摘要：本文介紹了在新質生產力要素賦能下的某中煙公司成品中心庫的規劃設計思路及關鍵技術，通過新質產能技術的應用，顛覆了傳統卷煙成品中心庫的運行模式，提高了卷煙的倉儲、分揀運行效率，縮短了省級中煙調撥響應時間，提升了省級中煙的物流管理水平，降低了運營成本鋼板樁生產廠 。
關鍵詞：新質生產力要素、成品中心庫、智慧物流、多模態拆碼垛機器人、多樣化件煙存儲模式、AGV集群化應用、成品綜合分揀系統
一、引言
為了解決卷煙生產點多、發貨面廣，品規發貨交叉引起的發貨效率低、運輸成本高等現實問題，掌握卷煙市場投放主導權，科學高效地進行產品投放調控，實現卷煙高質量集中精準配送的目的，國內各大中煙公司紛紛興建成品中心庫鋼板樁生產廠 。將下屬各廠的卷煙統一調撥至成品中心庫，再由成品中心庫調撥至各商業公司。成品中心庫的興建可集中批量化作業優勢，優化地區卷煙物流倉儲布局，提高運行效率和管理水平、降低運營成本。
目前大部分卷煙廠已建成的成品中心庫多采用平庫，主要依靠人工進行收發貨作業，作業效率低，管理落后鋼板樁生產廠 。昆船智能承建的某成品中心庫，新建于某中煙公司下屬廠已有成品高架庫旁，兩個庫區通過空中連廊連接在一起，通過一體化智能倉儲管控系統，實現兩個物理倉庫間庫容和作業負荷的自動、均衡調配，達到一體化運作。
科技創新是發展新質生產力的核心要素，成品中心庫引入多樣化件煙存儲模式、件煙綜合分揀系統、多模態拆碼垛機器人、AGV集群化應用、信息識別技術及智慧園區管理系統等創新技術，創建了一種全新的卷煙成品中心庫作業模式，顯著提高了物流系統的效率，為卷煙的倉儲和分揀集配提供了新的選擇鋼板樁生產廠 。本文將對具體解決方案進行闡述，為后續成品中心庫建設提供參考。二
二、成品中心庫建設需求
1.庫容需求
根據中煙公司品牌發展規劃，考慮到未來發展、產銷不均衡、生產技改等因素，成品中心庫預留25%的庫容發展空間，要求貨位≥6250個，按30件/貨位計算，可存儲3.75萬箱件煙鋼板樁生產廠 。
2.作業能力需求
成品中心庫出入庫作業時間為15小時/天，連廊倒庫時間為16小時/天鋼板樁生產廠 。散件煙收貨與發貨流量均按40000件/天，整托盤發貨流量按10000件/天，連廊倒庫流量按10000件/天進行設計計算。
根據以上要求，對物流系統流量進行測算，結果如表1所示鋼板樁生產廠 。
表1 物流系統流量計算表
3.功能需求
為滿足成品中心庫的實際使用需求鋼板樁生產廠 ，該物流系統需實現以下功能：
（1）配套連廊及自動化搬運設備鋼板樁生產廠 ，具備成品卷煙多倉一體化管控功能，實現新建成品中心庫與成品高架庫的一體化運作；
（2）建設智能倉儲管控系統鋼板樁生產廠 ，具備生產入庫、銷售發貨、托盤管理、質量追溯、庫存管理、統計分析等功能，實現倉庫作業無人化、流程數字化和管理智能化；
（3）建設數字孿生系統鋼板樁生產廠 ，將運行狀況與真實物料信息緊密結合，實時線性直觀進行物流過程、設備狀態、運行效率等全局性監控；
（4）建設智慧園區系統，綜合集成視頻監控、停車場管理、AI模型監管、物流調度及數字月臺系統等，打破各系統間的信息孤島，通過一套綜合管理平臺的統一協調實現各應用子系統間的資源共享與信息互通，實現各應用子系統之間的智能化聯動鋼板樁生產廠 。三
三、成品中心庫規劃設計
1.工藝布局規劃
成品中心庫建成后，通過二層連廊輸送區與原有成品高架庫聯通（如圖1所示）鋼板樁生產廠 。為實現成品中心庫與成品高架庫的一體化作業，系統在二層連廊輸送區配置了柔性搬運小車，在智能調度系統的統一管控下，實現兩個庫區間物料的自動轉儲調配。
圖1總體布局圖
成品中心庫共有四個樓層鋼板樁生產廠 。成品中心庫一層（如圖2所示）主要完成成品實托盤、空托盤組自動存儲、件煙分合流輸送、機器人拆垛/碼垛、空托盤組供給/回收、成品整托盤自動打帶、出庫發貨等功能；二層（如圖3所示）完成成品實托盤、空托盤組自動存儲、樓層間轉運以及成品中心庫與原有成品高架庫之間的移庫功能；三層（如圖4所示）、四層（如圖5所示）完成成品實托盤、空托盤組自動存儲、樓層間轉運功能。
圖2成品中心庫一層
圖3 成品中心庫二層
圖4 成品中心庫三層
圖5 成品中心庫四層
2.業務流程規劃
根據成品中心庫的業務需求鋼板樁生產廠 ，本物流系統需完成以下作業流程：
（1）空托盤組供給流程
當碼垛入庫需要空托盤組時，四向車系統將空托盤組從密集庫中調出，送至AGV接駁站臺，潛伏式AGV將空托盤組送至位于出入庫區的空托盤組拆垛站臺，空托盤組由機器人自動拆分為單個空托盤，并放置在碼垛工位上（如圖6所示）鋼板樁生產廠 。
圖6空托盤組供給流程
（2）成品件煙入庫流程
貨車按車輛管理系統指定的車位停泊到位后，操作人員從車廂里取出件煙放置到伸縮鏈板輸送機上，經條碼識別合格后，系統按識別到件煙信息，分揀至指定的緩存通道，由多模態碼垛機器人實現各種類型品規卷煙的抓取，按照不同的多樣化垛形和數量碼放于托盤上，系統自動把相關信息寫入托盤RFID鋼板樁生產廠 。碼垛完成的件煙實托盤，由一層潛伏式AGV小車、四向穿梭車系統搬運至一層密集庫中存放，或由潛伏式AGV送至垂直輸送機接駁站臺，轉運到二/三/四層存儲（如圖7所示）。
圖7 成品件煙入庫流程
（3）整托盤出庫發貨流程
當發貨所需的物料存儲在二/三/四層，系統根據發貨計劃，由潛伏式AGV從貨架存儲區取出整托盤送至垂直輸送機，轉運至一層，由一層的AGV接駁送至打帶機，打帶后的實托盤由AGV搬運至發貨工位，經RFID信息校驗合格后，由人工叉車裝車發貨（如圖8~11所示）鋼板樁生產廠 。
圖8 四層存儲的發貨實托盤送至一層
圖9三層存儲的發貨實托盤送至一層
圖10二層存儲的發貨實托盤送至一層
圖11二/三/四層存儲的發貨實托盤送至一層后打帶發貨
當發貨所需的物料存儲在一層時，由四向穿梭車系統、潛伏式AGV從貨架存儲區取出整托盤送至打帶機前緩存工位，打帶后的實托盤由AGV搬運至發貨工位，經RFID信息校驗合格后，由人工叉車裝車發貨（如圖12所示）鋼板樁生產廠 。
圖12 一層存儲的發貨實托盤打帶發貨
整托盤發貨產生的空托盤組，隨貨車運輸回來，由操作人員駕駛電動叉車從車廂里取出，按10個托盤/組放置到接駁站臺上，系統識別到物料信息后，通過一層潛伏式AGV、四向穿梭車系統送至密集庫指定貨位存儲鋼板樁生產廠 。
（4）成品件煙發貨流程
當發貨所需的實托盤存儲在二/三/四層時，由潛伏式AGV從貨架存儲區取出實托盤送至垂直輸送機接口站臺，垂直輸送機將實托盤轉運至一層，由一層的AGV接駁送至機器人拆垛工位鋼板樁生產廠 。當發貨所需的物料存儲在一層時，由四向車系統從貨架存儲區取出整托盤送至AGV接駁站臺，由潛伏式AGV轉運至機器人拆垛工位。拆垛機器人按照規定的訂單、品規、數量順序拆垛為件煙，并放置在緩存輸送線上，由輸送線上的條碼識別器自動完成件煙信息識別，并按識別到的件煙信息，分揀至指定的伸縮鏈板機，經過件煙一號工程系統掃碼校驗，最后由操作人員進行裝車（如圖13~16所示）。
圖13 四層存儲的發貨實托盤送至一層
圖14三層存儲的發貨實托盤送至一層
圖15二層存儲的發貨實托盤送至一層
圖16發貨實托盤在一層拆垛發貨
散件煙發貨拆垛產生的空托盤由機器人自動回收、碼垛成組后，由潛伏式AGV、四向車系統送至一層密集庫存儲鋼板樁生產廠 。如散件煙發貨同時在進行入庫作業，優先將發貨產生的空托組供給入庫使用。
（5）原成品高架庫與成品中心庫間移庫流程
成品中心庫存儲的成品整托盤需移庫至原有成品高架庫時，一、三、四層調出相應實托盤，通過垂直提升機送至二層潛伏式AGV接駁站臺，潛伏式AGV接駁后，經二層連廊送至原有成品高架庫存儲；二層移庫實托盤直接通過潛伏式AGV送至原有成品高架庫（如圖17~20所示）鋼板樁生產廠 。原有成品高架庫的整托盤需移庫至中心庫時則為反流程。
圖17 四層存儲的實托盤送至二層
圖18三層存儲的實托盤送至二層
圖19 一層存儲的實托盤送至二層
圖20 移庫實托盤通過二層連廊轉運至高架庫四
四、新質生產力要素的實際應用
該成品中心庫采用了諸多新質生產力要素，結合多樣化智慧物流裝備的全新應用及信息技術，如多模態智能拆碼垛機器人、集群式潛伏式AGV、綜合件煙分揀系統、多樣化密集存儲系統、精準識別系統、多維度智慧調度系統和綠色園區管控系統等鋼板樁生產廠 。物流系統通過電控系統和計算機系統進行管理和控制，實現成品件煙從碼垛入庫、整托盤入庫、儲存、拆垛散件出庫、整托盤自動打帶出庫的全過程自動化，并完成設備管理、貨位管理、倒庫管理、故障及異常管理等功能。同時通過數字孿生技術，對設備數據進行采集，監控設備運行狀態，提升物流系統自動化、數字化、智能化水平。建設智慧園區管理系統，實現車、人、物的綜合調度管理。
1.多模態拆碼垛機器人
成品中心庫一層出入庫區摒棄專用設備拆碼垛空托盤的模式，對拆碼垛機器人夾具（如圖21所示）進行優化設計，使機器人（如圖22所示）功能二合一，除實現所有類型件煙（不同類型品規）的拆碼垛，還可完成空托盤組的拆碼垛，精簡了設備配置，減少了控制節點，大幅降低了投資成本及系統使用、維護成本鋼板樁生產廠 。
圖21 機器人夾具示意圖
圖22 多功能機器人
2.集群式潛伏式AGV
在一層出入庫區域（如圖23所示）充分發揮潛伏式AGV的柔性化特點，取消剛性聯接的托盤輸送線方案，以潛伏式AGV為運輸工具，根據實際生產的需要，靈活調整最優的運行路徑，自動完成庫區至收發貨區之間空托盤組、成品實托盤的搬運鋼板樁生產廠 。
圖23 一層出入庫區
在二、三、四層（如圖24所示），受限于土建高度空間，實托盤僅能單層存儲，為實現最大存量，方案采用潛伏式AGV完成成品實托盤與空托盤組的密集儲存，提高了倉儲效率，實現了物料的自動存儲鋼板樁生產廠 。
圖24 二、三、四層密集存儲區
成品中心庫與原成品高架庫之間通過略帶坡度的土建連廊（如圖25所示）聯接在一起，為實現物料在兩個庫區間的轉儲，經多次實驗論證，由潛伏式AGV背負實托盤完成物料的倒運，大大地提高了系統的自動化程度，減少了人工勞動強度鋼板樁生產廠 。
圖25 連廊輸送區
本項目跨越四個樓層、兩棟倉庫，均采用潛伏式AGV完成倉儲、搬運環節，運行路徑較為復雜，潛伏式AGV充分發揮了其柔性、靈活性強的特點，取代了剛性的輸送線，使物流現場整潔有序，有效節省了投資成本，實現無人化生產、運輸和倉儲鋼板樁生產廠 。項目中潛伏式AGV數量眾多，集群式應用，憑借其優秀的協同作業能力，在智能調度系統的控制下，通過高效的任務分配、路徑規劃、交通管理和實時監控等功能，AGV小車秩序井然地完成各項出入庫作業，系統運行可靠、效率高。
3.綜合件煙分揀系統
傳統的卷煙廠成品庫出庫區域一般僅要求進行成品件煙發貨作業，但成品中心庫除正常發貨作業，還有大量的外來煙入庫要求鋼板樁生產廠 。在本項目一樓收發貨區需同時實現件煙的收貨入庫及出庫發貨功能，能力要求在2800件/小時。為實現該效率及功能要求，經反復驗證，方案采用簡單的件煙輥道輸送機、頂升移載機等，設計了雙線件煙分合流系統（如圖26所示），在智能物流控制系統下實現了高流量的收發貨作業。經現場測試，能力可達到3000件/小時。該件煙分合流系統還具備多規格件煙分合流功能，滿足常規煙、中支煙、細支煙的分揀作業，方案布局簡潔、設備投資少。
圖26 件煙分合流系統
4.多樣化密集存儲系統
根據本項目的土建情況，為實現最大存量，對成品托盤的存儲方式進行了相應的規劃設計，采用了空間利用率較高的密集存儲方式鋼板樁生產廠 。一層土建凈空高較高，采用兩層密集式貨架（如圖27所示），由智能四向穿梭車進行搬運；二、三、四層土建凈空高較矮，采用單層密集存儲（如圖28所示），由柔性的潛伏式AGV進行搬運。成品中心庫最終規劃了6369個貨位，按30件/貨位計算，可存儲3.8萬箱件煙，優于設計要求。
圖27 一層四向穿梭車密集存儲系統
圖28 二、三、四層潛伏式AGV密集存儲系統
5.精確識別系統
本系統中通過在件煙輸送線關鍵位置安裝條碼識別器，對件煙的一號工程碼信息進行識別、跟蹤，在拆碼垛工位安裝托盤RFID讀寫器，將入庫碼垛的件煙信息寫入托盤RFID，實現對入庫成品信息的不間斷跟蹤；在出庫發貨時，對出庫托盤RFID信息進行讀取，保證出庫發貨件煙的正確性鋼板樁生產廠 。
6.多維度智慧調度系統
本項目采用昆船整體集成物流管理系統對整個中心成品庫智能物流建設項目進行智能化管理和調度，WCS系統創新性實現“四向車、輸送系統、潛伏式AGV”等設備多維度的綜合智能調度與路徑規劃鋼板樁生產廠 。系統實時采集每一臺設備的狀態數據、跟蹤任務的執行情況，統計實時流量，通過智能算法實現路徑實時動態規劃、任務動態分配。對關鍵設備進行預調度和復合調度，任務執行過程中根據設備狀態進行修正或重新規劃，避開故障設備或擁堵路徑，提升系統內設備的任務負載均衡率及利用率，全面提升系統的綜合效率，實現柔性、智能化控制。
7.綠色園區管控系統
構建統一的綠色園區智慧運營平臺，通過數據集成、功能集成、網絡集成和應用集成，打造實時感知、實時監測、智能預警的綜合指揮等能力，實現智慧安防、停車場管理、AI模型監管、物流調度及數字月臺的一體化協同管理鋼板樁生產廠 。廠區智慧安防通過多場景AI算法配置，實現多重防線智能防護；簡化日常管理操作，加速故障分析診斷。廠區智慧管理通過工業物聯網，把設施的數據接入到平臺上，構建狀態感知、實時監測、提前預警、聯動處置和綜合管控等能力，實現能耗實時預測、設施高效管理和環境智能監測等，創建綠色、安全、高效、智慧的制造園區。五
五、應用成效
本成品中心庫項目顛覆了傳統的以人工為主的作業模式，針對不同類型卷煙，創新規劃多種自動存儲模式，一層利用空間采用四向車密集存儲，二/三/四層采用潛伏式AGV密集存儲，最大化提升了倉庫空間利用率；針對多樓層運行模式，采用集群化潛伏式AGV（44臺）統一調度運行，通過多臺垂直提升機的綜合搬運，使成品件煙托盤快速、準確地在不同樓層間轉儲，作業效率高；出入庫區設置的綜合卷煙分揀系統，既能快速完成收貨作業，也能滿足發貨作業，一次投資實現了多種功能，高效響應客戶訂單鋼板樁生產廠 。據統計，項目建成運行后，倉儲、分揀運行效率較之前提升了82%，縮短了省級中煙調撥響應時間。同時先進的管理系統的應用，實現了物流信息的實時采集、精確處理和智能決策，大大提升了物流管理水平，降低了運營成本。六
六、結束語
多種新質生產力要素的創新應用，同時結合物聯網、大數據、人工智能等前沿技術，在智能倉儲系統的統一管控下，該項目實現對成品件煙的實時監控、智能調度，自動化、智能化、無人化、柔性化程度高，是卷煙廠成品件煙存儲分揀中心庫模式（尤其是多層倉儲模式）的又一創新，具有很強的示范效應，為后續項目建設起到了指導作用鋼板樁生產廠 。
本成品中心庫是新質生產力要素的典型應用，未來，卷煙廠成品中心庫物流系統建設是卷煙行業物流系統整合的必然趨勢，新質生產力要素的應用將繼續發揮其在現代供應鏈體系中的核心作用，為企業和社會帶來更大的經濟效益和社會效益鋼板樁生產廠 。