商超倉(cāng)儲(chǔ)中心物流揀選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

文/ 何 敏 田曉美

一、物流揀選的作業(yè)模式

物流分揀是商超倉(cāng)儲(chǔ)中心必備的作業(yè)流程。分揀作業(yè)模式在不同的維度有不同的劃分方式，下面針對(duì)分揀作業(yè)的模式進(jìn)行具體闡述。

1.訂單組合

物流分揀作業(yè)按照訂單組合方式的不同，大致可以分為：按單揀選和批量分揀。

按單揀選的作業(yè)原理為揀選人員或揀選工具巡回于各物品存儲(chǔ)點(diǎn)，按訂單所要求的物品完成貨物的揀選配貨。按單揀選根據(jù)訂單數(shù)量，又可以分為單一訂單揀選和多訂單揀選。單一訂單揀選作業(yè)模式一般應(yīng)用較少，但對(duì)于緊急訂單、異型商品訂單的揀選作業(yè)較為有效。為了提高按單揀選作業(yè)的效率，系統(tǒng)首先會(huì)將一定數(shù)量的訂單進(jìn)行合并。具體合并的數(shù)量取決于產(chǎn)品的物理屬性及揀選車輛的容積。因此，多訂單合并揀選是分揀系統(tǒng)常用的作業(yè)模式。另外，倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)通過對(duì)訂單進(jìn)行組合優(yōu)化，分揀效率會(huì)得到進(jìn)一步提升。按單揀選的作業(yè)模式具備如下特點(diǎn)：易于實(shí)施，配貨準(zhǔn)確度高，不易出錯(cuò)；各客戶分揀相互無(wú)約束，可按緊急程度，調(diào)整分揀先后次序；客戶數(shù)量不受限，可靈活安排作業(yè)人員。

批量分揀是指由揀貨人員或揀貨工具，首先從貨物儲(chǔ)存點(diǎn)集中取出各個(gè)訂單共同需要的某種貨物，然后巡回于各訂單（貨位）之間，按每個(gè)訂單的需要量分放后。然后再集中取出共同需要的第二種貨物，如此反復(fù)進(jìn)行，直至訂單所需要的所有貨物都分揀完畢。批量分揀的作業(yè)模式首先要集中一定數(shù)量的訂單，安排好各訂単的分貨位置才能反復(fù)進(jìn)行分揀作業(yè)，因此工藝難度高，計(jì)劃性強(qiáng)（多訂單品種的共同性與配送的時(shí)間要求），與按單分揀相比錯(cuò)誤率高。

2.人員運(yùn)動(dòng)

分揀作業(yè)按照人員運(yùn)動(dòng)方式可以分為：人至貨前揀選和貨至人前揀選。

人至貨前揀選，是指揀選人員通過步行或搭乘揀選車輛到達(dá)貨品儲(chǔ)存位置進(jìn)行揀選的方式，該方式的特點(diǎn)是貨品一般呈靜態(tài)儲(chǔ)存方式，如存放在托盤貨架、輕型貨架等上面，移動(dòng)方為揀取者。

貨至人前揀選，主要移動(dòng)的一方為被揀取的貨品。揀取者在固定位置上作業(yè)，無(wú)需去尋找貨品的儲(chǔ)存位置。

商超倉(cāng)儲(chǔ)中心品規(guī)種類多，日銷量大，出庫(kù)頻率高，分揀流程復(fù)雜

表1 揀選單元作業(yè)形式

圖1 分區(qū)揀選俯視圖

圖2 分區(qū)揀選側(cè)視圖

3.人員組合

物流分揀作業(yè)按照揀選分區(qū)方式可以分為：分區(qū)揀選和單人揀選。

分區(qū)揀選，是指在相同的揀選方式下，將揀選作業(yè)場(chǎng)地再作劃分，由一個(gè)或一組固定的揀選人員負(fù)責(zé)揀選某區(qū)域內(nèi)的貨品。其主要優(yōu)點(diǎn)是揀選人員需要記憶的存貨位置和移動(dòng)距離減少，揀選時(shí)間縮短，還可以配合訂單分割策略，運(yùn)用一組固定的揀選人員在短時(shí)間內(nèi)共同完成訂單的揀選。接力揀選是分區(qū)揀選的另一形式，只是訂單不作分割或不分割到各分區(qū)，揀選人員以接力的方式來(lái)完成所有的揀選作業(yè)。揀選分區(qū)可同時(shí)存在于一個(gè)配送中心內(nèi)，或是單獨(dú)存在。除接力式揀選外，在分區(qū)揀選完后仍需將揀出的貨品按訂單加以復(fù)合。

單人揀選，是指一個(gè)人把一張訂單所需要的物品揀選出來(lái)。該揀選方式效率較低，但揀選準(zhǔn)確率高，可處理臨時(shí)緊急訂單。

4.揀選單元

揀選單元因貨物品種不同而有不同的形式。通常揀選單元可分成托盤（P）、箱（C）和單件（B）三種形式。一般來(lái)說，托盤是體積、重量最大的揀選單位，其次為箱，最小的為單件。單件，即貨物包裝成獨(dú)立單元，以該單元為揀選單元，是揀選最小的單元。

由單件裝箱，揀選時(shí)以箱為揀選單位，該方式稱為按箱單元揀選。

由箱堆碼在托盤上集合，揀選時(shí)以整托盤為揀選單位，該方式稱為按托盤單元揀選。

二、揀選作業(yè)方式設(shè)計(jì)

商超倉(cāng)儲(chǔ)物流配送中心具有品規(guī)（SKU）種類多，日配送流量大等特點(diǎn)。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)商超倉(cāng)儲(chǔ)物流配送中心時(shí)，一般都會(huì)設(shè)計(jì)多種揀選作業(yè)方式來(lái)滿足分揀需求。本項(xiàng)目建設(shè)用地約7萬(wàn)平方米，要滿足約800個(gè)配送門店需求，其中日均配送量達(dá)24萬(wàn)箱/天，日峰值配送量達(dá)32萬(wàn)箱/天。另外，該倉(cāng)儲(chǔ)配送中心周轉(zhuǎn)的品規(guī)（SKU）數(shù)量約4萬(wàn)個(gè)，庫(kù)存量約250萬(wàn)箱。貨物出庫(kù)的單元包括托盤（P）、箱（C）、單件（B），其中拆零單件揀選訂單量大，占用人力比重高。根據(jù)以往一個(gè)月原始銷量數(shù)據(jù)，分析出單日拆零揀選的總需求（表1）。規(guī)則品的單日總拆零箱數(shù)為59163箱，單日的拆零訂單行為256338行。異形品的單日總拆零箱數(shù)為3736箱，單日的拆零訂單行為13662行。

根據(jù)EIQ-ABC分析法，將規(guī)則品按照銷量由高到低排列，定義累積品規(guī)（SKU）前20%為拆零快流，后80%為拆零慢流。拆零快流的SKU為1799個(gè)，日發(fā)貨量為36492箱，日處理訂單數(shù)為126580行。拆零慢流的SKU為7201個(gè)，日發(fā)貨量為22672箱，日處理訂單數(shù)為129758行。通過數(shù)據(jù)分析，得到了貨物單元的分揀的主次信息。

1.分區(qū)揀選

拆零快流揀選是解決出貨量大，品規(guī)少的揀選任務(wù)。在該項(xiàng)目中采用分區(qū)揀選作業(yè)完成拆零快流分揀。分區(qū)作業(yè)揀選的布局設(shè)計(jì)如圖1、圖2。作業(yè)時(shí)，采用流利式貨架存儲(chǔ)貨物，利用高性能穿梭車系統(tǒng)（HDS）進(jìn)行補(bǔ)貨作業(yè)。訂單箱通過滾筒輸送線達(dá)到指定揀選區(qū)域，作業(yè)人員根據(jù)電子標(biāo)簽提示進(jìn)行人工揀選作業(yè)。當(dāng)一片區(qū)域揀選作業(yè)完成后，訂單箱流轉(zhuǎn)到下一個(gè)區(qū)域進(jìn)行揀選，直到訂單箱中訂單貨物揀選完成。揀選完成后訂單箱合流流入分揀機(jī)進(jìn)行分揀。另外，流利貨架每個(gè)道口只有3個(gè)緩存位置，每個(gè)SKU一天均超過了3個(gè)原箱，故拆零快流揀選按波次進(jìn)行補(bǔ)貨。該系統(tǒng)分區(qū)揀選作業(yè)共配置38人進(jìn)行揀選作業(yè)，實(shí)現(xiàn)1799種品規(guī)（SKU），720箱/小時(shí)的拆零分揀任務(wù)。

圖3 拆零貨到人揀選（A為貨到人揀選工位）

2.貨到人揀選

拆零慢流揀選解決多品規(guī)（SKU），大流量揀選任務(wù)。在該項(xiàng)目中設(shè)計(jì)了貨到人揀選工位完成拆零慢流揀選任務(wù)（圖3）。揀選工作站的處理能力可達(dá)300訂單行/小時(shí)，可處理的訂單大小超過2個(gè)訂單行/訂單。同時(shí)揀選處理的訂單箱數(shù)量可從1到8個(gè)。在揀選工作站有兩種箱子，一種為揀選箱（內(nèi)循環(huán)箱），另一種為訂單箱。整個(gè)貨到人揀選作業(yè)區(qū)域共配置20人進(jìn)行揀選作業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)7201個(gè)品規(guī)（SKU），738箱/小時(shí)的拆零分揀任務(wù)。

3.人到貨的揀選

商超行業(yè)的貨物根據(jù)形狀可以分為規(guī)則品和異形品。由于異形品不適合自動(dòng)化存儲(chǔ)，因此針對(duì)異形品的存儲(chǔ)，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)了平庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)分為兩層，一樓用于存儲(chǔ)重型貨物異形品，二樓用于緩存小型異形品（如圖4）。針對(duì)異形品的拆零揀選，采用人到貨的揀選作業(yè)方式，人工推著小車到庫(kù)內(nèi)進(jìn)行按單揀選。該區(qū)域一樓設(shè)計(jì)2名揀選人員，二樓設(shè)計(jì)3名揀貨人員。每日揀選作業(yè)面共2539個(gè)，共完成13662行訂單揀選。

圖4 異形品存儲(chǔ)區(qū)

三、總結(jié)

該商超倉(cāng)儲(chǔ)中心設(shè)計(jì)流利式貨架緩存待揀選貨物，采用分區(qū)揀選作業(yè)模式實(shí)現(xiàn)了出貨量大，品規(guī)少的揀選任務(wù)。設(shè)計(jì)貨到人揀選作業(yè)模式解決了品規(guī)數(shù)量多，出貨量大的分揀任務(wù)。同時(shí)，設(shè)計(jì)了人到貨的揀選作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)不規(guī)則品的揀選任務(wù)，一般不規(guī)則品不適合自動(dòng)化輸送及分揀，因此多采用小推車等方式進(jìn)行揀選。