“摘果式”揀選和“播種式”分揀的綜合比較

作者：深圳市托貝克信息設(shè)備技術(shù)有限公司  車小原

上海交通大學(xué)深圳研究院 金呂

 摘要：

    若干年以來，物流揀選技術(shù)領(lǐng)域?qū)τ凇罢健焙汀安シN式”的論述和實(shí)踐，都存在一些誤區(qū)。本文以筆者及其團(tuán)隊(duì)多年的試驗(yàn)探索為基礎(chǔ)，從流程分析和實(shí)際使用兩方面對(duì)比，力圖說明在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，“播種式”已具備足夠優(yōu)勢(shì)，理應(yīng)成為大規(guī)模拆零揀選的首選方法。

    本文以使用電子顯示標(biāo)簽的揀選系統(tǒng)為主進(jìn)行說明，其結(jié)論也適用于普通貨架揀選系統(tǒng)。討論對(duì)象是：處理的品種數(shù)在2000個(gè)以上的、多訂單大規(guī)模拆零揀選。

◆在分揀處理能力相等的條件下，摘果式系統(tǒng)的占地面積、設(shè)備造價(jià)、操作人員數(shù)量、使用維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)大于播種式系統(tǒng)。

◆對(duì)作業(yè)流程和耗費(fèi)工時(shí)的分析說明，摘果式的效率比播種式低。

◆摘果式系統(tǒng)的作業(yè)特點(diǎn)決定了其揀貨差錯(cuò)率高于播種式。

◆在訂單間品種重合度較低的情況下，播種式同樣優(yōu)于摘果式。

◆新型TBC系列“匯總分播”技術(shù)設(shè)備，只需“摘果式”系統(tǒng)造價(jià)和占地的幾分之一，能夠簡(jiǎn)捷高效地分揀處理品項(xiàng)數(shù)巨大、狀況各異的眾多訂單。

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一、概述

1）摘果式揀選（訂單別揀選）

摘果式揀選法，是針對(duì)每一份訂單（每個(gè)客戶），揀貨人員或設(shè)備巡回于各個(gè)貨物儲(chǔ)位，將所需的貨物取出（形似摘果）。其特點(diǎn)是每人每次只處理一份訂單（或一個(gè)客戶）。

應(yīng)用電子顯示標(biāo)簽進(jìn)行摘果式揀選，一般要求每一品種貨物（貨位）對(duì)應(yīng)一個(gè)電子標(biāo)簽，控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可根據(jù)貨物位置和訂單數(shù)據(jù)，發(fā)出出貨指示并使貨架位上的電子顯示標(biāo)簽亮燈，操作員根據(jù)電子標(biāo)簽所顯示的數(shù)量及時(shí)、準(zhǔn)確地完成商品揀貨。

2）播種式分揀（商品別匯總揀選）

播種式分揀，是把多份訂單（多個(gè)客戶的要貨需求）集合成一批，把其中每種商品的數(shù)量分別匯總，再逐個(gè)品種對(duì)所有客戶進(jìn)行分貨（形似播種）。所以，稱其為“商品別匯總分播”更為恰當(dāng)。

應(yīng)用電子顯示標(biāo)簽的播種式分揀系統(tǒng)，其每個(gè)電子標(biāo)簽貨位代表一張訂單(一個(gè)客戶)，操作員先通過條碼掃描把將要分揀貨物的信息輸入系統(tǒng)中，需要貨物的（客戶）分貨位置所在的電子標(biāo)簽就會(huì)亮燈，同時(shí)顯示出該位置所需分貨的數(shù)量。載有一個(gè)品種貨物的揀貨人員或設(shè)備，巡回于各個(gè)客戶的分貨位置，按顯示數(shù)量分貨。

二、“摘果式”和“播種式”系統(tǒng)的平面布局

下面給出了摘果式系統(tǒng)和播種式系統(tǒng)在配送中心的平面布局圖，參照條件是分揀處理的品種數(shù)和分揀輸出能力大致相等。

上圖——摘果式系統(tǒng)的平面布局圖

上圖中間的拆零揀選區(qū)安裝了摘果式分揀線，線的長(zhǎng)度通常大于200米。

上圖——播種式系統(tǒng)的平面布局圖

上圖中間的拆零揀選區(qū)安裝了四條播種分揀線，每條線長(zhǎng)度10米。

由這兩種系統(tǒng)的平面布局圖可以看出，播種式系統(tǒng)的占地面積小很多，因此可以獲得更多的倉(cāng)儲(chǔ)容積和作業(yè)區(qū)域。

三、兩種方法的硬件設(shè)備和成本分析

應(yīng)用電子顯示標(biāo)簽的摘果式和播種式分揀系統(tǒng)，其硬件組成主要有：裝有電子顯示標(biāo)簽的貨架，以及配套的流水（輸送）線。從外觀形式看，這兩種分揀系統(tǒng)的硬件的主要區(qū)別是：摘果式系統(tǒng)貨架和流水線的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于播種式，寬度的差別不大。

1、摘果式

摘果式分揀系統(tǒng)，一般要求每一品種貨物占用一個(gè)貨位，對(duì)應(yīng)使用一個(gè)電子標(biāo)簽。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的摘果式系統(tǒng)貨架，一般每米長(zhǎng)度可設(shè)置10個(gè)左右（8-12）的貨位，因此2000個(gè)品種的摘果式系統(tǒng)，其貨架長(zhǎng)度約為200米。配套的流水線長(zhǎng)度一般會(huì)大于貨架的長(zhǎng)度。

2、播種式

應(yīng)用電子顯示標(biāo)簽的播種式分揀系統(tǒng)，其每個(gè)電子標(biāo)簽（貨位）代表一張訂單(一個(gè)客戶)，因此貨架長(zhǎng)度和分揀的品種多少無關(guān)，用很短的貨架分揀線就可以處理品種數(shù)巨大的訂單。例如TBC型播種分揀線，可以單班處理2000個(gè)品項(xiàng)40個(gè)客戶，其貨架長(zhǎng)度僅有10米，是前述摘果式分揀線的二十分之一。

如果四條播種式分揀線組合，長(zhǎng)度也只有四十多米，僅為摘果式的五分之一。

3、硬件設(shè)備成本

摘果式和播種式系統(tǒng)，粗略估算它們的硬件造價(jià)，其每一個(gè)貨位的成本、每米流水線的成本，兩種系統(tǒng)是基本相等的。

因此，在分揀處理能力相等的條件下，由于摘果式的貨架、流水線長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于播種式，所以摘果式系統(tǒng)在占地面積、設(shè)備造價(jià)、操作人員數(shù)量、使用費(fèi)用等方面，將遠(yuǎn)大于播種式系統(tǒng)。

四、作業(yè)流程和耗費(fèi)工時(shí)分析

1、摘果式揀選的作業(yè)流程：

①補(bǔ)貨：從倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)向拆零揀選區(qū)送貨，并且逐個(gè)貨位放上貨架。

②沿線揀選：周轉(zhuǎn)箱沿著分揀流水線移動(dòng)，分揀人員從貨架上取貨，放入周轉(zhuǎn)箱。

③復(fù)核裝箱：對(duì)已經(jīng)裝入周轉(zhuǎn)箱的貨物進(jìn)行核對(duì)（品種、數(shù)量等），有時(shí)還需要換箱裝貨。

④集貨待運(yùn)：把已經(jīng)復(fù)核裝箱完畢的貨箱送到發(fā)貨區(qū)，等待運(yùn)出。

2、播種式分揀的作業(yè)流程

①匯總揀貨：從倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)將該波次所需貨物全部揀出，送到拆零分揀區(qū)，逐個(gè)放到分揀線上。

②沿線分貨（含復(fù)核裝箱）：待分貨箱沿著流水線移動(dòng)，分揀人員從箱中取貨，放入貨架箱內(nèi)。間歇性復(fù)核、裝箱。

③集貨待運(yùn)：把已經(jīng)復(fù)核裝箱完畢的貨箱送到發(fā)貨區(qū)，等待運(yùn)出。

3、作業(yè)量和耗時(shí)比較

下面按照作業(yè)流程的順序，對(duì)兩種方式的各個(gè)階段進(jìn)行比較：

（為了便于理解，下面的比較忽略了一些細(xì)節(jié)。）

 ①摘果式的“補(bǔ)貨”——播種式的“匯總揀貨”

    摘果式的補(bǔ)貨作業(yè)，包括從倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)將該波次所需貨物揀出，以及按品項(xiàng)巡行于數(shù)千個(gè)貨位，逐個(gè)放到揀選貨位上。

    播種式的匯總揀貨，包括從倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)將該批次所需貨物全部揀出，以及逐個(gè)放到分揀線上。

    兩種方式比較，摘果式的補(bǔ)貨作業(yè)，多出了需要巡行數(shù)千個(gè)貨位的行走動(dòng)作距離。這個(gè)距離通常是幾百米長(zhǎng)度。

    此外，摘果式對(duì)每個(gè)貨位的放貨操作，其動(dòng)作量也大于播種式的放貨。

由于揀選貨架空間有限，對(duì)出貨量較大的商品貨位，摘果式往往需要進(jìn)行多次補(bǔ)貨。而播種式只需一次。

    因此，這個(gè)作業(yè)時(shí)段，摘果式的作業(yè)量、耗時(shí)要遠(yuǎn)大于播種式。

    此外，摘果式大量補(bǔ)貨時(shí)通常要暫停分揀作業(yè)，這就很難實(shí)現(xiàn)連續(xù)分揀，造成時(shí)間利用不充分。播種式則沒有這個(gè)問題。

②摘果式的“沿線揀選”——播種式的“沿線分貨”

    摘果式的沿線揀選，是從貨架上取貨放到流水線上；

播種式的沿線分貨，是從流水線上取貨放到貨架上。

這兩個(gè)互逆的揀貨動(dòng)作，耗時(shí)基本相當(dāng)。

可是，摘果式的流水線長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于播種式，并且摘果式的貨位多、轉(zhuǎn)換多，周轉(zhuǎn)箱移動(dòng)的阻礙也多，造成摘果式分揀線的周轉(zhuǎn)箱移動(dòng)速度往往低于播種式（不考慮空行程）。

    每當(dāng)貨架上貨箱裝滿以后，播種式分揀需要做一個(gè)換箱動(dòng)作；此外，播種式分揀還要間歇性進(jìn)行數(shù)量復(fù)核。完成這兩件事情所需的時(shí)間，大約等于10%的揀貨動(dòng)作時(shí)間。

 綜合而論，在這個(gè)作業(yè)時(shí)段，兩種方式的工效大致相當(dāng)。

③摘果式的“復(fù)核裝箱”

     這個(gè)動(dòng)作是摘果式獨(dú)有多出的，就是要對(duì)流水線上下來的貨箱內(nèi)的品種數(shù)量進(jìn)行逐一核對(duì)，有時(shí)還要重新裝箱。

可見，摘果式的“沿線揀選”與“復(fù)核裝箱”的作業(yè)時(shí)間之和明顯超過播種式的“沿線分貨”。

    有些摘果式分揀線，為縮短作業(yè)時(shí)間而免去了這個(gè)“復(fù)核“動(dòng)作，其后果是增加了差錯(cuò)率。

    差錯(cuò)率：播種式在分揀貨物時(shí)，可以通過核對(duì)剩余數(shù)量發(fā)現(xiàn)前面作業(yè)的差錯(cuò)，因此可以明顯減少差錯(cuò)。摘果式則很難在作業(yè)中核對(duì)。所以同等條件下摘果式的差錯(cuò)率高于播種式。

④集貨待運(yùn)

    在這個(gè)階段，兩種方式作業(yè)量基本相等。

分析結(jié)論：

對(duì)于同樣的分揀量，摘果式的行走距離較大、動(dòng)作多、耗時(shí)長(zhǎng)、差錯(cuò)率高。因此播種式優(yōu)于摘果式。

從另一方面說，盡管摘果式對(duì)單個(gè)訂單的響應(yīng)速度較快，但是播種式可以高效處理成批訂單，其完成一份訂單的平均時(shí)間要少于摘果式（在本文設(shè)定的條件下）。

“現(xiàn)代物流網(wǎng)”網(wǎng)站顯示的信息，某物流專家研究結(jié)論如下：

播種式（商品別）的差錯(cuò)率僅為摘果式（商店別）的十分之一。

通過低重合度品項(xiàng)分揀作業(yè)分析發(fā)現(xiàn)：播種式的揀貨行走距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于摘果式；行走距離長(zhǎng)無論對(duì)于人員行走或是自動(dòng)輸送機(jī)都是弊端；對(duì)于低重合度的品項(xiàng)分揀，播種式仍然優(yōu)于摘果式。

提高自動(dòng)化程度后，播種式依然優(yōu)于摘果式。

播種式分揀并非十全十美，也存在一些不足：

1、訂單的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)

由于播種式分揀是集合一批客戶訂單進(jìn)行分揀，對(duì)于個(gè)別客戶的緊急訂單就不能很快響應(yīng)。

可以采用多線并行、急貨先出等方法縮短訂單響應(yīng)時(shí)間。

對(duì)于個(gè)別緊急訂單，可以采用RF輔助人工揀貨方式給予解決。

2、分揀線的操作難度稍大

實(shí)際情況表明，由于播種式分揀需要同時(shí)處理許多訂單，訂單間存在各種差別（品種重合度、包裝體積、數(shù)量、物理狀態(tài)等），因此分揀流程的整體操作難度大于摘果式。這個(gè)問題可以通過改善控制流程、加強(qiáng)操作培訓(xùn)來解決。

3、流程的管理要求較高

摘果式分揀的工作失誤只影響一個(gè)客戶，播種式影響的是一批客戶。因此使用播種式分揀對(duì)流程管理的要求更高，對(duì)管理信息系統(tǒng)、人員、規(guī)章制度都有更高的要求。