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自动化助红河奔流
---红河卷烟厂机器人码拆垛系统改造解决方案

    大约10年前,地处云南省红河州弥勒县的红河卷烟总厂还是一家濒临倒闭的小厂,由现任厂长邱建康接手之后,不仅传奇般地扭亏为盈,还一跃成为当地的纳税大户,2005年上缴税款总数约53亿。与此同时,“红河”也由一个地方品牌成长为全国品牌,去年还与云南昭通卷烟厂和新疆卷烟厂合并,实施单一品牌的经营策略。
    邱建康厂长"不求最大,但求最好",发展单一品牌的经营策略,把产品生产变为了品牌生产。在烟草巨头林立的云南省,红河卷烟厂的规模并不是第一,但是在企业管理、生产管理和生产自动化程度上,却是公认的行业第一。今年3月,《包装博览》(PD CHINA)杂志专程远赴云南,在距离昆明市约2小时车程的弥勒县访问了这家优秀企业。红河卷烟厂则是烟草行业最为开放、最为现代的一个,这些在访问过程中都切实体会到了。

专卖体制下的自主选择
 
    在红河卷烟总厂美丽的花园办公区内,电气总部总经理张鹤松介绍说,作为一家扁平式管理的企业,红河实行总经理负责制,分为电气部、机械部、制造部和商务中心四大部门。所有与“电”有关的设备(其中包括包装及物流设备)的采购、维护都由电气部负责。

    由于烟草的生产和销售由国家烟草专卖局实行全程专控,烟厂的所有原料、辅料及生产设备的采购均需要上报国家烟草专卖局批准。但这并不意味着企业没有自主扩张和采购的权力,张总说,对于发展快、市场好、存在扩张需要的企业,设备的需求还是长期存在的,采购选择哪家公司的产品也由企业自己决定。实际上,尽管置身于专卖体制,张总及红河对于供应商的情况也了如指掌,在采访过程中,张总就提及了马肯、热电和领新达嘉等与包装相关的公司。包装材料在烟厂的采购项目里属于辅料,以纸箱、纸盒、薄膜、铝箔和标签材料为主,国内的烟草包装材料质量已相当高,所以这部分基本在国内采购。有关香烟生产和包装方面的设备则主要来自德国和意大利,条码设备来自美国马肯。

自动化系统提高竞争力 
    红河卷烟总厂在规模上不是行业第一,但是其劳动生产率、人均产值却是行业第一,自动化程度更是处于世界烟草行业的领先地位。
    红河的自动化系统包括生产、物流和信息三大项目。其中物流自动化系统是国家九五重点技术开发创新项目,由昆船集团和红河卷烟厂联合开发研制,投资近1。8亿元,从1998年投入运行,2002年获得国家科技进步二等奖,是国内第一个获得国家级奖励的企业物流系统。红烟物流自动化系统主要由原料配方、辅料、成品和备件四个子系统组成,是有数十万条程序行的大型软件系统,它实现了光、机、电、信息技术的系统集成,包括巷道堆垛机技术、工业机器人技术、激光引导、数据采集、模拟仿真等多种高精尖技术。电气总部总经理张鹤松十分自豪地说:“我参观过世界最大的烟草企业菲利普。莫利斯的厂房,也不过如此。”

真空吸盘突破成品机器人码、拆垛技术的瓶颈 
    不过,即使是最先进的自动化系统,也可能因为某些小小部件的工作效率配合问题而使整个系统出现瓶颈。红河的物流自动化在成品分配阶段也有过这样的遭遇。
    在成品仓库中,每个货盘装有24件成品纸箱,纸箱的条码对应数据库,内有准确的发货和销售地区信息。在得到发货指令后,系统自动卸出相应货盘,由环行穿梭车将货盘依次置入输送机,传送到机器人拆垛工位进行拆垛,并由分拣系统根据发货信息进行发货。这里有4台工业机器人,将货盘上的24个成品箱以每次2箱或3箱的频率吸附取出,放置到输送带上,纸箱经过分拣系统读取信息后,在输送带自动分道,该纸箱就自动滑向它该去的出口,落到在终端等候的货车里。
    在机器人拆垛系统中,拆垛效率、掉箱率及系统稳定性是整个自动化系统的关键指标,4台机器人的原设计能力是每分钟12件,在去年6月之前,因为机器人夹具的问题,在机器人高速运行时,经常出现掉箱情况,既损坏产品,又是安全隐患,所以只能按照每分钟8件的速度拆垛,导致整个系统的效率损失了30%。主要原因是原夹具使用的主要部件是小口径的单级真空发生器和传统的波纹吸盘,一般情况下,每个烟箱由10~12个波纹吸盘吸附,而这些吸盘通常需要2组单级真空发生器“驱动”,这里有两个问题,首先是单级真空发生器的抽吸量小,且容易被烟箱表面及空气中的粉尘堵塞;其次,一个单级真空发生器能“驱动”的波纹吸盘的数量是有限的,也就是说老式夹具对一件烟的抓取一般只能通过10~12个点来完成的,吸附面积较小。上述问题均导致系统运行稳定性较差,掉烟率高(通常是万分之三~万分之五),且经常需进行人工维护;
    为了解决这个问题,上海众诚士德机电有限公司为红河引入了德国施迈茨(SCHMALZ)公司生产的新型小孔多路真空吸盘。由于这是该产品第一次应用在烟草工业,在试用、改进的半年中,三方进行了紧密合作,施迈茨(上海)的执行董事梁万中和上海众诚士德科技有限公司董事杨文涛常常彻夜守候在厂房,随时解决可能的问题,随时改进吸盘的工作状况。在《包装博览》杂志访问之前,终于达到了近乎完美的工作状态,机器人的速度可达每分钟14件,4台机器人相当于原来的6台的工作效率,经过长达半年的测试,掉箱现象也基本杜绝。张鹤松总经理说:“我们对施迈茨的真空吸盘非常满意,它正是我们一直在寻找的。我们认为,在抓运环节用真空吸附方式是一个方向。施迈茨与上海众诚士德一起又特别针对烟草工业改进了产品性能,对产品的思考不是停留在表层,这种“深度”的思路正符合我们的需要,我们对此十分感谢。”
    在拆垛现场,红河的技术人员告诉《包装博览》杂志,原来的吸盘在吸附同时会吸入空气中的灰尘和杂质,因此需要经常清理。而现在的施迈茨吸盘在每次吸附之后,能够自动吹气清理,基本上是免维护。

红河卷烟厂改造方案

红河模式的延伸
 
    中国是全球最大的烟草消费市场,不但中国的烟草产品基本上是面向国内市场,国外的烟草巨头也将中国市场视为重头戏,甚至纷纷寻求建厂的可能。对此,红河卷烟总厂电气总部总经理张鹤松说,为了应对国际竞争,中国烟草企业必须先在中国市场站稳。目前具体的准备动作就是“小并大”。例如云南省的目标是将9个烟草企业最终合并为1个大型的烟草集团。
    在谈到刚刚与红河合并的原云南昭通卷烟厂和原新疆卷烟厂时,张总说,公司将为其进行规划相应的技术改造,按其自身实际情况在软硬件上进行升级。在生产和管理上,基本上就是红河模式的延伸。


 

| 更新时间:2009.06.08