菸草行業作為國家實體經濟的重要支柱，其倉儲環節中普遍採用大面積的貫通式貨架儲存醇化庫，但長期面臨人工成本高昂、安全風險突出、資料追溯難及質量控制難等挑戰貨架。本文以某菸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執行流程，旨在為菸草行業的智慧化倉儲建設提供實踐參考與策略建議。
菸草行業的倉儲物流系統正經歷從傳統模式向智慧化、綠色化和高效化轉型的關鍵階段貨架。當前，頭部菸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，但原煙儲存仍存在顯著短板，一些捲菸廠採用大面積的貫通式貨架密集儲存原煙，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，亟需透過AGV等自動化裝置來推動原煙儲存環節的智慧化與綠色化升級。
01專案背景
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，被廣泛應用於各類倉儲環境中貨架。某菸廠原煙採用大面積的貫通式貨架倉庫儲存，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、資料追溯難等問題，具體如下：
人工成本高：當前採用人工駕駛叉車完成入庫、出庫、空托盤回收與堆疊等操作，勞動強度大貨架。
安全風險高：貫通式貨架內視野較差，高空作業頻繁，過載搬運存在較大的安全隱患貨架。
資料管理難：缺乏自動化資料採集與系統對接，庫存準確性、批次追溯性難以保障貨架。
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汙染底層原煙的風險，引起質量事故貨架。
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，並自主開發國產控制系統，適配各類叉車AGV，適用於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貨架。
02解決方案與執行流程
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，某菸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，透過部署倉儲管理系統（WMS），實現入庫、出庫、庫存、庫位及物料資訊的全流程數字化與視覺化管理，提升倉儲作業精度與運營效率貨架。具體解決方案如下：
1.庫位佈局系統構成
圖1展示了庫位總體佈局，功能區規劃包括AGV接駁位A、貫通式貨架區域B、托盤拆託位C、托盤堆疊位D貨架。其中，接駁位A主要是由抱夾叉車放置物料，地面設定可摺疊限位器；托盤拆託位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。
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圖1 庫位總體佈局圖
2.出入庫搬運流程
（1）入庫搬運流程
人工錄入物料種類、數量等資訊並下發入庫任務；WMS系統判斷拆託位C處有無托盤，若有則下發空託配送任務，排程系統排程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，排程系統排程CQD前移式AGV從貨架區域B搬運空托盤組至拆託位C處，再由CPD平衡重式AGV搬運空託至接駁位A處貨架。
圖2 入庫流程圖
人工駕駛抱夾叉車將經過RFID檢測後的物料放在接駁位空托盤上並觸發上架任務，WMS系統基於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，排程系統排程CQD前移式AGV搬運物料上架，完成任務後報工，WMS系統更新庫位資訊貨架。入庫相關流程圖，如圖2所示。
（2）出庫搬運流程
出庫時，人工錄入物料資訊、數量等觸發出庫任務；WMS系統生成物料搬運任務，排程系統排程CQD前移式AGV將物料從貨架區域搬運至接駁位A處貨架。
圖3 出庫流程圖
人工駕駛抱夾叉車取走接駁位A處物料並觸發空托盤回收任務，WMS生成空托盤搬運任務，CPD平衡重AGV搬運空託至堆疊位D處，當堆疊位D處托盤數量滿10個後，WMS系統下發空託組上架任務，排程系統排程CQD前移式AGV搬運空託組入庫貨架。出庫相關流程圖，如圖3所示。
3.裝置清單（見表1）
表1 裝置清單
4.AGV車輛
（1）功能
根據AGV排程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裝置貨架。
（2）技術引數（見表2）
表2 技術引數
5.AGV排程系統
排程系統是介於WMS系統與車輛裝置的中控系統貨架。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，並控制車輛執行相關指令，實現AGV的搬運。排程系統操作介面，見圖4。
圖4 排程系統操作介面
03專案亮點
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，該專案選擇前移式叉車AGV和全向平衡重AGV來作業貨架。其中，圖5為前移式叉車AGV（CQD），該車型具備過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導航方式通常採用雷射、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，傳統的雷射和視覺導航無法滿足要求，通常採用雷射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，巷道外採用雷射導航，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執行貨架。
圖7 AGV在貫通式貨架巷道內執行
3.貫通式貨架巷道內網路解決方案
在密集的貫通式貨架內部，貨物的密集儲存會階段性的造成網路衰減，對無線訊號遮擋嚴重，影響AGV系統的穩定執行貨架。為解決無線訊號覆蓋難的問題，特引入一種無網路執行模式，AGV進入巷道內啟用無網路執行模式，車輛按照規劃的路徑執行取放貨作業，任務完成後退出貫通式貨架後再與倉庫內的無線網建立通訊，上報車輛當前的位置和任務完成的情況，透過該方式可以解決在高密度的貫通式貨架環境下無線訊號衰減嚴重的問題。
4.物料識別技術
在貫通式貨架（如重力式貨架、駛入式貨架）等高密度儲存場景中，物料識別的即時性、準確性至關重要貨架。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、可批次讀取、可重複寫入、適應複雜環境等優勢，非常適合用於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體技術
貫通式貨架出入庫邏輯較為複雜，存在滿託、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，定製開發了WMS倉儲管理軟體，實現了入庫管理、出庫管理、庫存管理等功能貨架。WMS管理系統介面，見圖9。
圖9 WMS倉儲管理系統
04運營效果及改進方向
某菸廠透過建設貫通式貨架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貨架。具有應用效果如下：
1.降本增效
以AGV代替人工叉車用於在菸草倉庫內自動搬運貨物，包括將菸草製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貨架。專案落地前，倉庫需配備5名以上的專業叉車操作人員及十餘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系統投用後，僅需少量人員負責系統監控、人工接駁及裝置基礎運維，可縮減叉車操作崗人力配置，每年為菸草企業節省近百萬元的人工支出。同時，人工叉車屬於特種裝置，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，難以高效匹配大批次作業需求；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；即時監控庫存，對庫存水平、位置和狀態一目瞭然；提供豐富的報告和分析工具，用於評估倉庫績效和效率等指標貨架。
專案落地前，庫存管理依賴人工記錄與盤點，資料更新滯後，易出現庫位錯放、數量統計偏差等問題，庫存準確率約85%～90%貨架。WMS倉儲管理系統上線後，實現入庫、出庫、庫存的全流程自動化資料採集與即時更新，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%，徹底解決了菸草原煙批次多、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、出入庫時間等資訊靠人工臺賬記錄，易漏記、錯記，追溯單一批次資訊平均耗時約30～60分鐘貨架。AGV系統與WMS系統聯動後，所有作業資料自動上傳留存，原煙從入庫到出庫的全生命週期資訊，包括物料資訊、庫位變化、作業裝置、作業時間等均可一鍵查詢，批次追溯成功率達100%，追溯單一批次資訊耗時降至1～2分鐘，大幅提升菸草質量管控的追溯效率。
3.高密度儲存
透過AGV與貫通式貨架結合開展儲存作業，充分發揮了貫通式貨架高空間利用率、高儲存密度的優勢，藉助AGV精準的定位能力和靈活的作業效能，讓貨架的高位庫位、窄巷深處庫位都能充分得到有效利用貨架。這一作業模式有效最佳化了倉庫空間利用率，在不增加佔地面積的前提下，提升單位面積的儲存能力，為企業原煙儲存提供更多有效庫容，適配菸草行業原煙大批次密集儲存的需求。
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範作業對菸草製品的汙染貨架。
整體而言，貫通式貨架AGV系統為菸草企業提供了一個高效、安全的智慧物流系統解決方案，對於改變傳統搬運儲存模式意義重大，從而大幅節約空間與人力成本，對於提升經濟效益效果顯著貨架。然而，該系統仍存在最佳化空間，如AGV在密集貨架環境中的執行效率有待提升；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，可透過AI排程最佳化AGV路徑，提高作業效率；引入自動裝卸裝置如智慧抱夾叉車或自動裝車機，打通出入庫“最後一米”斷點。安徽合力宇鋒也將以智慧倉儲為基礎，構建高效、可視、可追溯的智慧物流體系，為菸草行業智慧物流轉型升級提供支撐。
