案例 | 破解煙草倉儲痛點，貫通式貨架AGV系統建設與應用

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煙草行業作為國家實體經濟的重要支柱，其倉儲環節中普遍采用大面積的貫通式貨架存儲醇化庫，但長期面臨人工成本高昂、安全風險突出、數據追溯難及質量控制難等挑戰。本文以某煙廠倉庫的貫通式貨架AGV系統建設為案例，深入解析其關鍵技術與系統運行流程，旨在為煙草行業的智能化倉儲建設提供實踐參考與策略建議。

周鑫卓1 彭海2 袁正1 周范軍2 張芝宏2 李暢1

1安徽合力宇鋒智能科技有限公司

2湖南中煙工業有限責任公司常德卷煙廠

煙草行業的倉儲物流系統正經歷從傳統模式向智能化、綠色化和高效化轉型的關鍵階段。當前，頭部煙草企業在成品分揀與配送環節已廣泛應用自動化立體倉庫、AGV無人搬運車等，但原煙存儲仍存在顯著短板，一些卷煙廠采用大面積的貫通式貨架密集存儲原煙，依賴人工叉車完成出入庫作業，面臨人工依賴高、安全隱患大等問題，亟需通過AGV等自動化設備來推動原煙存儲環節的智能化與綠色化升級。

項目背景

01

近年來，貫通式貨架因其高空間利用率和高儲存密度等優勢，被廣泛應用于各類倉儲環境中。某煙廠原煙采用大面積的貫通式貨架倉庫存儲，隨著行業發展，在倉儲物流運作方面面臨著招工難、人工成本高、安全風險高、數據追溯難等問題，具體如下：

人工成本高：當前采用人工駕駛叉車完成入庫、出庫、空托盤回收與堆疊等操作，勞動強度大。

安全風險高：貫通式貨架內視野較差，高空作業頻繁，重載搬運存在較大的安全隱患。

數據管理難：缺乏自動化數據采集與系統對接，庫存準確性、批次追溯性難以保障。

質量控制難：人工叉車在貫通式貨架內作業時，因無法看到高處，存在損壞貨物的風險；叉車操作人員通常讓托盤貼著貫通式貨架軌道行駛，摩擦掉落的油漆等存在污染底層原煙的風險，引起質量事故。

以安徽合力宇鋒為代表的國內企業，較早地引進了科爾摩根NDC控制系統，并自主開發國產控制系統，適配各類叉車AGV，適用于各行各業不同的作業場景；重點圍繞貫通式貨架出入庫場景進行了多年的研究與測試，積累起豐富的經驗，率先在貫通式貨架場景中實現物料高效自動出入庫的功能。

解決方案與運行流程

02

為解決貫通式貨架倉儲物流存在的人工依賴高、管理粗放等痛點，某煙廠提出以下核心訴求：以AGV叉車替代人工前移式叉車，實現原煙自動出入庫；同時，通過部署倉儲管理系統（WMS），實現入庫、出庫、庫存、庫位及物料信息的全流程數字化與可視化管理，提升倉儲作業精度與運營效率。具體解決方案如下：

1.庫位布局系統構成

圖1展示了庫位總體布局，功能區規劃包括AGV接駁位A、貫通式貨架區域B、托盤拆托位C、托盤堆疊位D。其中，接駁位A主要是由抱夾叉車放置物料，地面設置可折疊限位器；托盤拆托位C為通風巷道口一層庫位；托盤堆疊位D為通風巷道口一層庫位；貨架區域B為貫通式貨架內物料和空托盤存放的區域。

圖1 庫位總體布局圖

2.出入庫搬運流程

（1）入庫搬運流程

人工錄入物料種類、數量等信息并下發入庫任務；WMS系統判斷拆托位C處有無托盤，若有則下發空托配送任務，調度系統調度CPD平衡重式AGV將托盤搬運至接駁位A處；若無則下發補空托盤組任務，調度系統調度CQD前移式AGV從貨架區域B搬運空托盤組至拆托位C處，再由CPD平衡重式AGV搬運空托至接駁位A處。

圖2 入庫流程圖

人工駕駛抱夾叉車將經過RFID檢測后的物料放在接駁位空托盤上并觸發上架任務，WMS系統基于同一巷道儲存同一種批次物料原則分配庫位，下發入庫任務，調度系統調度CQD前移式AGV搬運物料上架，完成任務后報工，WMS系統更新庫位信息。入庫相關流程圖，如圖2所示。

（2）出庫搬運流程

出庫時，人工錄入物料信息、數量等觸發出庫任務；WMS系統生成物料搬運任務，調度系統調度CQD前移式AGV將物料從貨架區域搬運至接駁位A處。

圖3 出庫流程圖

人工駕駛抱夾叉車取走接駁位A處物料并觸發空托盤回收任務，WMS生成空托盤搬運任務，CPD平衡重AGV搬運空托至堆疊位D處，當堆疊位D處托盤數量滿10個后，WMS系統下發空托組上架任務，調度系統調度CQD前移式AGV搬運空托組入庫。出庫相關流程圖，如圖3所示。

3.設備清單（見表1）

表1 設備清單

4.AGV車輛

（1）功能

根據AGV調度系統下達的任務進行搬運作業，AGV車輛是自動運輸系統的執行設備。

（2）技術參數（見表2）

表2 技術參數

5.AGV調度系統

調度系統是介于WMS系統與車輛設備的中控系統。接收WMS系統的任務，選擇合適的車輛，對車輛行駛路徑進行規劃，并控制車輛執行相關指令，實現AGV的搬運。調度系統操作界面，見圖4。

圖4 調度系統操作界面

項目亮點

03

1.貫通式貨架AGV選型

結合貫通式貨架窄通道高舉升的應用特點，該項目選擇前移式叉車AGV和全向平衡重AGV來作業。其中，圖5為前移式叉車AGV（CQD），該車型具備重載高舉升作業的特點，最大舉升高度通常可達8.5米以上；圖6為全向平衡重叉車AGV（CPD），該車型具備橫移、直行、斜行等任意方向作業的能力，通道適應性較強。

圖5 前移式叉車AGV

圖6 全向平衡重AGV

2.貫通式貨架巷道內導航技術

AGV導航方式通常采用激光、視覺、二維碼或磁釘導航，因貫通式貨架通道狹窄且視野較差，傳統的激光和視覺導航無法滿足要求，通常采用激光與二維碼或磁釘相結合的混合導航方式，來滿足貫通式貨架長巷道作業的特點；圖7展示了AGV在貫通式貨架內作業的情況，巷道外采用激光導航，巷道內輔助以磁釘或二維碼導航的方式，有效解決貫通式貨架密集庫內的導航問題，實現精確定位和穩定地運行。

圖7 AGV在貫通式貨架巷道內運行

3.貫通式貨架巷道內網絡解決方案

在密集的貫通式貨架內部，貨物的密集存儲會階段性的造成網絡衰減，對無線信號遮擋嚴重，影響AGV系統的穩定運行。為解決無線信號覆蓋難的問題，特引入一種無網絡運行模式，AGV進入巷道內啟用無網絡運行模式，車輛按照規劃的路徑執行取放貨作業，任務完成后退出貫通式貨架后再與倉庫內的無線網建立通信，上報車輛當前的位置和任務完成的情況，通過該方式可以解決在高密度的貫通式貨架環境下無線信號衰減嚴重的問題。

4.物料識別技術

在貫通式貨架（如重力式貨架、駛入式貨架）等高密度存儲場景中，物料識別的實時性、準確性至關重要。傳統使用條碼進行識別的方式存在人工干預多、易磨損、識別效率低等痛點。RFID（射頻識別）技術作為新一代自動識別技術，具備非接觸識別、可批量讀取、可重復寫入、適應復雜環境等優勢，非常適合用于貫通式貨架的物料識別與管理。RFID系統的組成部分，見圖8。

圖8 RFID系統

5.貫通式貨架倉儲管理軟件技術

貫通式貨架出入庫邏輯較為復雜，存在滿托、半托、空托盤等出入庫的場景，結合業務需求創新設計了貫通式貨架倉儲作業流程邏輯，定制開發了WMS倉儲管理軟件，實現了入庫管理、出庫管理、庫存管理等功能。WMS管理系統界面，見圖9。

圖9 WMS倉儲管理系統

運營效果及改進方向

04

某煙廠通過建設貫通式貨架AGV系統，以AGV替代人工叉車實現原煙自動出入庫，結合WMS系統實現庫存與庫位的精細化管理，顯著提升作業安全性和管理透明度。具有應用效果如下：

1.降本增效

以AGV代替人工叉車用于在煙草倉庫內自動搬運貨物，包括將煙草制品從生產線運送到儲存區域，以及從儲存區域運送到裝載區域。項目落地前，倉庫需配備5名以上的專業叉車操作人員及十余名空托盤堆疊回收人員，以滿足日常及旺季出入庫作業需求，人工綜合成本持續居高。AGV系統投用后，僅需少量人員負責系統監控、人工接駁及設備基礎運維，可縮減叉車操作崗人力配置，每年為煙草企業節省近百萬元的人工支出。同時，人工叉車屬于特種設備，需專業的操作人員，企業面臨人員招聘越來越困難，尤其在旺季時還需額外協調人力、排班，難以高效匹配大批量作業需求；AGV則可實現穩定連續作業，淡旺季均能按需完成倉儲搬運任務，從而有效保障倉儲物流轉運需求。

2.數字化管理

系統配備WMS倉庫管理系統，合理規劃和安排任務等，提高倉庫作業效率；可以跟蹤、記錄和管理訂單處理過程，流程可見可追溯；實時監控庫存，對庫存水平、位置和狀態一目了然；提供豐富的報告和分析工具，用于評估倉庫績效和效率等指標。

項目落地前，庫存管理依賴人工記錄與盤點，數據更新滯后，易出現庫位錯放、數量統計偏差等問題，庫存準確率約85%～90%。WMS倉儲管理系統上線后，實現入庫、出庫、庫存的全流程自動化數據采集與實時更新，結合RFID物料識別技術，掃碼識別準確率可達99%，整體庫存準確率提升至99%，徹底解決了煙草原煙批次多、庫位密帶來的庫存管理混亂問題。

此外，在傳統人工作業模式下，原煙批次、庫位、出入庫時間等信息靠人工臺賬記錄，易漏記、錯記，追溯單一批次信息平均耗時約30～60分鐘。AGV系統與WMS系統聯動后，所有作業數據自動上傳留存，原煙從入庫到出庫的全生命周期信息，包括物料信息、庫位變化、作業設備、作業時間等均可一鍵查詢，批次追溯成功率達100%，追溯單一批次信息耗時降至1～2分鐘，大幅提升煙草質量管控的追溯效率。

3.高密度儲存

通過AGV與貫通式貨架結合開展存儲作業，充分發揮了貫通式貨架高空間利用率、高儲存密度的優勢，借助AGV精準的定位能力和靈活的作業性能，讓貨架的高位庫位、窄巷深處庫位都能充分得到有效利用。這一作業模式有效優化了倉庫空間利用率，在不增加占地面積的前提下，提升單位面積的存儲能力，為企業原煙存儲提供更多有效庫容，適配煙草行業原煙大批量密集存儲的需求。

4.安全性高

相比人工叉車高空作業的安全隱患，AGV可以根據預定的路徑和任務執行搬運操作，降低人工操作過程中的風險，提升作業的安全性，同時有效避免人工不規范作業對煙草制品的污染。

整體而言，貫通式貨架AGV系統為煙草企業提供了一個高效、安全的智能物流系統解決方案，對于改變傳統搬運存儲模式意義重大，從而大幅節約空間與人力成本，對于提升經濟效益效果顯著。然而，該系統仍存在優化空間，如AGV在密集貨架環境中的運行效率有待提升；物料裝卸車環節仍依賴人工抱夾式叉車，制約整體自動化水平。因此，未來將聚焦“效率提升”與“裝卸自動化”環節重點升級，可通過AI調度優化AGV路徑，提高作業效率；引入自動裝卸設備如智能抱夾叉車或自動裝車機，打通出入庫“最后一米”斷點。安徽合力宇鋒也將以智能倉儲為基礎，構建高效、可視、可追溯的智慧物流體系，為煙草行業智能物流轉型升級提供支撐。

———— 物流技術與應用融媒 ————

編輯、排版：王茜

本文內容源自，有刪改。

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