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分拣装备及运作管理 配送中心物流成本比例 图6 1配送中心物流 配送中心拣选系统 拣选作业就是依据顾客的订货要求或配送中心的作业计划 尽可能迅速 准确地将商品从其储位或其他区域拣取出来分类集中的作业过程 分拣信息传递 分拣信息基本部分 货物的品名 规格 数量 总量 货物发送单元要求主要部分 储位 拣货集中地 补货量等附加部分 价格 代码 标签等分拣信息的传递传票 订单拣货单贴标签显示方式灯号 液晶显示器计算机随行拣货PDT自动拣货系统 自动化分拣系统 自动分拣机分拣机器人分拣自动分类输送机分拣 自动分拣机分拣 机器人分拣自动分类输送机分拣横向货物分类装置短皮带输送机并行可分别驱动 活动货盘分类装置圆管或金属板条活动托盘 翻盘式分类装置牵引链牵引地面不平整的软包装有较好的适应性 直落式分类装置托盘底部有活门适合扁平状货物 如书籍等 辊子浮出式装置一排短辊子 皮带浮出式带窄 花纹 滑块式分类装置导向板横向双侧滑动适应面宽 摇臂式分类装置效率高 推出式分类装置气缸推出摇臂推出辊道侧翻推出包装结实 分拣决策 分拣系统设计有哪些决策问题 如何决策 分拣决策 基本拣选模式确定拣选方式确定拣选策略确定拣选设备确定 存储设备确定 基本拣选模式确定 基本拣货模式 拣货单位是指拣货过程中物品的基本单元 通常有三种拣货单位 即单品 箱 托盘 除这三种单位外 还有一种是体积大形状特殊的单位 1 单品 B 拣货的最小单位 可从箱中取出 可以用人手单手拣取 2 箱 C 由单品放入箱中组成 可从托盘上取下 人手必须用双手拣取 3 托盘 P 由箱叠栈而成无法用人手直接搬运 必须用机械搬运 4 特殊品单位 体积大 形状特殊物品 一种货品有时可能需要两以上的拣选单位 所以一个配送中心的拣选单位通常也在两种以上 客户的订单决定拣选单位 拣选单位决定储存单位 再由储存单位要求供应商的入库单位 拣货单位和存储单位是拣选设备配置的依据 拣选设备的选择 自动化拣选设备配置 半自动化方式拣选的设备配置 人工方式拣选的设备配置 拣选方式的确定 确定拣选方式 订单组合方式 1 按单拣选 S 一次拣选一张订单 拣选人员或拣选工具巡回于各个存储点 按每一张订单所需物品 从存储点上取出 完成分拣配货的方式 这种方式类似于人们在果园里摘果 所以形象地称为摘果式拣选方式 拣选区 1号店 2号店 3号店 4号店 B A B 按单拣选工艺示意图 出货区 优点 1 作业方法单纯 2 前置时间短 3 导入容易且弹性大 对机械化 自动化没有严格要求 4 作业员责任明确 作业分工容易 公平 5 拣选后无须分类理货 工序简化 缺点 1 用户数量太多时 需串联等待 2 商品品项多时 拣货行走路径加长 效率降低 3 拣货区域大时 搬运系统设计困难 适合 1 用户不稳定 波动较大 难以建立稳定的分货线 2 适于用户需求之间的差异大的情况 这时如果采用将共同需求一次取出再分配给各用户的批量拣选 难度大 3 适于用户需求的种类太多 采取其他方式会场增加统计和共同取货的难度 4 用户时间要求不一 采用按单拣选方式可以有效底调整选配货顺序 批量拣选 B 把多张订单集合成一批 按品种将数量汇总后进行拣选 然后按客户订单分类处理的拣选作业方式 此作业方式 类似于农民播种 一次取出几亩地所需的种子巡回播撒 所以又形象地称为播种式或播撒式 存储区 1号店 2号店 3号店 4号店 批量拣选工艺示意图 出货区 优点 可以缩短拣选时行走搬运的距离 增加单位时间的拣货量 缺点对紧急订单无法做及时反应 适合 1 连锁企业内部的配送中心 2 用户的需求有很强的共同性 3 用户需求的种类有限 易于统计 4 用户配送时间没有严格要求 5 对效率和成本要求高的配送中心 6 专业性强的配送中心 整合按单拣选整合按单拣选属于按单拣选的一种变通形式 主要应用在一天中每一订单只有一种品项的场合 将某一地区订单整合成一张拣选单 做一次拣选后集中捆包出库 可以提高配送效率 复合拣选按单拣选与批量拣选的组合运用 按订单品项 数量和出库频率决定哪些订单适合按单拣选 哪些适合批量拣选 人员组合方式 人至货前拣选方式人 或人乘拣选车 到储存区寻找并取出所需要的货物 特点 货物处于静态储存方式 要求货物必须是小型 且出货量较少 货至人前拣选方式将货物移动到人或拣选机旁 由人或拣选机拣选出所需的货物 特点 货物保持动态的储存方式 要求货物必须是轻型的 且出货量较大 其中拣选人需要完成的拣选动作是拣取与确认 人到货 图 作业系统简单 柔性好作业区域大 补货困难 劳动强度高 分布式的人到货 图 行走距离短 拣货效率高无法调解两侧工作节奏 补货困难 货到人 图 无需行走 补货容易 清理容易投资大 分拣周期长 活动的人到货分拣机器人带着集货器具到分拣货架拣货 机器人取物柔性差出入库频率高 货种单一 图6 9基本策略运用组合图 拣选策略 拣选策略 拣选分区策略将存储区或拣选作业场地作按一定的原则划分成不同的区域 按货品特性分区根据物品原有的特性 分别设立存储区 以保证货品在存储期间的品质 按存储单位分区在货品特性分区的基础上 同一类货品存储区内可能因存储单位不同 需要按存储单位再次划分区域 形成按不同存储单位划分的存储区 按拣选单位分区按存储单位分区以后 由于拣选单位可能不同于存储单位 需要再按进行单位的差异进一步划分区域 称拣选单位区域 按拣选方式分区在同一拣选单位的分区内 由于拣选方式和分拣设备的差异 还需要按拣选方式或拣选设备进行分区 即拣选方式区域 工作分区 订单分割策略当订单上的品项较多 为了及时快速处理 将订单按拣选区域进行分解成若干子订单的过程叫订单分割 订单分批策略为了提供拣选效率 把多张订单集合成一批 以便进行批次拣选作业 订单分批有如下几种类型总合计量分批拣选作业前 对所有订单按货物品项进行累计 按各品项的累计总量进行分拣 然后再分类集中 按时窗分批按照接收订单的一定时间段将订单进行分批 如以1小作时间段 每1小时时间段内收到的订单作为一批 图6 7时间窗分批拣选 按固定订单量分批以收到订单的先后次序 按固定的订单数量进行分批 如每4张订单作为一批 图6 8按订单量分批拣选 智能型分批通过计算机处理 将分拣路径相近的订单分成一批同时处理 分类策略采用批量拣选时 拣取完毕后需要按订单进行分类集中 分类方式有两种 1 拣选时分类边拣取边分类 计算机辅助拣选台车完成 2 拣取后集中分类全部拣取完后再分类 分类输送机完成 订单分析方法 订单变动趋势分析 一般分析过程的时间单位须视资料收集的范围及广度而定预测未来成长的趋势 通常以年为单位 了解季节变动的趋势通常以月为单位 分析月或周内的倾向或变动趋势 则将选取的期间展开至旬 周或日别等时间单位 如果在分析时间有限的情形下 找出特定单月 单周或单日平均及最大 最小量的销货资料来分析 也是可行的方法 变动趋势分析常用的方法包括时间数列分析 回归分析等 根据不同的变动趋势设定目标 并订定必要能力的水准 通常以达到尖峰值的80 为基准 再视尖峰值出现的频率来调整 一般如果曲线的山峰值与山谷值超过3倍时 要在同一个配送中心系统内处理 将使效率降低 营运规模的订定将比较困难 因此必须订定适当营运量的政策以取得经济效益与营运规模的平衡 不足的产能或储运量可凭借外包 租用调拨仓库 订单平准化 或设计弹性功能较大的仓储物流设备来适应 多余的产能或储运空间 则可以考虑出租他人使用 或者开发具有时间互补性的产品 以消化淡季时的剩余储运能量 EIQ分析 EIQ分析法 订单品项数量分析方法 是由日本铃木震先生积极倡导的用来进行配送中心系统布置的规划方法 E Entry 指配送的对象或客户 I Item 指配送商品的种类 Q Quantity 指配送数量 基本思想 从客户订单的品项 数量与订购次数等观点出发 进行出货特性的分析 在订单出库资料取样的基础上 运用柏拉图 次数分布图及ABC分析工具等 对其订单进行订单量 EQ 订货品项数 EN 品项数量 IQ 品项受订次数 IK 等的统计分析 以获取规划信息 对货品进行分类 并对不同的货品规划合适的储存和拣货方式 通过分析还可得到储存和拣货的基本规模 1 订单出货资料的分解 首先必须考虑时间的范围与单位 在以某一工作天为单位的分析数据中 主要的订单出货资料进行分解 并由此展开EQ EN IQ IK四个类别的分析步骤 主要分析项目及意义说明如下 1 订单量 EQ 分析 单张订单出货数量的分析 2 订货品项数 EN 分析 单张订单出货品项数的分析 3 品项数量 IQ 分析 每单一品项出货总数量的分析 4 品项受订次数 IK 分析 每单一品项出货次数的分析 EIQ分解格式 单日 Q1 订单E1的出货量 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 Q 1 品项I1的出货量 Q11 Q21 Q31 Q41 Q51 N1 订单E1的出货项数 计数 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 0者K1 品项I1的出货次数 计数 Q11 Q21 Q31 Q41 Q51 0者N 所有订单的出货总项数 计数 K1 K2 K3 K4 K5 0者K 所有产品的总出货次数 K1 K2 K3 K4 K5 肯德基配送中心的一天 2010年12月13日 的订单 1 仅对一类货品 冻货 进行分析 2 从上百份订单中选择有代表性的三十份订单进行分析 3 每份订单中只选取了有代表性的16个品项 上述EIQ格式是针对某一天的出货资料进行的分解 另外 如果分析资料的范围为一时间周期内 如一周 一月或一年等 另需加入时间的参数T 这就是EIQT EIQ分析以量化的分析为主 常用的统计手法包括 平均值 最大最小值 总数 柏拉图分析 次数分布及ABC分析等 1 柏拉图分析 在一般物流中心的作业中 将订单或单品品项的出货量进行排序后绘图 并将其累积量以曲线表示出来 即为柏拉图 资料统计分析 2 次数分布 如果想进一步了解产品别出货量的分布情形 则可以将出货量的范围作适当的分组 并计算各产品出货量出现在各分组范围内的次数 并将其绘制成图象 即得次数分布 3 ABC分析 除可由次数分布图找出分布趋势外 进一步可由ABC分析法将一特定百分比内的主要订单或产品找出 以作进一步的分析及重点管理 通常先以出货量排序 如果出货量集中在少数订单 或产品 中 则可针对这个产品族群 少数的品项数但占有重要出货比例 作进一步的分析及规划 以达事半功倍之效 相对出货量很少而产品种类很多的产品组群 在规划过程可先不考虑或以分类分区规划方式处理 以简化系统的复杂度 4 交叉分析 在进行EQ IQ EN IK等ABC分析后 除可就订单资料个别分析外 也可以就其ABC的分类进行组合式的交叉分析 如以单日别及年别的资料进行组合分析 或其它如EQ与EN IQ与IK等项目 均可分别进行交叉汇编分析 以找出有利的分析信息 其分析过程先将两组分析资料经ABC分类后分为3个等级 经由交叉汇编后 产生3 3的九组资料分类 再逐一进行分析探讨 找出各分组资料中的意义及其代表的产品族群 在后续的规划中 如结合订单出货与物性资料 也可以产生有用的交叉分析数据 图表数据解读与分析 1 订单量 EQ 分析 主要可了解单张订单订购量的分布情形 可用于决定订单处理的原则 拣货系统的规划 并将影响出货方式及出货区的规划 通常以单一营业日的EQ分析为主 EQ分析 将各订单 E 的订货量 Q 进行排序 根据上表 可将订单进行ABC分类 其中A类有E25和E13两种 占订单总数的2 30 6 67 而订单的订货量则占到了870 3760 23 14 B类订单有E20 E29 E12 E8和E24五种 占订单总数的5 30 16 67 而订单的订货量则占到了779 3760 20 72 其它为C类 订单数占订单总数的23 30 76 67 而订单的订货量则占总订货量的56 14 依此EQ曲线 规划时可将订单分类 少数而量大的订单可作重点管理 相关拣货设备的使用亦可分级 2 品项数量 IQ 分析 主要了解各类产品出货量的分布状况 分析产品的重要程度与运量规模 可用于仓储系统的规划选用 储位空间的估算 并将影响拣货方式及拣货区的规划 在规划储区时应以一时间周期的IQ分析为主 通常为一年 如果要进行拣货区的规划时 则需参考单日的IQ分析 单日IQ量与全年IQ量是否对称也是分析观察的重点 因为结合出货量与出货频率进行关联性的分析时 整个仓储拣货系统的规划将更接近实际 因此可进行单日IQ量与全年IQ量的交叉分析 如果将单日及全年的IQ图以ABC分析将品项依出货量分为ABC 大 中 小 三类 并产生对照组合后进行交叉分析 则将其物流特性分成以下几类 IQ分析 依各品项 I 的数量 Q 值的大小排序 得如下表 根据IQ曲线可将各品项按ABC进行分类 A类有I8 I1 B类有I14 I12 I6 I5和I4 其它为C类 A类品项占品项总数的2 16 12 5 而其订单数占了订单总数的326 3760 35 3 B类品项占品项总数的5 16 31 25 其订单数占订单总数的1305 3760 34 7 C类品项占品项总数的56 25 其订单数占订单总数的30 规划时可根据产品分类划分储区方式储存 各类产品储存单位 存货水准可设定不同水准 3 订单品项数 EN 分析 主要了解订单别订购品项数的分布 对于订单处理的原则及拣货系统的规划有很大的影响 并将影响出货方式及出货区的规划 通常要配合总出货品项数 订单出货品项累计数及总品项数三项指针综合参考 以符号Qei 数量 订单e 品项i 表示单一订单订购某品项的数量 则分析时各指标的意义如下 单一订单出货品项数 计算单一订单出货量大于0的品项数 就个别订单来看 可视为各订单拣取作业的拣货次数 即N1 COUNT Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 0 总出货品项数 计算所有订单中出货量大于0或出货次数大于0的品项数 这个值表示实际出货的品项总数 其最大值就是配送中心内的所有品项数 如果采用订单批次拣取策略 则最少的拣取次数就是总出货品项数 订单出货品项累计次数 将所有订单出货品项数加总所得数值 即 GN N1 N2 N3 N4 N5 这个值可能会大于总出货品项数甚至所有产品的品项数 如果采订单别拣取作业 则拣取次数就是订单出货品项累计次数 单一订单出货品项数的计算在出货资料表中已完成 可以看到 就所列的十六项品项来说 每一订单的出货品项数都比较大 基本上都超过了10 由上EN图可以看出 单一订单的出货项数较大 而产品品项数亦多 累积出货品项数较总出货品项大出数倍 并较总品项数多 可考虑以批量拣取方式作业 4 品项受订次数 IK 分析 主要分析产品别出货次数的分布 对于了解产品别的出货频率有很大的帮助 主要功能可配合IQ分析决定仓储与拣货系统的选择 另外当储存 拣货方式已决定后 有关储区的划分及储位配置 均可利用IK分析的结果作为规划参考的依据 这时仍以ABC分析为主 并从而决定储位配置的原则 从上表中可以看到 各品项的受订次数非常接近 但考虑到我们所作的简化处理 仍可作ABC分类 将K 30的5类品项分为A类 将K 29的品项作为B类 其它的作为C类 可得如下图5 4所示的IK曲线 依此IK曲线 规划时可依产品分类划分储区及储位配置 A类可接近入出口或便于作业之位置及楼层 以缩短行走距离 若品项多时可考虑作为订单分割的依据来分别拣货 5 IQ及IK交叉分析 将IQ及IK以ABC分析分类后 可进行交叉分析的分类 依其品项分布的特性 可将配送中心规划为以订单别拣取或批量拣取的作业型态 或者以分区混合处理方式运作 实际上 拣货策略的决定仍须视品项数与出货量的相对量作为判断的依据 拣选方式确定 通过EIQ分析 找到当日EN值 订单品项数 和IK值 品项受订次数 的分布 判断出货品项数的多少和货品周转率的高低 据此确定拣选作业方式 EN值越大 表示一张订单的品项数越多 如果采取批量拣选 分类太复杂 所以采用订单拣选 IK值越大 表示品项的重复订购的频率高 货品的周转率高 批量拣选有利 分拣模式的确定 确定拣货单位 1 货品分组按货品特性将货品分组 如将体积 重量 化学性质 外形等方面差异较大 需要分开存放的物品进行分组 2 历史订单统计利用EIQ分析法 将过去一年或一个月的订单进行统计 求出各组物品的IQ PCB分析表 计算每一出货品项以托盘为单位的出货托盘数量以及从托盘上以箱分拣所需的托盘数 从而掌握各拣选分区的物流量 作为作业系统设计的基础 历史订单资料IQ PCB分析表 B C C 箱 注 每个托盘装24箱 3 使订货单位合理化为提供效率 避免过小的单位出现在订单中 必须使订货单位合理化 如将大包装改成中包装 取掉小包装 原则上将包装单位控制在三种单位以内 4 决定拣货单位将IQ PCB分析表中的货品单位数量化为合理的货品单位数量 分类后的货品再按合理化的单位归类 决定存储单位和入库单位 存储单位决定于拣货单位 但存储单位一般大于或等于拣货单位 具体步骤如下 1 定出各项货品一次采购的最大 最小批量及前置时间 2 设定配送中心的服务水平 即收到订单后多长时间内能将货物送达到客户手中 3 若服务水平时间 采购前置时间 送达时间 且货品每日被订购量在采购最小批量与采购最大批量之间 则该项货品可不设存货位置 4 通过IQ PCB分析 如果货品平均每日采购量 采购前置时间 上一级包装单位数量 则存储单位 拣货单位 反之 存储单位 拣货单位 入库单位也是供货商的发货单位 入库单位通常设定为最大的存储单位 可直接向供应商提出要求 下表是常见的分拣系统的单位组合 案例分析 通过整个卷烟配送中心的全年订单分析 可以了解到其整个销售量是比较均衡的 仅在每月末有一个销量回升 其余时间每天得订货量是相差不大的 于是在此我们将其取样数据锁定在一日的订单进行统计分析 订单订货量 EQ 分析 1 订单订量分布分散 两极分化 说明订单的订量波动范围很大 可进行ABC分类 A类订单为大订单 可考虑订单分割策略进行分区拣选作业 B类订单为较大订单 订单量与订货数量均占总量的27 可以进行一般拣选作业 如可能也可以与A类部分订单合并拣选 C类订单虽然总出货量很少 21 但是其订单数较多 占总单量的56 属于作业最繁重中的订单 可以适当采用订单合并的拣选方式 提高拣选作业效率 EN 1 EN总分布图 因为总出货品项数为54 单张订单最多出货品项数为21 最少为1 这样如果在一台拣选设备上进行全部订单的操作 就会造成拣选设备的庞大与拣选工作量的不平衡 由此推断 订单拣选应采用分区规划的方法 可将订单以不同的区域 不同的时间段或不同的拣选设备进行拣选作业 可知 订单品项数分布分散 两极分化 可进行ABC分类 A类订单为多品项订单 多为整箱出货 可考虑订单分割策略进行分区拣选作业 B类订单为较大订单 也是较为普遍的拣选品项数范围 故采用一般拣选方式 C类订单品项少 但其订单数较多 占总单量的51 建议在一般拣选方式的同时 可以采用订单合并拣选策略 对相对较小出货量订单进行合并订单拣选方式 IQ分析 IQ分布总图 由IQ分布总图依然可以判断此为一般型的配送中心 其出货品项的数量趋于两极化分布 其品项可以作ABC来进行管理 存货水平的控制 分布分散 两极分化 可进行ABC分类在单品项出货量在200条以上品项只有11种 占总出货品项数的20 而其出货数量却达到了7790 占总出货数量的90 由此看出这11类品项应该作为重点管理 重与EN分析综合考虑 此11类品项名称见表 IK分析 由在重点关注的11类品项中 也可以分为两部分 一部分是高拣选率高出货量的 一部分是高出货量较高拣选率的 在这里为了统一管理 均建议采用重点管理的方式 EIQ综合分析 由EQ EN IQ IK综合分析可知 此配送中心应该属于一般型配送中心 因其单客户的出货量与拣选品项数分布都趋于两极化 故建议采用不同的拣选方式进行拣选策略组合 设备线1 34台卧式自动拣选机 A字机 30通道 设备线2 54台卧式自动拣选机 A字机 30通道 设备线3 电子标签选机 对1 2条设备线中 首先根据配送线路分配 然后按照订单拣选订单单品数量超过50件的采用订单分割策略 分为整箱拣选和单件拣选两部分 对于订单单品数量IQ不超过50件的订单采用单件拣选的方式 其中将量少或外形不统一的品种单独开设两条拣选通道 进行人工补货方式 对于订单单品数量IQ在正常50件以下的条件下 采用自动拣选机与A字机联合拣选线 其中A字机的28个通道基本放些出货量较少 IQ分析中B类品种 自动拣选机的通道中放IQ分析中A B类品种产品 此部分需要注意的是 需要把A类产品在尽量靠近出口的同时 合理分布 尽量避免因补货量集中而造成的工作量不均衡问题 通过整件拣选与单件拣选 最后需要集中分类 该配送中心此部分规划是采用了拣选时分类的方法 通过滑块式分拣机实现 END