1、第七章第七章 分拣设备与技术分拣设备与技术本章要点：本章要点：了解分拣设备的概念、分类、特点及主要作用掌握电子标签拣货系统的工作原理和应用掌握常见自动分拣设备的主要结构和工作原理了解分拣设备的选型原则和应用的场合第七章第七章 分拣设备与技术目录分拣设备与技术目录第一节第一节 分拣技术分拣技术1第二节电子标签拣货系统第二节电子标签拣货系统2第三节第三节自动分拣设备自动分拣设备3第一节第一节 分拣技术分拣技术分拣是指为进行运输、配送，把很多货物按品种、不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。随着经济的不断发展，货物周转量越来越大，其中大量的物品需要经过分拣才能分配到各个用户，因此欧美各国和日本等
2、发达国家采用了大量的各种类型的分拣系统来完成分拣这一烦琐而又枯燥的工作。特别是第二次世界大战以后分拣技术发展得很快，分拣系统规模越来越大，分拣能力越来越强，应用范围也越来越广，己经成为物流系统中的重要组成部分。国外分拣技术从分拣技术水平上说，欧美各国发展最早，技术比较成熟，目前处于世界领先地位。日本则在第二次世界大战后发展很快，到1985年自动分拣机总量达366套，号称是世界上拥有自动分拣机最多的国家，从1970-1985年共有338台自动分拣机投入运行，其中58.32%用于储运业，17.15%用于销售业。例如，日本福冈配送中心的的灯光控制分拣系统可以对到达、中转、配送的大量货物进行分拣处理，
3、一般日处理量为17000个，高峰日处理量可达75000个。始发和到达的货车数量每日约为150台。分拣系统采用直线分拣机，方式为倾斜式托盘，分拣能力为8160箱/小时10880箱/小时，分拣货物重量最大为50kg，最小为0.1kg。国内分拣技术我国自动分拣技术起步较晚，但发展速度非常快，目前己能够达到国际先进水平，但是缺少技术创新能力，自动分拣设备的普及率较低，使用自动分拣技术的物流系统也较少，大部分中小型超市配送中心仍然依靠人工分拣。在20世纪80年代，我国最初是一些邮政局采用小型的半自动翻盘分拣机用于邮包分拣。1990年从荷兰引进了一套有3个入口、60个出口的自动分拣系统，成立了北京食品配送
4、中心，每小时可配送3000件货物，使我国分拣技术有了一个飞跃。分拣的方法分拣的方法很多，按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣三大类。人工分拣基本上是靠人力搬运，把所需要的货物分门别类地送到指定的地点，或利用简单的器具和手推车等，这种分拣方式劳动强度大、分拣效率最低。机械分拣机械分拣是指以机械为主要输送工具，还要靠人工进行拣选，这种分拣方式用得最多的是输送机，有板条式输送机、传送带、辊道输送机等，所以也叫输送机分拣。这种方式是用设置在地面上的输送机传送货物，在各分拣位置配置作业人员，当看到标签、色标、编号等分拣标志信号时，便进行拣选，再放到手边的简易传送带或场地上。这种分拣方式投
5、资不多，可以减轻劳动强度，提高分拣效率。自动分拣自动分拣是指货物从进入分拣系统到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动装置来完成的。这种装置是由接收分拣指示信息的控制装置、计算机网络、搬运装置（负责把到达分拣位置的货物搬运到指定位置的装置）、分支装置（负责在分拣位置把货物进行分送的装置）、暂存装置（在分拣位置临时存放货物的储存装置）等构成。所以，除了用终端的键盘、鼠标或其他方式向控制装置输入分拣指示信息的作业外，由于全部采用自动控制作业，因此分拣处理能力较大，分拣数量也较大。自动分拣系统自动分拣系统的规模和能力已有很大发展，目前大型分拣系统大多能分拣几十个到几百个种类物品，分拣能力达到每
6、小时万件以上。国外分拣系统规模都很大，主要包括进给台、信号盘、分拣机、分拣信息识别系统、设备控制系统和计算机管理系统等几大部分，还要配备外围的各种运输和装卸机械，组成一个庞大而复杂的系统。自动分拣系统大部分与自动化立体仓库连接起来，配合自动导引搬运车、拖链小车等其他物流设备组成复杂的系统，分拣系统在总体布置上可以说千变万化。在用户需求表现为多品种、小批量的时代，物流技术的三大措施是自动分拣机、自动化仓库和无人自动导引搬运车。自动化仓库是基本成熟的产品，无人自动导引搬运车是发展中的产品，自动分拣机是接近于成熟的产品。这可以认为是自动分拣系统在物流技术中的地位和现状的一个较好的概括。分拣设备具有劳
7、动生产率高、自动化程度高、技术密集、分拣能力强等优点，决定着仓库的作业能力和作业规模，它是物流系统不可缺少的先进的设备。常见的自动分拣设备包括自动分拣系统和电子辅助拣货系统等。自动分拣系统是一种全自动的自动分货设备。自动分拣机的分拣效率极高，通常每小时可分拣商品6 00012 000箱。电子辅助拣货系统是一种无纸化的拣货系统。包括电子标签拣货系统、RF拣货系统和IC卡拣货系统等。第二节电子标签拣货系统第二节电子标签拣货系统电子标签拣货系统是通过一组安装在货架储位上的电子标签作为拣货指示装置，引导拣货人员正确、快速、轻松地完成拣货作业的一种人机交互系统，如图7-1所示。它属于半自动化的分拣系统。
8、一、电子标签拣货系统一、电子标签拣货系统图7-1 电子标签拣货作业示意图 电子标签拣货系统是一种计算机辅助的无纸化的拣货系统，电子标签拣货系统主要由计算机系统、接线盒、控制器、电子标签及显示装置等组成，如图7-2所示。计算传递拣选指令到操作者面前的数字显示屏上，如图7-3所示，导引操作者完成规定的作业。其原理是在每一个货位安装数字显示器，利用计算机的控制将订单信息传输到数字显示器内，拣货人员根据数字显示器所显示的数字拣货，拣完货之后按确认钮即完成拣货工作。电子标签及显示装置安装于拣选货架的相应位置上，主要用于显示拣货信息。当某一货位有拣货任务时，该货位对应的电子指示灯亮起，并采用数字显示需要拣
9、货的数量。分拣员在货架通道行走，看到灯亮的电子标签就停下来，并按显示数字来拣取所需的数量；当拣货人员根据电子标签的显示完成拣货作业后，按下电子标签上的确认键，报告分拣作业已经完成。利用电子标签可以实现：品种、库位指示；出库数量显示；操作完成信息确认。图7-2 电子标签拣货系统构成示意图图7-3 数字显示器二、电子标签拣货系统的特点二、电子标签拣货系统的特点 这是计算机辅助分拣方式下小配送中心经常使用的一种分拣系统。电子标签拣货系统可以用于批量分拣，也可以用于按单分拣，但是货物品项太多时不太适用，会导致成本过高。与传统的人工分拣方式相比，电子标签辅助拣货系统具有如下优点：实现无纸化作业，无需打印
10、出库单、分拣单等纸张单据；减少了出库前单据处理时间，节省纸张。大大加快了分拣速度。大大提高了分拣的准确率。提高了分拣效率，降低了分拣成本。分拣准确率的提高，降低了因发货不准确造成的退货、投诉和财产损失，提高了企业的信誉度。实时化对应,作业结果立刻上传控制系统，如图7-4所示。图7-4 电子标签拣货系统作业示意图三、电子标签拣货系统的类型三、电子标签拣货系统的类型根据拣货模式的不同，电子标签拣货系统可分为两种基本类型。一种是摘果式电子标签拣货系统，简称为DPS（digital picking system)系统；另一种是播种式电子标签拣货系统，简称为DAS(digital assorting s
11、ystem)系统。这两种系统应针对不同物流环境灵活运用。一般来说，DPS适合多品种、短交货期、高准确率、大业务量的情况；而DAS较适合于品种集中、多客户的情况。1.摘果式电子标签拣货系统摘果式电子标签拣货系统，如图7-5所示，是在拣货操作区中的所有货架上，为每一种货物安装一个电子标签，计算机以订单为单位进行拣货信息处理，根据订单所需货物的位置发出拣货指示，并使货架上的电子标签指示灯亮起，拣货作业人员根据电子标签所显示的数量及时、准确地完成以件或箱为单位的商品拣货作业。由于DPS在设计时充分考虑了拣货路线问题，对拣货指示的传输以最优路线为依据，可以降低拣货作业人员的劳动强度，一般情况下，DPS系
12、统还能够对现场作业进行实时监控，并具有紧急订单处理和缺货通知等各项功能。图7-5 摘果式电子标签拣货系统作业示意图 2.播种式电子标签拣货系统播种式电子标签拣货系统，如图7-6所示，是利用电子标签实现播种式拣货出库的一种拣货系统。在这种系统中，每一储位代表着一个客户，在每一储位上都设置电子标签。拣货作业人员先通过条码扫描器把将要分拣的货物信息输人系统中，需要该货品的客户相应的分货位置所在的电子标签就会亮灯并发出蜂鸣声，同时显示出该位置所需要货品的数量；拣货作业人员根据这些信息快速地将货物分放在相应的客户分货位置。图7-6 播种式电子标签拣货系统作业示意图 电子标签辅助拣货系统的推广和应用，给客
13、户和物流服务提供商都能带来一定的效益，具、备极强的适应性。配送中心导入电子标签辅助拣货系统，能够以较低的资金投入满足变化多端的客户需求，从而大大提升客户满意度。四、电子标签的特殊应用四、电子标签的特殊应用电子标签拣货系统主要用来实现拣货作业。同时，利用电子标签的特点，通过相应软件的支持，还可以帮助使用者实现很多负责管理功能。1.无纸化盘点无纸化盘点 通过仓库管理系统WMS，将帐面库存发送到对应的电子标签上。盘点人员对货物实际数量进行清点后，对数量进行确认。如果实际数据与账面数据不符，还可将通过增减按钮将差异数据传回控制计算机。2.入库及补货库位指示入库及补货库位指示 电子标签拣货系统要求严格的
14、货位管理。在入库作业时，可利用电子标签进行货品正确入库库位的显示，提商入库作业的效率。3.补货及缺货通知补货及缺货通知 在拣货过程中，当拣货员发现拣货数量不足时，可通过增减按钮将信息传回控制计算机，提示补货人员进行补货。同时，拣货员还可将不足数量传回控制计算机；控制计算机可根据实际拣货数量下帐并打印正确的发票和收据。4.误操作取消误操作取消 当拣货人员由于硫忽发生误操作时，可利用事先的没定取清该笔操作。5.箱满显示功能箱满显示功能 每个配送客户除配备一只普通电子标签外，还配备一只不同颜色的标签作为箱满显示器。随着分拣作业的进行，客户的订单先后得到满足。此时，控制计算机会控制负责箱满显示的电子标
15、签点亮，提示作业员该客户订单已完成，可进行进一步的操作。第三节自动分拣设备第三节自动分拣设备 自动分拣设备是集光机-电-信息技术于一体的系统设备,利用计算机管理信息系统，将需要拣选货物的品种、数量、层数等信息以一定的形式通知拣选作业人员，拣选人员则根据拣选指示信息，按照规定的程序完成拣选作业。能够很好地满足多品种、小批量、多批次、短周期的客户需求特性。系统内部主要涉及上件、识别、同步、信息处理、高速低噪输送及分拣入格等关键技术，其中每一项技术成熟与否将直接影响系统效率、差错率和可靠性等关键技术指标，可以说分拣设备是高新技术集成的产物。同国外一样，自动分拣输送技术和装备在我国早期也是主要应用于在
16、邮政行业，大量的信件和邮包需要在极短时间内正确分拣处理，通过自动化的分拣设施得到实现。生产和流通领域运用的并不是太多。随着我国物流业整体的发展，输送分拣系统的应用的领域越来越广泛，运输企业、配送中心、通信出版部门以及各类工业生产企业亦相继应用。我国目前多数配送中心和物流企业都是人工分拣。随着分拣量的增加、分送点的增多、配货响应时间的缩短和服务质量的提高，单凭人工分拣将无法满足大规模配货配送的要求，自动分拣设备能有效地解决早期物流系统未整体规划造成的配送工艺环节人工作业运行成本高、效率低等弊病，因此，近几年自动分拣输送技术与应用逐渐成为物流系统规划和方案设计的新宠。一、自动分拣设备的特点一、自动
17、分拣设备的特点能连续、大批量的分拣货物能连续、大批量的分拣货物 分拣误差率很低分拣误差率很低 分拣作业基本实现无人化分拣作业基本实现无人化 123二、基本技术要求二、基本技术要求&能迅速准确地分拣物品，且分拣差错率低。当前许多分拣机的准确率已达到99.9。&分拣能力要强，现代大型分拣系统分拣道口数目可达数百个，有的甚至达500条以上。&分拣系统对分拣物品的大小、形状、质量、包装形式及材质等因素的适应范围要宽。&工作时对分拣物品的冲击和振动要小，安全保护措施齐全，被分拣物品不能造成损坏。&分拣作业中操作人员输入分拣命令简单方便，人工辅助动作简单、省力。&自动控制和计算机管理的功能完善，性能安全可
18、靠。三、分拣系统的构成三、分拣系统的构成自动分拣系统一般由设定装置、控制装置、自动分拣装置、输送装置、分拣道口5 5个部分构成。设定装置设定装置 设定装置是在货物的外包装上贴上或打印上表明货物品种、规格、数量、货位、货主等的标签。根据标签上的代码，在货物入库时，它可以表明入库的货位，在输送货物的分叉处，可以正确引导货物的流向；堆垛起重机可以按照代码把货物存人指定的货位。当货物出库时，标签可以引导货物流向指定的输送机的分支上，以便集中发运。控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示自动分拣装置对货物进行分拣。分拣信号通过磁头识别、光电识别和激光识别等多种方式输入到分拣控制系
19、统中去，分拣控制系统根据对这些分拣信号的判断，决定某一种商品该进人哪一个分拣道口。控制装置控制装置 自动分拣装置根据控制装置传来的指令，对货物进行分拣。把货物输送到按照货物的类型，或按照货主，或按照尺寸、重量等分类的输送机分支或倾斜滑道上去，完成货物的分拣输送。自动分拣装置自动分拣装置 输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品通过控制装置和分拣装置。在输送装置的两侧，一般要连接若干分拣道口，使分好类的货物滑下主输送机，以便进行后续作业。输送装置输送装置 分拣道口是已分拣货物脱离主输送机(或主传送带)进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使商品从主输送装置
20、滑向集货站台，在那里工作人员将该道口的所有货物集中后，或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。分拣道口分拣道口四、分拣系统的工作过程四、分拣系统的工作过程 各种自动分拣设备载具体结构上有所不同，但分拣的工作过程基本相同。货物在进入分拣系统前，应在货物的外包装上贴上或打印上表明货物品种、规格、数量、货位、货主等的标签。根据标签上的代码，在货物入库时，可以知晓入库的货位，在输送货物的分叉处，正确引导货物的流向，而且堆垛起重机可以按照代码把货物存入指定的货位。当货物出库时，标签可以引导货物流向指定的输送机的分支上，以便集中发运。货物进入分拣系统，可用人工搬运方式或机械化、自动化搬运方式，也可以通过
21、多条输送线进入分拣系统。经过合流逐步将各条输送线上输入的货物，合并于一条汇集输送机上，同时，将货物在输送机上的方位进行调整，以适应分拣信号输入和分拣的要求。汇集输送机具有自动停止和启动的功能，如果前端分拣信号输入装置偶然发生事故，或货物和货物连接在一起，或输送机上货物已经满载时，汇集输送机就会自动停止，等恢复正常后再自行启动，所以它也起到缓冲的作用。为了把货物按要求分拣出来，并送到指定地点，一般需要对分拣过程进行控制。通常是把分拣的指示信息记忆在货物或分拣机上。当货物到达时，货物接受激光扫描器对其条形码标签的扫描，将货物分拣信息输入计算机，把识别的信息与计算机下达的指令对照，向自动分拣机发出执
22、行的信息，开动分支装置，使其分流。控制方式分为外部记忆和内部记忆两种方式。外部记忆是把分拣指示标贴在分拣货物上，工作时用识别装置进行区分，然后再进行相应的操作。内部记忆是在自动分拣机的货物入口处设置控制盘，利用控制盘，操作者在货物上输入分拣指示信息，当这个货物到达分拣位置时，分拣机接受到信息，开启分支装置。货物离开分拣信号输入装置后在分拣输送机上移动时，根据不同货物分拣信号所确定的移动时间，使货物行走到指定的分拣道口，由该处的分拣机构按照上述的移动时间自行启动，将货物排离主输送机，再进入分流滑道。大型分拣输送机，可以高速度地把货物分送到数十条输送分支上去。分拣机的控制系统采用程序逻辑控制合流、
23、分拣信息输入、分拣和分流等全部作业，然而目前更普遍采用的是PC机或以若干个微处理机为基础的控制方式。分拣出的货物离开主输送机，再经滑道到达分拣系统的终端，这就是分运。分运所经过的滑道一般是无动力的，借货物的自重从主输送机上滑行下来。在各个滑道的终端，由操作人员将货物搬人容器或搬上车辆。五、自动分拣设备五、自动分拣设备 带式分拣机是利用输送带载运货物完成分拣工作的设备，图7-7为一种带式分拣机的平面结构图。这种分拣机适用于邮政、机场、食品、烟草等行业。其结构包括制单系统、供包机、扫描器、输送系统、主控系统和监控系统等。带式分拣机带式分拣机图77 带式高速分拣机平面结构图 翻板分拣机是用途较为广泛
24、的板式传送分拣机械设备，如图7-8所示。它由一系列相互连接的翻板、导向杆、牵引装置、驱动装置、支承装置等组成。翻板分拣机翻板分拣机图7-8 翻板分拣机浮出式分拣机浮出式分拣机 浮出式分拣机主要由两排旋转的滚轮组成，滚轮设置在传递带下面，每排由8-10个滚轮组成。滚轮的排数也可设计成单排，主要根据被分拣物的重量来决定单排或双排。滚轮接收到分拣信号后立即跳起，使两排滚轮的表面高出主传送带10mm，并根据信号要求向某侧倾斜，使原来保持直线运动的货物在一瞬间转向，实现分拣。图7-9 浮出式分拣机结构示意图横向推出式辊道分拣机横向推出式辊道分拣机 横向推出式辊道分拣机又称推块式分拣机，如图7-10所示。
25、它以辊道输送机为主，在分拣口处的辊子间隙之间，安装一系列的由链条拖动的细长导板(推块)。平时导板位于辊道侧面排成直线，不影响分拣物的运行；在分拣时，导板沿辊道间隙移动，逐步将分拣物推向侧面，进入分拣岔道。推块式分拣机呈直线布置，结构紧凑、可靠、耐用，使用成本低，操作安全，可以单、双侧布置。这种分拣机动作比较柔和，适用于分拣易翻倒或易碎的物品。图7-10横向推出式辊道分拣机横向推出式辊道分拣机横向推出式辊道分拣机横向推出式辊道分拣机横向推出式辊道分拣机 横向推出装置也可以采用气缸推出式或摇臂推出式。气缸推出式辊道式分拣机，如图7-11所示，每组辊子(一般由34个辊子组成，与货物宽度或长度相当)均
26、各自具有独立的动力，可以根据货物的存放和分路要求，由计算机控制各组辊子的转动或停止。货物输送过程中在需要积放、分路的位置均设置了光电传感器进行检测。横向推出式辊道分拣机横向推出式辊道分拣机图7-11气缸推出式辊道式分拣机结构示意图滚柱式分拣机滚柱式分拣机 滚柱式分拣机是用于对货物输送、存储与分路的发拣机械设备，如图7-12所示。按处理货物流程的需要，可以布置成水平形式，也可以和提升机联合使用构成立体仓库。如图7-12 滚柱式分拣机悬挂式分拣机悬挂式分拣机 悬挂式分拣机是用牵引链或钢丝绳作牵引件的分拣机械设备，如图7-13所示。按照有无文线，它可分为固定悬挂和推式悬挂两种机型。前者用于分拣、输送
27、货物，它只有主输送线路，吊具和牵引链是连接在一起的；后者除主输送线外还各有储存支线，并有分拣、储存、输送货物等多种功能。固定悬挂式分拣机主要由吊挂小车、输送轨道、驱动装置、张紧装置、编码装置、夹钳等组成。推式悬挂机具有线路布置灵活，允许线路爬升等优点，较普遍地用于货物分拣和储存业务。悬挂式分拣机具有悬挂在空中、利用空间进行作业的特点。图7-13 悬挂式分拣机托盘式分拣机托盘式分拣机 托盘式分拣机是一种使用十分广泛的机型，它主要由托盘小车、驱动装置、牵引装置等构成，如图7-14所示。图7-14 托盘式分拣机 交叉带式托盘分拣机，如图7-15所示，取消了传统的盘面倾翻、利用重力卸落货物的结构，而在
28、车体上设置了一条可以双向运转的短传送带(又称为交叉带)，用它来承接从上货机来的货物，由链牵引运行到相应的格口，再由交叉带运转，将货物强制卸落到左侧或右侧的格口中。托盘式分拣机托盘式分拣机图7-15 交叉带式托盘分拣机交叉带式托盘小车有下列两个显著优点:能够按照货物的质量、尺寸、位置等参数来确定托盘带承接货物的起动时间、运转速度的大小和变化规律，从而摆脱了货物质量、尺寸、摩擦系数的影响，能准确将各种规格的货物承接到托盘中部位置。卸落货物时，同样可以根据货物质量、尺寸及在托盘带上的位置来确定托盘的动时间、运转速度，可以快速、准确、可靠地卸落货物，能够有效地提高分拣速度，缩小口宽度，从而缩小机器尺寸
29、，有明显的经济效益。资料：邮件自动分拣系统 在邮政包裹上采用条码，其目的是快速准确地识别包裹上的信息。我国邮政部门已经制定了明确的标准，要求在包裹上全部贴上条码，以便自动识别，提高分拣速度。邮件上采用128码字符集C，条码信息内容共22位数字，表示流水号、原寄局代码、寄达局代码、邮件种类代码等。海南省邮政运输局是我国最先配备包裹自动识别分拣系统的枢纽，包裹的信息在投递窗口输人计算机，条码打印机按照计算机的指令自动打印出条码标签，贴在包裹上。包裹装人邮袋或集装箱后，由邮车送到中心枢纽，卸车后送到由输送机组成的供包线上，然后汇集到一条自动分拣机上。每条供包线上都有工人翻转包裹，使其条码标签向上，自
30、动分拣机的上方安装有一台全方位条码扫描器，每当包裹通过时就自动识读其条码。由于包裹形状、大小各异，条码在包裹上的位置也参差不齐，所以不仅要求扫描器能全方位识读，而且要有较大的景深。通常，要配备一个光幕，以测定包裹的高度。然后扫描器根据高度信息自动调整焦距，清晰地获得条码信息。自动分拣机设计有多个出口，它收到条码扫描器的识读信息后，能准确地把包裹分拨到对应的出口滑槽。六、分拣设备的选择六、分拣设备的选择 现代化的分拣设备是仓库和配送中心的重要设备，它的正确选用和合理使用，能够大大提高货物的分拣效率和整个配送系统的自动化程度，是物流现代化的重要标志之一。因此，在选用分拣设备时，要根据仓库、配送中心
31、的分拣方式、使用目的、作业条件、货物类别、周围环境等条件综合考虑，慎重、认真地选用。应考虑以下几项原则。技术先进性经济实用性兼顾上机率和技术经济性相容性和匹配性符合所分拣货物的基本特性适应分拣方式和分拣量的需要复习思考题：复习思考题：1自动分拣设备的工作过程是什么？自动分拣设备的工作过程是什么？2自动分拣设备应满足的基本要求是什么自动分拣设备应满足的基本要求是什么?3阐述常见的自动分拣设备的特点和使用范围。阐述常见的自动分拣设备的特点和使用范围。4.简述分拣设备选用的基本原则。简述分拣设备选用的基本原则。案例：高效卷烟分拣系统在秦皇岛市卷烟物流中心的实现案例：高效卷烟分拣系统在秦皇岛市卷烟物流
32、中心的实现 秦皇岛市卷烟物流中心规划年销量11万箱，面向全市卷烟零售点进行配送。普天物流技术有限公司作为河北省烟草公司卷烟物流中心的物流系统集成商，承担了秦皇岛市卷烟物流中心工艺设备的建设与集成工作。目前，新建成的秦皇岛市卷烟物流中心已经运行超过半年，实现了全部业务向新物流中心的成功转移，并实现了全市销售卷烟统一分拣到户、统一配送的目标如表7-1。年配送规模11万箱年配送规格数90个日均规格数65个日均配送量11万条日均订单数2222张表7-1 秦皇岛市卷烟物流中心配送情况表一、物流中心概况一、物流中心概况 秦皇岛市卷烟物流中心仓储采用三层托盘货架，分拣采用一条自动分拣线，如图7-16所示。秦
33、皇岛市卷烟物流中心的基本情况如表7-1所示，物流中心内部基本作业流程为：入库-仓储-备货-分拣-包装-出库。由于卷烟物流日处理量大，日订单多，分拣一直是卷烟物流的核心。在秦皇岛市卷烟物流中心运行的卷烟分拣系统，根据每日订单情况的不同，实际分拣效率在15000-22000条/小时，平均在17000条/小时左右，极大地提高了配送中心的作业效率，减少了操作人员数量，降低了工人的劳动强度。图7-16 秦皇岛市卷烟物流中心卷烟分拣系统二、卷烟分拣系统构成二、卷烟分拣系统构成 秦皇岛市卷烟物流中心采用的卷烟分拣系统由计算机信息管理子系统、计算机监控子系统、总线自控子系统及机械部件组成。其中，计算机信息管理
34、子系统是实现和业务访销数据对接的接口软件，其功能包括：读取订单数据进行优化，产生烟道动态分布表，生成分拣计划、补货计划以及备货计划，为分拣系统进行分拣作业提供数据。计算机监控子系统由备货监控系统、补货监控系统、分拣监控系统、自动叠烟裹膜监控系统四部分组成，是信息系统与控制系统之间的连接纽带，实现对设备的指挥调度和设备实时监控，是设备操作的终端，提示设备运行的故障及处理。分拣系统设备主要组成如表7-2所示 设备名称数量备注备货处理系统1套1个上件口、14个备货道、35件/道件烟补货系统1套3个开箱工位自动条烟补货小车1台144件/小时/车卧式烟仓48个烟仓存烟量为80条/仓立式烟仓30个烟仓存烟
35、量为30条/仓打码机1台激光打码裹膜包装机2台互为备份，动态调配表7-2 分拣系统设备的主要组成三、卷烟分拣流程三、卷烟分拣流程 目前，由于秦皇岛市烟草公司采用的是第一天访销、第二天分拣、第三天配送的运作模式，每日分拣的订单均是前一天通过访销获取的。这样，在每日访销工作完毕后，分拣系统即可对此部分数据进行优化处理，并向仓储部发送备货请求，当日即可对次日需要分拣的件烟进行备货。这样做的好处是可以缩短第二天启动分拣的准备时间。卷烟分拣流程为：数据优化-件烟备货-件烟补货-条烟补货-条烟分拣-条烟包装-发货暂存。件烟备货主要分两个环节：(1)叉车按照车载终端的提示将需要的件烟从仓储区取出，放在件烟平
36、置备货区。这个操作在前一天下午完成。(2)当日分拣开始之前，件烟备货人员根据系统指示将托盘上的件烟放入输送线。件烟经提升机等输送设备进入备货道，每个备货道可存放35件，比每个托盘30件还多5件。这样，在备货道还有5件时，系统就可以下指令给备货人员拆盘，且一个托盘一次性拆完，避免对一个托盘进行多次重复操作，增加不必要的人工反复。整个备货系统由14个备货道组成。备货系统的作用，一方面在于实时补货；另一方面是将分拣过程中对不同品规零散的需求转化为规模化的需求，以降低备货人员工作的刚性，减少工作人员的重复操作，从而减少备货人员数量。备货系统吊装在空中，不影响地面空间的使用，备货系统下方可用于空笼车的堆
37、放等。1.件烟备货2.件烟补货 暂存在备货道的件烟。按照分拣补货的需求实时地被自动送入补货输送线。由于卷烟是严格按照配送线路内客户的顺序进行分拣的，所以件烟补货也需要有严格的顺序，备货系统能准确按照需要的顺序将件烟自动送入补货输送线。为了提高系统的准确率。在备货系统的出口处还设置了扫描器对每件烟进行复核，以确认是需要的件烟以及正确的顺序。在件烟补货线上共设置了3个开箱工位。各工位的工作内容相同。每个开箱工位配备1个人，每人每小时平均开箱100150件烟。通过合理设计，开箱人员只需要打开箱盖，将烟箱轻轻地推入推烟位置。并确认到位后。按确认到位按钮。则本件烟补货的人工操作就完成了。剩下的工作由设备
38、自动完成。推烟机构与条烟缓段联动，将件烟内部的50条烟完整地推入条烟缓存段，空箱即由设备自动输送到空箱收集皮带机上。3个开箱工位的空箱通过输送线实现了集中回收，工作人员只需要在固定的位置收集空箱即可。与以往的案例相比，空箱回收更加隐蔽，自动线更加顺畅，现场更加整洁。3条烟补货 条烟补货一直是条烟分拣中工作繁重的部分。如何降低条烟补货人员的劳动强度、提高人均条烟补货的效率，一直是卷烟分拣中备受关注的问题。由于立式烟仓的人均补烟效率一般在15002000条/小时，在本系统中采用了小车进行条烟补货。将补货人员从繁重的条烟补货工作中解放出来。补货人员只需进行开箱操作即可，人均补烟效率大幅提高至5000
39、7500条/小时，在生产效率提高的同时，劳动强度大大降低。本系统中，补烟小车的效率可达144件/小时(一件烟50条)，共配置了3台小车，且3台小车位于同一轨道上。相互可以调度使用。小车采用无线通信和滑触取电。当小车出现故障时，可便捷地将其从轨道上抬下来，余下的小车可继续执行所有烟仓的补货操作，不影响系统继续运行。4.条烟分拣 条烟分拣是本系统中比较复杂的部分。经过反复分析和比较，本系统采用了48个卧式烟仓加30个立式烟仓的配置，每个烟仓均可对应一个独立的品规进行分拣。这样配置的最大好处是对业务的适应性更强。而本项目并没有采用通常在其他项目中使用的通道式仓，就是考虑到通道式烟仓对订单数据的选择性
40、强，不利于今后业务的发展。分拣设备性能指标表如表7-3所示。表7-3 分拣设备性能指标表立式分拣机(立式烟仓)立式分拣机，如图7-17所示，是实现按1条进行分拣、立式储存的条烟分拣机，如图所示。具有接受自动或人工补货、自动储存条烟、电子提示、自动分拣、自动核数、自动告警等功能。采用模块式设计、功能齐全、外形美观、稳定性高、便于扩充、便于维护等。使用于任何规范包装条烟的分拣。图7-17 立式烟仓卧式分拣机（卧式烟仓）卧式烟仓，如图7-18所示，是按1条进行分拣、卧式储存的条烟分拣烟仓。具有接受自动或人工补货、自动储存条烟、自动分拣、自动核数、自动告警等功能。采用模块式设计、功能齐全、外形美观、稳
41、定性高、便于扩充、便于维护等。可实现单仓对单品规的连续补货和连续分拣，适用于任何规范包装条烟的分拣。图7-18 卧式烟仓 本系统采用的卧式烟仓单仓存量达80条，比一件烟50条还多30条，目的是在启动条烟补货操作，但条烟还没有补到位的这段时间内，烟仓里的条烟还可供继续分拣，所以本系统中的卧式烟仓可以实现一个烟仓对应一个品规。与其他案例相比，在本项目中，同样数量的卧式烟仓分拣的品规数可以翻倍。极大地提高了卷烟分拣的自动化程度。在实际运行中，大部分情况下，卷烟销量的98%以上都是在卧式烟仓上完成分拣的。C类烟品规多，但一般不超过30个品规，销量少，通常放入立式烟仓中；一般情况下也不需要混仓处理，避免
42、了混仓处理带来的潜在不稳定因素。在分拣主线上，本系统采用3层结构，78个烟仓分布在3层主线上，主线上的烟仓分别是16个、16个、46个。理论上，每个订单在分拣前，都会被系统拆分成3个执行订单，由3层主线独立进行处理，然后进行合单。合单分两次完成，其中两层线合单后，再与另一层进行合单。由于缓存设置合理相互等待少，合单效率较高。同时，在合单处进行条烟打码。5条烟包装 合单完成后的条烟随即进入包装系统，本系统共设置2台裹膜包装机。由于包装前的 缓存设置合理，包装效率得以最大化发挥，2台包装机实际运行过程中效率最高可达22000条/小时。条烟在经过叠烟、裹膜、加热、冷却收缩后，就完成了包装过程。包装膜
43、是一次性使用的，充分保证了卷烟在配送过程中的安全性，使各环节之间的交接变得简单、安全、高效。为了确保每包卷烟准确地送达不同客户端，还需要在裹膜包上贴标。本系统采用自动贴标方式。当裹膜包通过自动贴标机时，贴标机会自动将打印出来的本包的标签准确地贴到裹膜包上面，无论裹膜包大小，均能贴上。不仅节省了人力，还提高了贴标的准确率，避免了人为错误的发生。6发货暂存 贴好标的裹膜包由工人放入笼车，每辆笼车对应一条配送线路。笼车装满后。由工人推到指定位置暂存，分拣工作完成。四、技术亮点四、技术亮点尽管秦皇岛市卷烟物流中心在全国卷烟行业规模较小，建设使用较晚，但由于采用了国内烟草物流领域的最新技术和设备，充分发
44、挥了后发优势，并经过实施方的精心组织、精心施工、精心管理，已成为全国卷烟物流中心的典范工程。该项目有五大技术亮点：采用了先进的三层主线分拣及合单技术，极大地提高了系统的分拣效率，稳定运 行在15000条，小时以上，最高达22000条/小时；烟仓容量大(80条，仓)，调度灵活，对不同订单的适应性较强；自动补货率高，达到95以上，且补货顺畅，可实时满足分拣需要；整个系统用人少，采用人性化设计，人员操作简单高效；设备高度集成，外形统一协调，与分拣效率相同的设备相比占地面积较小。五、企业链接五、企业链接 普天物流及其前身企业是国内最早从事物流系统规划、物流技术产品研发、设计、制造、服务及总集成的企业。
45、从1972年我国第一台邮政分拣设备在普天诞生以来，公司适应市场需求，不断创新发展，在邮政领域承建了全国70%以上的邮件处理中心，提供了300多套系统解决方案。近年来，普天物流从邮政领域向烟草、图书、医药等行业不断拓展，积累了丰富的经验。在烟草领域，普天物流承接了北京、天津、河北、江西、云南、湖北、广西、贵州、青海、山东等全国10几个省30几个地市的配送中心，提供了近百套半自动和全自动分拣系统和整体解决方案。XXXXXXXXXXXXXXXX分析卷烟自动分拣线的特点案例：我国研发的扁平邮件分拣系统u 20世纪90年代，国外已经广泛使用了扁平邮件分拣机，实现扁平邮件分拣作业的机械化和自动化。我国邮件
46、的规格标准及处理方式与国外存在着较大差异，国外设备功能不能完全适应我国扁平邮件分拣的作业要求。根据对全国十多个邮政分拣中心进行调查的结果表明，扁平印刷品邮件中，厚度在30mm以下的邮件占到扁平印刷品邮件总量的93%95%。而国外设备分拣范围限制在0.520mm内，上机率只为扁平印刷品邮件总量的70%左右，大量邮件只能手工分拣，处理效率较低。因此，研究开发适合我国邮政实际的扁平邮件分拣系统就显得十分迫切和日益重要。u 邮政科学研究规划院技术人员认真分析了国外扁平邮件分拣设备的优缺点，并结合我国扁平邮件的形状特点，制订了项目总体技术方案。对关键技术进行攻关，研制出了扁平邮件分拣系统。该分拣系统包括
47、人工供件输入模块、自动供件输入模块、驱动模块、主传输输出模块、张紧模块、主机中央控制模块和上位管理计算机模块，如图7-19所示。图7-19 扁平邮件分拣系统示意图u 扁平邮件分拣系统是新型设备，涉及光、机械、电子、计算机科学等方面的专业知识，发达国家对关键技术进行封锁。在这种情况下，我国的研发人员结合国内邮件的特点，进行了大量的模拟试验，大胆创新，解决了OCR/OVCS自动供件输入技术、扁平邮件分拣控制技术、分拣单元斗格垂直分拣技术等难题；同时，设计了主机驱动部分的同步供件装置，选择以时间作为同步设计的基点；分析计算了在同等时间条件下，各运动装置的速度、同步速比、部件尺寸，并确定了18格的投入轮与三个斗格的分拣小车、驱动大链轮、主传输道及其他相关运动部件的同步关系。该设备同国外的同类设备相比，投入轮供件方式对邮件无破损，分拣机格口盒袋兼容，处理邮件的最大厚度为32 mm，可以解决95%的扁平邮件的上机问题，工作效率18 000件/h，噪声也低于国外同类设备。此外该设备造价比国外设备低40%以上，维护和备件费用也远远低于引进的国外设备。XXXXXXXXXXXXXXXX我国的扁平邮件分拣系统有哪些特点?
