摘要
近年来，细支卷烟作为异型卷烟的典型代表不断发展起来，销售量逐年上升，成为烟草行业深入推进供给侧结构性改革的新机遇，又使烟草商业企业异型烟分拣工作面临新的挑战。目前国内大部分烟厂都采用手工作业方式进行异型烟分拣，由于人工分拣效率低，劳动强度大等问题，因此急需开发一种高效可靠的自动分拣系统。随着异型烟订货数量的不断增长，品规不一，包装各异、订单离散异型烟如何进行快速分拣与码垛作业，成为摆在烟草商业企业面前的共同问题。目前我国异型烟的配送主要采用人工分拣和手工堆码。文章基于烟草国家局提倡智慧物流的大环境，研究了异型烟出库时的按单拣选和码垛优化问题。目前国内外关于异型烟自动拣货系统和码垛技术都有一些相关研究成果，但大多停留于理论层面，对于具体应用效果缺乏深入研究，尤其是针对多规格异型烟堆码时存在着较高的难度。论文以真实订单数据为前提，对于异型烟的自动化分拣和码垛工艺，以不同品规异型烟分拣顺序和异型烟码垛逻辑优化为研究目标，进一步设计异型烟码垛逻辑，为了提高烟包空间利用率，码垛垛型稳定。 首先，通过实地调研和访问F市烟草物流配送中心，了解作业的一般作业流程，对其分拣和码垛作业时的作业环节进行分解，找出所面临的主要困难，提供基本的研究基础。其次根据异型烟产品特点和物流运输方式，分析烟草物流配送中心在异型烟包装方面的需求。通过异型烟的历史订单调研，再根据F市烟草物流配送中心实际异型烟品规订单销售数据，采用K-means聚类算法，根据不同品规异型烟尺寸大小进行聚类，最后把异型烟划分为四种类型，根据所述分类结果，为异型烟分配烟道，对后续的码垛作业做预处理。 其次，根据F市烟草配送中心在码垛作业时的实际情况，分析其问题所在，提出解决方案；考虑到不同类型异型烟产品之间包装质量差异较大，构造含烟包约束的三维多箱装箱规划的数学模型，需要满足某些约束，且目标函数值达到最小值；在求解过程中，结合F市烟草物流配送中心现行码垛策略，优化现有码垛策略，并且设计一种改进的拟人启发式算法的求解策略。 最终，通过实例仿真来验证所做优化的可行性，针对异型烟烟道分配的优化和异型烟码垛策略的优化两个方面，运用实际异型烟订单数据，分别进行对比验证，根据烟包数量、装载率、求解时间和总体积作为对比指标，并用可视化程序演示异型烟的码垛效果。最终结果表明，对异型烟烟道分配的优化，提高其装填率比率约为23.5%；同时对码垛策略的优化，提高其装填率比率约为22%。
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