基于調(diào)配效率的糖香料工藝流程設計

◎ 吳玉生，吳國忠

（廈門煙草工業(yè)有限責任公司，福建　廈門　361022）

傳統(tǒng)的糖香料調(diào)配中心一般都位于制絲車間內(nèi)部，在配制工藝上，根據(jù)配方的要求，采用人工稱量各種原料，并倒入調(diào)制罐來實現(xiàn)香液、料液的混配與熬制，再采用管道輸送至現(xiàn)場對在制品進行加香或加料。2008年開始，國內(nèi)已有卷煙企業(yè)將香料廚房獨立于制絲車間之外，在配制工藝上，根據(jù)配方的要求，將各種原料通過管道輸送至中間計量罐，通過計量罐底下的高精度秤實現(xiàn)對配方中各種原料重量的控制，最終通過管道把計量罐中的原料輸送到調(diào)制罐來實現(xiàn)香液、料液的混合配制，在完成配制后采用移動罐運送至現(xiàn)場加香加料點使用。在運行過程中，存在系統(tǒng)配制效率低、靈活性差、管路復雜、配料精度低等問題[1-2]。

1　系統(tǒng)設計

為實現(xiàn)糖香料多規(guī)格、精益化、敏捷性的生產(chǎn)需要，通過帶貨叉的移動穿梭車對調(diào)制罐進行取、放和運載，可實現(xiàn)原料出入罐、香基調(diào)配、料基調(diào)配、攪拌、灌裝、清洗烘干和空罐暫存各個工藝環(huán)節(jié)之間的點對點自由對接，柔性生產(chǎn)工藝流程如圖1所示，整個生產(chǎn)工藝流程分為預處理層、調(diào)配層、倉儲和物流。在預處理層和調(diào)配層采用帶貨叉的移動穿梭車對物料進行輸送及灌裝調(diào)度，提高整個調(diào)配系統(tǒng)的靈活性和生產(chǎn)效率。

圖1　生產(chǎn)工藝流程圖

在接收到生產(chǎn)管理系統(tǒng)遠程下達的生產(chǎn)計劃，或操作人員在接到上級生產(chǎn)指令后，如表1所示，在MES任務配方控制畫面中的“批次任務選擇表”選擇要調(diào)配的批次，系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)計劃形成生產(chǎn)任務，如表2所示，系統(tǒng)自動按下達的配方，再結(jié)合原料儲存情況，自動生成原料補充計劃，自動計算所需各種原料的量并自動尋罐，再與所尋原料罐的儲量比對，如儲存量不足，則提示補足。

表1　批次任務選擇表

表2　批次生產(chǎn)任務表

滿足配料用量后，系統(tǒng)自動下載配方參數(shù)列表中選擇配方對應的“設備參數(shù)”（見表3），并控制執(zhí)行計量配料過程。配料采用高精度電子秤穿梭車配料工藝形式，穿梭車帶著調(diào)制罐既可在軌道上來回移動，也可通過穿梭車上貨叉將調(diào)制罐橫向移動。穿梭車移動位置的上方平臺布置原料罐，原料罐按九宮格形式8只一組呈正方形四邊布置，此8只原料罐出料口組成1個自動配制點。在每個配制點位上設置1臺高精度秤，以實現(xiàn)此調(diào)配點所需原料的計量。所有原料罐組成的配制點在穿梭車移動軌道的兩旁布置，這樣，通過穿梭車的移動就可將配方中需自動計量的原料收集。對于配方中的小用量或比較黏稠的原料，則通過穿梭車將罐體移動至人工配料點，由人工計量后加入，完成一個牌號的配制。人工配制點位和自動計量配制點布置一排，靠近人工配料區(qū)布置。

表3　設備參數(shù)表

從配料的工藝形式上，采用了高精度電子秤計量，系統(tǒng)單批配料精度比較高，其量程600 kg的檢定分度值達0.02 kg；量程300 kg的檢定分度值達0.01 kg。而且整個進、出料管路與高精度電子秤完全脫離，使整個配料過程不受外界因素的影響。結(jié)合計量的高精度，控制閥門也采用精確控制原料流量的比例調(diào)節(jié)閥。比例調(diào)節(jié)閥上裝有可任意控制閥門開度的控制儀，調(diào)節(jié)閥的閥體則采用出料流量與閥門開度成比例的閥芯，達到原料出料的高精度，保證較高的計量精度。

2　應用效果

配料開始時，控制系統(tǒng)隨機選擇就近的料基或香基調(diào)制罐，在需要時可開啟人工選擇模式由人工指定調(diào)制罐配料?？刂葡到y(tǒng)再根據(jù)配方要求控制穿梭車帶著調(diào)制罐在所需配制點移動。在所需配制點，配方中所需第一種原料出料，比例調(diào)節(jié)閥為最大開度，當接近目標值時，控制系統(tǒng)則控制調(diào)節(jié)閥減小開度，越接近目標值開度越小，只至最后達到目標值。第一種原料計量完成，接著開始所需第二種原料的計量，接著第三種。此配制點所需的全部原料計量結(jié)束，穿梭車則帶著調(diào)制罐移動到下一個所需配制點，收集此配制點的所需原料。在穿梭車將一個配料罐送到所需配料點任務完成后，穿梭車可以執(zhí)行另一個配料罐送到所需的配料位置過程。這樣，理論上其設置有多少個配制點，在生產(chǎn)線上就能同時配制多少個牌號。在配制點間富余位置，設置有空罐位，在配制點發(fā)生沖突時用于調(diào)制罐的暫放。在非生產(chǎn)狀態(tài)，則用于空調(diào)制罐的存放。

調(diào)制罐在配制點間（或空罐位）轉(zhuǎn)運用一條軌道，料基和香基共用。在每條軌道上配置兩臺穿梭車，既提高了配料速度，也為在其中一臺發(fā)生故障時另一臺備用，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。

3　結(jié)語

采用柔性化的工藝流程設計，通過帶貨叉的移動穿梭車對調(diào)制罐進行取、放和運載。①實現(xiàn)了原料出入罐、香基調(diào)配、料基調(diào)配、攪拌、灌裝、清洗烘干和空罐暫存各個工藝環(huán)節(jié)之間的點對點自由快速對接。②大幅提高了糖香料調(diào)配系統(tǒng)的運行效率，設置多少個配制點就可同時配制多少個牌號。解決了糖香料調(diào)配系統(tǒng)配制效率低、靈活性差、管路復雜等問題，對行業(yè)的糖香料調(diào)配中心建設具有十分重要的指導借鑒意義。

參考文獻：

[1]羅慶華，張福新.糖香料廚房送配料系統(tǒng)設計改進[J].中國設備工程，2017（6）：62-63.

[2]田建英，王 翔.香料廚房吹掃清洗功能的改進[J].機械工程師，2012（2）：78-79.