21世纪初，昆明卷烟厂进入高速发展阶段，但卷烟的产能与产品结构仍不能满足市场需求。因此，昆明卷烟厂明确提出“系统化设计、智能化控制、精细化加工、集约化生产”的总体技改目标。2005年和2007年，国家烟草专卖局先后两次对昆明卷烟厂易地技改项目进行了批复，确立了150万箱的产能和21000千克/小时的制丝线。

　　昆明卷烟厂新的物流系统总投资约4亿元，建筑面积约3万平方米，设立了7套自动化立体仓库（配方、储叶、储丝、送丝、辅料、嘴棒、成品），以满足工艺与生产的需要。其中，制丝线配套物流系统包括配方库、储叶库、储丝库，充分利用现代物流技术，缩小加工存储单元，利用自动化立体仓库多点对多点的特征，以较短的输送距离实现多条制丝线之间的交叉运行。同时借助高架库空间利用率较高、存取单元灵活的优势，保证制丝生产过程中模块定义的灵活性，突破传统加工工艺叶线或者丝线之间交叉均匀搀兑的困难，满足了中式卷烟精益加工和柔性加工的需要，为新产品的开发创新提供了技术装备支撑。

　　具体实施方案

　　1.配方库

　　配方库包括片烟与薄片烟包的入库、存储与出库三个区域。

　　入库区通过人工夹抱叉车将烟包搬运到入库站台（有4个，可同时进行作业），并定位在空托盘上，实现烟包和托盘的一对一组盘。烟包经过外形尺寸超差检查合格后，将烟包的信息自动写入托盘上的RFID标签，再经过输送系统进入配方高架库，完成烟包的入库（参见图1）。

　　存储区主要利用高层货架对片烟、薄片和空托盘组进行存储，在入库和出库时，用有轨巷道堆垛机完成物料的存取作业。

　　出库投料区主要功能包括原料的出库、空托盘组的出库、应急补料、退库、烟包抽检等。正常的烟包出库流程是：调出烟包托盘—验证托盘信息—烟包、托盘分离—开包前暂存（通过3条制丝主线和薄片线各自的往复升降输送机到达）—依次进入开包系统；应急补料、退库、烟包抽检均需收到相应指令才能执行，而退库、抽检是由人工完成的（详见图2）。

　　2.储叶库

　　储叶库主要采用箱式存储的模式，细分区域包括装箱布料区、高架库区、翻箱喂料区。主要功能包括：完成物流系统中有关空箱的调出和补给、装箱、空/实箱入库、库存调整、实箱出库、翻箱倒料、余料检测等功能；适应模块化生产、柔性生产、按订单生产、信息跟踪不断线、减少烟叶造碎等需求；采用RFID技术对烟叶批次、模块、时间等信息进行准确的记录和识别。

　　储叶库自动装箱区共有6套装箱系统，其中3套对应三条叶线来料装箱，另外3套分别对应薄片线、一次和二次加料后的高档烟生产线来料装箱。装箱系统将叶片装箱并盖上盖子，再把反馈的烟叶信息写入RFID标签，穿梭车将烟箱送到堆垛机取货站台，由堆垛机送至上位调度系统所分配的货位进行入库存储（参见图3、图4）。

　　3.储丝库

　　储丝库存储着成品丝和半成品掺配丝，也采用箱式存储的模式，细分区域主要包括：装箱布料区、出库区、送丝区、翻箱喂料区、高架库区。其功能主要有：支持成品丝和半成品丝的存储、出入库掺配的需求；具有较高的柔性，可满足多环路、嵌套式运行，提高设备的运行效率和系统响应时间；具有对翻箱倒料后的烟箱进行清洁度检测和自动清洁等功能。

　　储丝库自动装箱区设有5套装箱布料系统，其中3套对应三条生产线成品丝，另外2套分别对应高档烟生产线成品丝和气流丝、梗丝。装箱系统把烟丝装箱并盖上盖子，再通过RFID读写器写入系统反馈的烟丝信息，经输送线直接将烟箱送到堆垛机取货站台，由堆垛机送到所分配的货位进行入库存储（参见图5、图6）。

　　技术亮点

　　1.充分利用仿真技术优化系统设计与应用

　　制丝线配套物流系统采用了多种物流技术设备，在项目规划与设计阶段，利用AutoMod 3D仿真软件建立模型，对物流系统中的多个子项目进行优化；在系统应用时，又采用西门子公司的Plant Simulation软件，实现高效、优质、稳定、集约化的柔性制造过程的仿真和验证；对生产排产、生产仿真分析、协同调度系统的研究，用开放的应用集成开发平台.Net实现；后端数据库则用在烟草行业应用广泛的Oracle，实现仿真平台与应用系统的数据集成（参见图7）。

　　
　　2.用现代物流技术突破传统制丝工艺对中式卷烟加工的约束

　　在卷烟制丝生产线中引入自动化立体仓库技术，一方面将存储向空中发展，减小占地面积；另一方面利用立体仓库点对点存取、多对多出入的特征，优化传统生产线，实现叶线、梗线、薄片线、试验线的17个加工单元（工艺段）和数十个加工工艺流程，可同时对12个单元模块进行加工，实现精细化加工和纵向、横向分组加工的模式。与此同时，还为加工单元各预置60组工艺参数、设备参数，配置的最大化支撑了中式卷烟的分组加工，可适应多品牌、不同批量的面向订单生产。

　　3.利用小单元存储技术建立柔性烟草生产制丝系统

　　小单元存储技术将传统制丝线少则2000千克、多则8000千克以上的存储单元压缩到了200千克，再结合立体仓库多点对多点的存取特征，实现四个方面的柔性：

　　（1）工艺流程柔性：能实现柔性化叶配、丝配、分组加料、气流/薄板烘丝等工艺，同时借助柔性加工单元构成的柔性制造系统，突破传统加工工艺固化的约束。

　　（2）生产能力柔性：利用立体仓库作为物料流转方向的控制，可实现生产能力在1000kg/h-21000 kg/h之间按需调控。生产的柔性还有利于生产车间根据市场需求变化，灵活调整设备检修时间。

　　（3）生产计划的柔性：计划的柔性一方面来源于产能的柔性，另一方面来源于小单元的存储技术提高了存储能力的高效利用，从而实现多批次相同模块烟叶可以同时加工，突破传统“一条线走到底”的约束。这对于提高烟叶的加工精度以及产品品质具有重要的意义。

　　（4）时间柔性：大容量存储能力可实现多条叶线和丝线并行加工单元组，可适应较宽范围、不同存储时间的工艺要求，存储时间的柔性化可满足不同档次卷烟醇化时间的需要。多线并行单元组的设计，使系统具备应对紧急订单、设备故障等应急状况的能力，借助仿真进行验证，使订单响应、应急响应的时间快捷、可调。

　　除了上述系统创新外，整个制丝物流系统在单机和区域建设方面也有许多独到之处。例如，在配方库入库区，打破传统输送机－穿梭车－输送机的模式，充分利用输送机连续输送能力强的优势，建立了作业连续大吞吐量的入库系统，该设计已经被许多烟厂技改所借鉴；在卷烟成品丝箱体出库区域，突破了传统管道输送距离受限的约束，同时利用无接触能量传输技术，在源头上杜绝送丝区域可能出现的粉尘方面的危险。许多物流辅助设备均由昆明卷烟厂与相关单位联合研发，以满足制丝生产工艺的需要。

　　此外，箱式储叶系统中的《烟草制丝线的箱式储叶工艺》和共用储丝系统的《半成品丝、成品丝共用立体箱式储存和掺配方法》均获得国家发明专利，新型料液施加技术《烟草加工高效加料装置》也获得了专利授权，为构建柔性制丝系统提供了关键性的支撑。

　　应用效果

　　1.支撑搬迁转产、持续发展、柔性生产

　　工艺设备（除极个别设备外）、全部物流系统通过验收投入生产后，经过调试磨合、集成优化，具备柔性生产的条件。昆明卷烟厂在易地搬迁转产、产能损失、调试损耗的复杂环境下，实现了产量、质量、利税的稳中有进、持续发展。在昆明卷烟厂“创优”19项评选指标数据中，搬迁后53%的指标优于搬迁前对应指标。

　　2.支持云烟专线的研究建设，支持核心技术的发挥

　　以云烟某规格产品为例，由于物流系统支撑了精细加工和特殊处理技术的应用，产品“清新自然、甜润优雅、韵味悠远”的清甜香风格特征得到进一步彰显，产品感官质量明显提升。

　　3.加工过程控制能力强化，生产成本得到有效控制

　　上述云烟某规格产品在加工过程控制能力进一步强化后，过程消耗降低，卷烟及烟丝质量得到明显提升（参见图8）。

　　
　　4.加工工艺实现进一步创新，原料使用价值得到提升

　　采用新的加工工艺后，上等烟及进口烟使用比例有所降低，原料使用价值得到提升，配方成本降低了9.58%。

　　综上所述，昆明卷烟厂通过采用现代物流技术和多线配合柔性制造技术，完成特色工艺加工路线的研究和柔性制造环境的构建，打造出符合卷烟加工技术发展方向、契合“云烟”品牌加工特点的专用制丝生产线。制丝物流系统投入生产以来运行情况稳定,后期还将继续得到完善和提高，以进一步体现小单元存储、模块化加工的内在价值，推进“云烟”品牌分组加工自动化连续生产规模化的实现。