形式：件烟和整托盘。入库作业流程如下：

3个件烟入库口同时卸货，系统自动扫描件烟上的一维条码，智能识别件烟的品规，经称重检测，由滑靴式分合流系统将件烟输送至相应的码垛工位，由坐标机械手进行自动码垛，托盘货物进入环形穿梭车系统，由堆垛机接驳后放入货位存储。

1个整托盘入库口进行工商托盘联运卷烟入库，整托盘通过RFID扫码自动完成到货信息录入。环形穿梭车系统通过条码寻址技术准确定位，根据系统优化后的结果，将整托盘卷烟准确地运送至巷道口，由堆垛机接驳后放入货位存储。

出库时，根据当日生产作业计划，细标卷烟出库后进入拆盘区，经坐标机械手自动拆垛后，输送至件烟库。异型烟出库后，输送到东侧二楼出库端，由叉车送至暂存区。

2.件烟库

物流中心通过空间改造，将件烟库移至二楼西侧，将出、入库作业完全分离，解决了交叉作业导致相互干扰的问题，为分拣提速奠定基础。

件烟库由4层、224条动力式自动备货道组成，每条件烟缓存道可存储卷烟50件，共可存储卷烟11200件。件烟库采用立式储存方式，充分利用高度空间，与传统方式相比，单位面积增加储量15%~40%。

件烟库设置了与分拣线对应的预排序缓存系统，增加了分拣线前端的件烟缓存量，为后端的高速分拣线提供件烟保障。连续提升机采用“2+1”主备用组合模式，避免因单机设备故障影响分拣作业。

3.分拣系统

北京烟草物流中心的分拣系统包括两部分——4条全自动分拣线+2条小规格分拣线，能够同步完成所有品规卷烟的分拣任务。

全自动细标一体分拣线单线配置184个烟仓，1套柔性自动开箱系统，1套智能条烟补货小车系统，2台细标烟复合包装机，2台自动贴标机，1套精准识别系统，可对销量前172个品规卷烟进行自动分拣。

细标一体分拣线的技术特点主要体现在以下方面：

（1）采用激光划箱装置，最大程度避免损坏箱皮和条烟，有利于烟箱的重复利用。

（2）一个补货小车对应多个烟仓补货，“双车双补”，提高烟仓并行补烟能力和故障容错能力，边分边补提高补烟效率。

（3）采用多级快速核数，确保卷烟分拣下线的准确性。

（4）采用多子线并行复合作业，提升作业效率。

（5）烟仓连续出烟，确保同品规卷烟物理顺序相连。

（6）采用图像识别技术，通过获取条烟一维条码和包装图案，在线快速识别条烟品规，自动在线纠错，辅助分拣准确率达100%。同时，在行业内首次与“一号工程”系统实时联动，按识别结果精准发码。

（7）采用柔性包装系统，根据系统事先的优化结果，灵活地对细支烟和标准烟进行自动分包或混包包装。

小规格分拣线末端采用蜘蛛手和叠烟机码垛，即使上线分拣的条烟包装尺寸差距大、无规律可循，也可经过数据分析、机器建模等过程，形成型态较好的烟包，分拣效率可达每小时4千条。

4.一笼到底，高效配送

笼车是承载烟包的重要工具。北京烟草基于RFID技术应用，进行笼车全过程状态信息跟踪，全程自动完成RFID信息绑定、空位分配、信息指引。分拣人员按照提示推送笼车入位后，配送员按照提示寻找笼车，使出库配送作业更流畅、更准确。

北京烟草还首创了“一笼到底”的配送方式。根据配送车辆空间，合理设计笼车尺寸以尽可能提高装载率，并拆除了笼车两侧栅网，在站台安装移动搭板，在配送车上安装限位装置。笼车改造后，装车时只需将笼车推上配送车并加以固定，配送过程烟包无需二次装卸，大幅缩短了直配装车时间与接力单车卸货时间。

效果分析

北京烟草物流中心改造项目取得了巨大成功，为烟草行业就地技改不停产探索出一条新路，具有极大的推广示范意义。如，规划了独立的过渡期分拣区，过渡分拣线的安装调试不影响正常生产；项目分阶段、分区域、分步骤实施，最大限度减少对正常生产的影响。

该项目团队秉持科技物流、精益物流的理念，引入多项创新技术，合理利用有限的空间布置工艺设备，使物流中心节省了场地和资金投入。在物流系统设计上，寻求效率和能耗的最佳平衡。如，通过优化业务模式，使业务流程更顺畅简洁，避免了不必要的等待和无效搬运，提高综合作业效率。

未来，北京烟草还将在智慧物流的道路上不断前行，着力把技术创新应用于多个环节，探索商业物流水平提升的带动效应，向供应链上下游辐射，为推动行业高质量发展贡献力量