摘要：在我國煙草工業(yè)企業(yè)中，智能倉儲在"互聯(lián)網+"戰(zhàn)略的推動下取得了快速發(fā)展，并與大數(shù)據、云計算等新興技術緊密結合，推動整個行業(yè)向更高效、更快速的運營模式轉變。本文選取恩施卷煙廠的智能倉儲系統(tǒng)作為研究案例，全面探討其管理現(xiàn)狀、實踐架構設計以及具體的應用功能實施等方面的內容。研究旨在提升煙草工業(yè)企業(yè)智能倉儲的專業(yè)服務能力，推進智能倉儲系統(tǒng)的建設和升級，增強數(shù)字化服務的支持能力，進而提升企業(yè)的核心競爭力。

關鍵詞：智能倉儲、倉儲建設、智能服務

一、前言

恩施卷煙廠針對成品、輔料和廢品的智能倉儲建設，以提升倉儲智能化服務水平為核心目標。通過采用物聯(lián)網、大數(shù)據及數(shù)學模型等先進技術手段，推動深度感知的數(shù)字倉儲和智能作業(yè)流程，持續(xù)優(yōu)化網絡化管理水平和信息共享機制。這一舉措旨在降低物流成本，提高物流倉儲效率，并實現(xiàn)倉儲與生產活動的有效協(xié)同，確保資源的精準管理，以及物流過程的全程可視化與智能化決策。最終，這將全面提升物流倉儲的管理與運營水平，并加強與企業(yè)內外部其他信息系統(tǒng)的信息互聯(lián)互通及數(shù)據共享。

二、恩施卷煙廠智能倉儲管理現(xiàn)狀

1.恩施卷煙廠倉儲信息化建設現(xiàn)狀及問題

湖北中煙于2019年啟動了煙葉醇化庫智能化倉儲管理系統(tǒng)和智能運輸管控系統(tǒng)兩大項目，旨在整合分散的物流資源并提升物流管控水平。這些系統(tǒng)著重解決了原料作業(yè)和運輸作業(yè)在網絡化、數(shù)字化手段方面的缺失問題，并配合武漢、恩施、襄陽、廣水、紅安、三峽等地自動化物流系統(tǒng)的建設，初步實現(xiàn)了中煙與各工廠之間“集中管理、分散作業(yè)”的運作模式。

然而，物流系統(tǒng)還面臨著一些挑戰(zhàn)：業(yè)務整體覆蓋不充分；系統(tǒng)間集成度不高，形成信息孤島；物流數(shù)據管理水平較低；智能決策分析能力較弱等問題。例如，在出入庫作業(yè)時仍然依賴人工口頭傳達指令，這在盤點、出庫和移庫等業(yè)務環(huán)節(jié)中引發(fā)了各種問題。

隨著精益物流工作的推進以及“清潔倉間、智慧物流”體系的逐步建立，現(xiàn)有的管理模式已經不能滿足恩施卷煙廠對于智慧、安全、高效的物流建設需求。

2.恩施卷煙廠倉儲信息化建設需求

恩施卷煙廠以統(tǒng)籌規(guī)劃為指導思想，以信息化與工業(yè)化融合為主線，從實際現(xiàn)狀出發(fā)開展智能倉儲建設。全面貫徹高質量發(fā)展要求及物流高質量發(fā)展規(guī)劃綱要，針對物流管理的數(shù)字化、網絡化、智能化需求，通過構建數(shù)智化倉儲管理平臺和煙葉信息化管理系統(tǒng)，采用RFID電子標簽作為信息載體，對倉庫、庫區(qū)、貨架等信息進行統(tǒng)一編碼管理，實現(xiàn)倉庫的精細化、一體化、智能化和規(guī)范化管理。

在煙草物料存儲領域，數(shù)字化倉儲、可視化作業(yè)和精細化管理已成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。構建具有行業(yè)特色的物聯(lián)網和現(xiàn)代物流體系，實現(xiàn)高度智能化的原料倉儲管理，不僅能夠為企業(yè)帶來不可替代的優(yōu)勢，而且可以進一步打造恩施卷煙廠智能化倉儲建設的標桿示范作用，便于快速復制或推廣使用。

三、恩施卷煙廠智能倉儲的實踐架構應用

1.智能化倉儲應用框架

根據恩施卷煙廠業(yè)務發(fā)展的需求，對其數(shù)字化倉儲管理系統(tǒng)進行了改造，旨在實現(xiàn)成品、輔料和廢品在倉儲物流各環(huán)節(jié)的高效運行、精細流程、數(shù)字化作業(yè)和過程可視化，從而完成從數(shù)量保管到質量管控的轉型升級。目前，該系統(tǒng)已經建成并投入實際使用。

應用框架（如圖1所示）基于工業(yè)互聯(lián)網平臺的技術架構，采用了云服務方式進行建設和部署，遵循了高并發(fā)、高可用性和高安全性設計原則。系統(tǒng)采用了專有云和微服務的互聯(lián)網系統(tǒng)架構設計，既考慮了當前的實際狀況，也能適應企業(yè)未來信息化發(fā)展的需求。

圖1 恩施卷煙廠智能倉儲應用框架

2.集成架構應用

恩施卷煙廠通過中煙數(shù)據接口平臺與中煙物流綜合管控平臺集成，并遵循中煙數(shù)據中心的統(tǒng)一數(shù)據接口協(xié)議。通過物流綜合管控平臺，實現(xiàn)了與中煙SAP系統(tǒng)、行業(yè)生產經營決策系統(tǒng)、中煙質量追溯系統(tǒng)、中煙TMS系統(tǒng)以及中煙MDM主數(shù)據管理系統(tǒng)之間的集成（見圖2）。

數(shù)字化倉儲系統(tǒng)與條碼閱讀器、RFID讀寫器、車載電腦（叉車）等設備通信，收集物流作業(yè)數(shù)據；同時與MES系統(tǒng)集成，以獲取成品出入庫信息、成品換碼、凍結、解凍信息、寄存煙出入庫信息、庫存臺賬信息以及寄存煙臺賬信息。此外，該系統(tǒng)還與環(huán)境溫濕度系統(tǒng)集成，用于獲取溫濕度測量值并對恒溫恒濕機進行遠程控制，根據測量值與設定值的對比結果，自動發(fā)出控制信號啟動或停止相關設備。同時，它還與成品及輔料輸送系統(tǒng)集成，獲取成品及輔料的出入庫信息，并通過兩碼關聯(lián)系統(tǒng)集成獲取質量追溯碼和產品碼信息。整體集成架構確保了接口信息的一致性、信息的實時共享、集成數(shù)據的統(tǒng)一展示以及執(zhí)行數(shù)據能夠及時錄入各個系統(tǒng)。

圖2 恩施卷煙廠智能倉儲集成架構

3.數(shù)據架構應用

數(shù)據架構由數(shù)據集成、存儲計算、數(shù)據服務三個層級組成（見圖3）。這一架構設計支持恩施卷煙廠的統(tǒng)一數(shù)據資產管理理念，系統(tǒng)數(shù)據源通過現(xiàn)有的大數(shù)據加工處理平臺統(tǒng)一獲取。數(shù)據集成涵蓋了來自業(yè)務系統(tǒng)、行業(yè)應用系統(tǒng)、下位系統(tǒng)等的所有事務型數(shù)據和操作性數(shù)據。從數(shù)據類型的角度來看，通過相關技術手段對結構化數(shù)據、非結構化數(shù)據和半結構化數(shù)據進行集成和處理。

結構化實時數(shù)據和離線數(shù)據分別采用不同的存儲和計算方式，包括HDFS、HBase、Redis等技術。HDFS分布式文件系統(tǒng)包括ODS（操作數(shù)據存儲）、CDM（客戶數(shù)據管理）、ADS（應用數(shù)據存儲）層；而HBase和Redis則用于存儲實時數(shù)據。數(shù)據分析功能包括即席查詢、多維分析、管理駕駛艙、分析看板等，數(shù)據服務架構提供了數(shù)據開放接口。

此外，通過數(shù)據標準制定、數(shù)據質量管理、數(shù)據安全管理、元數(shù)據管理等手段來加強對數(shù)據的管控，為數(shù)據分析和服務提供支持。

圖3 恩施卷煙廠智能倉儲系統(tǒng)數(shù)據框架

4.安全架構應用

系統(tǒng)安全防護方案遵循網絡信息安全“分級分域、整體保護、積極預防、動態(tài)管理”的總體策略，對恩施卷煙廠倉儲管理系統(tǒng)的運行環(huán)境采取最小化原則。通過管理手段和技術措施對系統(tǒng)進行整體加固，并通過系統(tǒng)邊界隔離、分區(qū)分域防護，以及對系統(tǒng)中的安全設備進行監(jiān)控和管理。最后，通過制定安全管理制度來保障系統(tǒng)的安全運行，形成了如圖4所示的系統(tǒng)安全架構。

圖4 恩施卷煙廠智能倉儲系統(tǒng)安全框架

四、恩施卷煙廠智能倉儲的功能實現(xiàn)

目前，經過改造后的煙草智能倉儲管理平臺具備了煙草物料包芯監(jiān)控、煙草物料垛內監(jiān)控、倉庫監(jiān)控、蟲情監(jiān)控、預警、數(shù)據整理、出入庫管理等功能。其中，煙草物料包芯監(jiān)控能夠監(jiān)測各個煙草物料垛堆在不同時間段內的溫度變化；蟲情監(jiān)控可以檢測各個煙草物料垛堆是否存在異常情況；預警功能能在發(fā)現(xiàn)異常情況時，將溫濕度、氧氣濃度等信息發(fā)送到倉儲管理人員的手機端，便于實時查看預警詳情；數(shù)據整理功能能夠分析溫濕度、氧氣濃度和蟲情信息隨時間的變化情況，有助于制定更為科學合理的煙草物料養(yǎng)護計劃；出入庫管理可通過自動掃碼功能為不同批次的煙草物料分配唯一的ID信息，并實時同步這些ID信息。

1.物料分揀

在恩施卷煙廠應用煙草智能倉儲系統(tǒng)后，物料分揀功能可以根據煙草物料的ID信息直接將不同類型的煙草物料送往指定的倉間存放。通過信息識別功能實現(xiàn)煙草物料的自動分揀，有助于提高智能倉儲管理的效率。物料分揀主要分為人工分揀和機器分揀兩種情況，當分揀系統(tǒng)出現(xiàn)故障或機器分揀失敗時，人工會介入進行補分揀。無論是哪種分揀方式，一旦信息識別成功，系統(tǒng)會將倉間信息和物料信息匹配起來，分揀設備隨即自動執(zhí)行貨物分揀指令，并同時完成物料信息的錄入工作。系統(tǒng)功能如圖5所示。

圖5 揀貨作業(yè)管理

2.物料運輸

物料運輸功能能夠將分揀完成的煙草物料通過運輸設備傳送到倉儲區(qū)域，同樣地，倉儲區(qū)域的煙草物料也可通過運輸設備運送到分揀區(qū)域以備后續(xù)出庫。倉間內部存儲的煙草物料信息和位置是固定的，每個倉間的貨物運輸路徑也是固定的。只要確定了煙草物料信息和運輸倉間的信息，就可以通過系統(tǒng)查詢功能確定該物料的運輸路徑。運輸路徑確定后，運輸設備（如穿梭車、傳送帶、機器人等）可以根據目標定位進行自動化操作或人工操作。系統(tǒng)功能如圖6所示。

圖6 車輛預約管理

3.物料存放

在煙草物料的運輸過程中，通常采用先進先出的原則或就近原則進行存放。如果煙草物料能夠在較長的時間內存儲而不發(fā)生蟲害或霉變，則可以靈活選擇這兩種原則之一。但在實際的倉儲管理中，為了最小化煙草物料霉變的風險，在不考慮運輸效率的情況下，一般采用先進先出的原則。這樣可以確保煙草物料在存儲期間的品質，降低養(yǎng)護風險。在物料存放的過程中，可以將存儲時間相近的煙草物料放置在同一垛位，并根據垛位編號記錄煙草物料的入庫信息。物料存放的可視化界面如圖7所示。

圖7 數(shù)字化系統(tǒng)的物料存放信息界面

4.存儲管理

存儲管理功能主要包括煙草物料定位查詢、庫存查詢、空位查詢三大功能。其中，定位查詢是指通過輸入特定批次煙草物料的ID編號來查詢其位置信息；庫存查詢則是輸入對應的ID編號來查詢該批次煙草物料的倉儲庫存量、出入庫量及出入庫頻率等信息；空位查詢可以根據煙草物料的出入庫量和物料類型來查詢哪些倉間存在空余垛位，以此提高倉庫的補貨效率。查詢界面如圖8所示。

圖8 庫存查詢

5.安全管理

安全管理功能主要包括溫濕度、氧氣濃度、蟲情監(jiān)控與其他等。溫濕度、氧氣濃度、蟲情等因素對煙草物料質量的影響極大，安全管理系統(tǒng)可以通過傳感器和物聯(lián)網對各個倉間、各個垛位的煙草物料信息進行實時監(jiān)控。而其他安全管理監(jiān)控主要目標為煙草物料掉落、消防隱患等，這些因素也會對煙草智能倉儲管理安全性造成一定影響，監(jiān)控界面見圖9所示。

圖9 溫濕度監(jiān)控與預警

五、結論

恩施卷煙廠在成品、輔料出入庫等環(huán)節(jié)實施掃碼作業(yè)，實現(xiàn)了成品倉庫、輔料倉庫以及平衡庫的物流數(shù)字化管理，為廠區(qū)數(shù)據平臺提供了標準化的數(shù)據支持，使得作業(yè)效率提升了5%，成本下降了1.5%。恩施智能倉儲系統(tǒng)不僅打通了從生產到倉庫的數(shù)據鏈路，還提高了倉儲作業(yè)效率、提升了物流管理效率、確保了產品的全程追溯，并進一步增強了物流數(shù)據采集能力、倉儲智能化管理能力以及信息系統(tǒng)安全防護能力。此外，通過構建設備和物料模型與現(xiàn)實數(shù)據狀態(tài)的映射關系，實現(xiàn)了倉儲和廠區(qū)內運輸?shù)目梢暬芾?#xff0c;并提供了設備健康監(jiān)測和故障報警預警功能，有效降低了人工管理成本，提升了倉儲系統(tǒng)的可靠性。