<span id="5uweg"></span>
<li id="5uweg"></li>
<button id="5uweg"><object id="5uweg"><input id="5uweg"></input></object></button>
<th id="5uweg"></th>

  • 歡迎來到河南省物流協會官方網站!

    河南物流協會

    人物專訪

    當前位置:首頁 > 人物專訪

    【專家觀點】尹軍琪:?物流配送中心的揀選技術與策略分析

    時間:2022-11-14 11:32:00    作者:河南省物流協會    閱讀:

    物流配送中心的揀選作業,是倉儲作業中一個非常重要的環節,其工作量約占整個倉儲作業的40%以上,因此也是最受關注的作業環節。在電商、定制化需求的推動下,物流配送中心的揀選技術成為過去20年來發展最快速的物流技術之一。本文主要介紹常見于各領域的揀選技術,并試圖分析這些技術在不同環境下的應用以及背后的邏輯,以期幫助企業選定不同的策略,設計出不同的解決方案,以達到預設的目標。

    一、概述

     

    一般來說,按照不同的貨物包裝狀態,揀選可以簡單地分為兩種主要形式:整箱揀選和拆零揀選。所謂整箱揀選,就是指對于訂單中達到整箱部分的貨物的揀選,而拆零揀選則是指不足整箱部分需要拆箱的貨物的揀選。

     

    貨物的包裝,一般按照兩級包裝設計,即箱和件,件是最小包裝單位EA,也有其它單位,如盒、個、支等,一般情況下,一箱包含若干件;顯然,也有一箱只有一件的特殊情形。有些貨物,為了便于計數和銷售,還設計了所謂的中包裝,這時事實上成了三級包裝單位。需要說明的是,不同行業對于箱、件等計量單位的叫法是不同的。比如,在服裝行業,件就是最小單位,而對于很多食品批發行業,其實件與箱的概念是一致的,讀者切不可產生混淆。

     

    貨物在物流配送中心中的儲存方式,一般采用托盤,或采用箱的形式(以箱為單元,如紙箱、周轉箱、隔板貨架等),也有散堆的情形,尤其在早期的倉庫中,散堆的情況比較普遍。在存放形式上,有貨架存儲,也有直接堆地的。貨架的類型多種多樣,若以大類來區分,主要是托盤貨架、隔板貨架和周轉箱貨架幾種。此外,還有無托盤貨架(如儲存長條形貨物的貨架),以及各式各樣的旋轉貨柜、Kiva貨架等。但若以規格形式來區分,則變化萬千。

     

    本文主要對常見于各領域的物流中心揀選技術做一綜述,并試圖分析這些技術在不同環境下的應用以及背后的邏輯。單純的技術也許過于抽象,而背后的邏輯可能會幫助人們做出正確的選擇。

     

    北京伍強智能科技有限公司董事長尹軍琪

     

    二、整箱揀選和拆零揀選的基本要求

     

    一個訂單的基本構成,可以分為多行,每行詳細描述揀選貨物的要求,包括名稱及代碼、規格、批號(可選)、數量等關鍵字段。

     

    對于不同訂單類型來說,B2B訂單行數可能會比較多,幾十行甚至幾百行都是常態;而B2C訂單行數就很少,平均在2~3行,這種結構上的差異會對揀選技術和策略產生很大的影響。

     

    對一個訂單行來說,基本上可以分為兩部分,即構成整箱的部分和不足整箱的部分,對這兩部分分別制定不同的揀選策略,分開揀選,是現代物流揀選方式的重大變革,也是提升整體效率的關鍵。

     

    1.整箱揀選

     

    整箱揀選的方式很多。事實上,物流配送中心的設計,從一定程度上是由揀選策略決定的。整件貨物一般會儲存在自動化立體庫,或叉車貨架,或地堆的貨位之中,無論何種情形,整箱揀選時,總是期望揀選效率越高越好。有兩種典型的揀選策略可以參考:其一是按訂單揀選,即一次完成整個訂單的所有SKU的揀選;其二是按SKU提總揀選,即對一次揀選來說,將當前所有訂單(也可以分波次)關于本SKU的需求一次揀選完成,然后再對訂單進行分配。

     

    按訂單揀選的好處是集貨簡單,缺點是行走路徑可能會比較遠。按SKU提總揀選的好處是可能會減少揀選次數和行走路徑,缺點是還要進行二次分配。正因為如此,要針對具體案例進行總體分析,根據綜合效率來決定采用哪種策略。一般情形下,A類貨物適宜采用提總揀選,而BC類貨物則適宜采用按訂單揀選。

     

    有時,不同的儲存形式也對揀選策略產生影響,比如立體庫的在線揀選和高層貨架的揀選,一般都會采用按SKU提總揀選,這樣可以大大減少堆垛機和叉車的作業次數。

     

    對于不同行業和不同產品而言,整箱的占比差異會比較大。相對于拆零揀選,整箱揀選效率會高很多。所以,如果要提升物流配送中心的揀選效率,提升整箱占比會取得非常明顯的效果。要實現這一點,只要引導客戶盡量按照整箱訂貨即可。非常遺憾的是,很多銷售經理不理解這一點的巨大價值。

     

    2.拆零揀選

     

    與整箱揀選不同,拆零揀選不僅僅要拆箱,還要對揀選結果進行復核和重新包裝或裝箱,難度會增大很多。因此,往往拆零揀選的效率決定了整個物流配送中心的效率。

     

     

    傳統的倉庫通常傾向于“存揀合一”模式,這一模式在有些情況下至今還適用,但現代物流更加強調“存揀分離”,即揀選區的庫存量比較小,若揀選區庫存不夠時,由存儲區補充。這一模式看似增加了一個環節,卻有很多的優點:其一是減少了揀選空間,從而大大縮短揀選路徑;其二是有利于實現自動化,控制總體投資;其三是提升了存儲區的存儲效率,揀選區的存儲效率一般不高。

     

    一個有一定規模的物流配送中心都會設計拆零揀選區。揀選時,會存在多種策略,與整箱揀選情形類似,大的策略分類仍然是按訂單揀選和按SKU提總揀選。但拆零揀選要考慮的問題顯然更多。

     

    (1)重新裝箱問題

     

    一個訂單的拆零部分要重新組成若干個新的箱子,以便于運輸和交割,哪些訂單行合并成一個箱子就成為一個既影響揀選效率,又影響裝箱效率的現實問題。于是,誕生了各種各樣的策略。在所有的策略中,可以大致分為“事先成箱法”和“事后成箱法”兩類,事先成箱就是根據訂單的分布情況,事先決定哪些訂單行組成一個新的箱子,然后進行揀選和包裝,而事后成箱就是對所有揀選項完成后的結果進行重新裝箱。顯然,事先成箱要更為復雜和困難,但帶來的效益會更大。

     

    有些時候,并不是所有的商品都可以裝在一個箱子里,如冷凍品和常溫的分離,食品和用品的分離等,會增加計算和處理的難度。

     

    (2)技術選擇問題

     

    近年來,圍繞著拆零揀選的技術如雨后春筍,成為物流技術的一大熱點。各種技術的適應性成為人們難以決策的難題。這也是本文所要論述的重點。

     

    三、主要的揀選技術及其應用場景

     

    要在一篇短文中將所有揀選技術詳細、清楚地進行介紹是非常困難的,所以本文只能將注意力集中在幾個主要技術上,不強調面面俱到,避免綜述的目標變得分散。以下的揀選技術,不僅是針對拆零揀選而言,大部分對整箱揀選也是有效的。

     

    1.紙單揀選

     

    沒有什么方式比紙單揀選更加傳統和簡單。但紙單揀選顯然是非常有效的,并且至今仍然被很多人采用。并且作為重要的應急備份,紙單揀選技術一般會保留。

     

    盡管如此,紙單揀選畢竟是屬于第一代的揀選技術,存在很多的局限性。比如對糾錯和保持庫存的實時性有其天然的不足。

     

    紙單揀選并非沒有優化的可能和必要。其實,很多策略,如路徑優化對紙單揀選即具有非常重要的作用。現在我們發現,很多應用在現代揀選技術中的策略,在紙單揀選中也非常有效。

     

    值得一提的是,對于整箱揀選,還可以采用標簽揀選,這與紙單揀選有一點類似,但原理和要求不一樣。

     

    2.RF揀選

     

    RF揀選大約開始于20年前(2000年左右),因為直到此時移動終端才被研發出來,這是一次革命性的技術升級。

     

    RF系統自帶顯示和條碼掃描功能,顯示器顯示作業指令,通過掃描器確認作業完成。RF的用途很多,可以完成收貨、上架、揀選、補貨、盤點等眾多作業。

     

    RF揀選第一次解決了物流倉儲系統中賬物的實時性和一致性問題,使庫內作業的準確性大幅度提升。此外,RF使得動態盤點、無紙化作業等成為可能。

     

    3.電子標簽揀選

     

    實際上,電子標簽揀選(pick to light,燈光輔助揀選)要比RF早出現很多年,其基本原理是通過貨位上的電子標簽(數碼顯示器),提示要揀選的貨物的位置及其數量,揀選人員按照要求進行揀選即可。便利性是電子標簽揀選的最大優勢。

     

    電子標簽的應用很廣泛,不僅可以作為揀選之用,還可以作為播種提示,上架提示,以及其它提示等。

     

    電子標簽大幅度提升了揀選效率和準確性,相對于傳統的紙單揀選,電子標簽大概可以提升揀選效率3~4倍。

     

    為了提升其適應性和降低成本,電子標簽不僅可以提供一對一的揀選,還提供一對多的揀選。目前該技術正朝著更加實用和透明的方面發展。

     

    4.分揀機分揀

     

    采用分揀機完成件分揀的應用歷史也比較長,至少可以追溯到50年前。分揀機最早用于訂單分揀,其基本原理是將提總后的貨物,通過分揀機分配到各訂單。

     

    分揀機的快速分揀能力,將使得揀選作業更加高效。但分揀機也有其局限性,比如被分揀的貨物都要求具備條碼,分揀能力一般受限制,格口數量有限,價格昂貴,且需要占據一定的空間等,使得分揀機的應用場合受到限制;另一局限是對拆零貨物的分揀受到包裝規格的限制,件的規格過小時,揀選效果都不太好。

     

    5.貨到人揀選

     

    前面介紹的揀選方式都是采用“人到貨”的模式,“貨到人”揀選對于揀選技術來說,是又一次革命性的創新。

     

    貨到人揀選系統主要由3部分構成,即:快速存取系統、輸送系統、揀選工作站。其核心是快速存取系統。一般要求一個揀選站的能力超過500件/小時,因此,存取能力也要與此相匹配,傳統的托盤堆垛機、miniload等設備無法勝任。

     

    為了解決這一問題,最早被開發出來的是多層穿梭車,此后,Kiva系統、四向穿梭車、旋轉貨架系統等技術相繼推出,特別是Kiva系統,自2014年左右進入中國市場后,其柔性化表現深得市場歡迎,經過幾年的發展,已經成為主要的貨到人揀選系統的存取技術。

     

    6.自動揀選

     

    自動揀選一直是行業追求的目標。A字架揀選系統是最早的自動揀選系統,在醫藥、煙草、化妝品等領域深受歡迎,但其局限性也很明顯,一方面是受SKU的限制,另一方面也受產品包裝的限制。

     

    采用機械臂或機器人進行自動揀選,是最近幾年取得的主要進步。其根本原因是3D視覺技術逐漸成熟,與2D視覺不同,3D視覺系統使得機器人一舉突破了對貨物位置和角度識別的障礙。隨著技術的進一步完善,未來機器人自動揀選將是大勢所趨。

     

    7.其它揀選技術

     

    除以上技術外,還有多種揀選技術,如語音揀選、AR眼鏡揀選是其中比較典型的兩種技術。

     

    語音揀選是通過耳機提示來完成揀選,與RF相比較,語音揀選具有更好的操作性,并解放了雙手。語音揀選比較受限制的是耳機佩戴令操作者不舒適,而且價格比較高,但在特殊場合下,如冷凍環境下的確有用武之地。

     

    AR眼鏡揀選是通過視覺提示來完成揀選,其特點和缺點與語音揀選相似,總體說來在市場的應用有限。

     

    更多的揀選技術是一種組合技術,比如通過AGV來完成貨物或托盤的搬運,使揀選工作更加輕松等,在此不做過多的說明。

     

    四、揀選技術背后的邏輯

     

    物流配送中心的揀選策略,總體目的是為了提升揀選效率、降低成本、減少作業人員和提高揀選準確性。其中揀選效率是通過單位小時的揀選數量(包括訂單行數和揀選件數)來體現的;降低成本與提升效率異曲同工;減少作業人員有兩方面的考慮,其一是與成本有關,第二是減少管理的難度,并降低不確定性;提高揀選準確性是一個獨立的指標。除此之外,還有減少損耗,提升倉庫利用率等指標,不一而足。每種揀選策略都有其存在的理由和適應的場合,其內在邏輯就在于它適應了部分場景,沒有一種策略是萬能的和亙古不變的。

     

    關于揀選場景,大致可以通過訂單結構及數量(包括訂單行)、倉庫結構與布局、SKU數量及分布、拆零比例、貨物尺寸、運輸限制等方面來定義,從而指導人們選定不同的策略,設計出不同的解決方案,以達到預設的目標。

     

    1.電商問題

     

    電商業務是當下最重要的業務之一,每天多達幾億個包裹,大量需要通過配送中心揀選完成。B2C電子商務的訂單是非常獨特的一種訂單結構,訂單量大,每個訂單的行數相對較少,拆零比例很高,采用集合單進行揀選是當前的主要方式。所謂集合單,就是將多個訂單組合在一起進行揀選。根據行業不同,一個集合單可能包括10~100個訂單,這樣,即使每天有50萬個訂單,其集合單量也會降低到幾千個,變得容易處理。當然,按照集合單揀選后,還要進行拆分作業,這個工作量也不容忽視。伍強智能科技在某電商巨頭的項目上,設計了50個訂單為一個集合單,使得原本期望日揀選量20萬單的系統,實際達到了60萬單以上。

     

    2.庫存問題

     

    揀選需要庫存,這是非常淺顯的事情。但在實際過程中,庫存問題至少帶來了3個關鍵的問題,不僅影響了揀選策略,同時也對揀選效率產生影響。

     

    第一個問題是庫存分級,即揀選庫存和存儲庫存的關系問題,一方面要降低揀選庫存,以提升揀選效率;另一方面,要考慮到補貨對效率的制約,存揀合一的模式固不可取,但過于頻繁地補貨,事實上也是不能容忍的。

     

    第二個問題是庫存周轉天數。一個合理的庫存天數,是建立在綜合考慮揀選效率、安全以及成本等多種因素的基礎之上的一種平衡結果。

     

    第三個問題是庫存的分布會影響揀選效率,不同的揀選技術對于庫存的分布要求不同,如果不考慮這一點,即使再好的技術,也不能充分發揮其作用。

     

    3.關注的焦點

     

    每個行業和每個客戶,由于業務性質的差異,所關注的焦點是不同的,這也影響揀選策略。

     

    在所有設計指標中,包括效率、綜合成本、人員數量、響應速度、準確性、安全性、柔性、先進性以及工期等,有的特別關注效率和成本,有的則對準確性非常在意,還有的會對柔性特別看重。這時,揀選技術的選擇就會變得比較清晰。

     

    比如,對柔性更加重視的企業,如電商的揀選,采用Kiva系統完成貨到人揀選就比較符合期望,因為Kiva系統的一大好處就是柔性高,既可以有充分擴充的空間,也可以隨時進行搬遷,尤其對于租賃的倉庫進行改造,一般不愿意投入太多的剛性設備。

     

    自動揀選是人們普遍關注的問題,但自動揀選的適應性、效率、準確性以及成本等,在大多數情況下,都還未達到臨界水平。所以,現在強調全自動揀選為時尚早。

     

    在設計中,多方案的比較是必要的。有時人們所擔憂的問題,與實際情況并不一致,這時,如果能夠做一個多方案比較,對不同揀選技術導致的結果進行客觀分析,就會一目了然。

     

    作為客戶,有時因為了解的背后邏輯并不全面和客觀,往往會做出錯誤的判斷和選擇。我們經常會遇到這樣的問題,比如說四向穿梭車和多層穿梭車的選擇,常常會有非常對立的結論出現,客戶有時會傾向于感性而非理性做出決策。但正確的做法是,要對自身強烈關注的問題點進行論證,包括多方案比較,然后得出結論。

     

    物流問題,大都會將成本放在第一位。只有在特別緊急的場合下,如重大自然災害,重大安全事故,戰爭等,成本的受關注度降低,取而代之的是速度和效率。軍事物流、應急物流要充分考慮到這一點。

     

    4.多策略問題

     

    一個物流配送中心的業務需求,往往是多樣的而非單一的,因為構成系統的元素是多樣的。因此,一個系統內往往會是多種揀選技術的綜合應用,才會取得較好的結果。

     

    我們常常做ABC分析,有關于庫存的,也有關于發貨的。每個項目的ABC分布是不一樣的,其分布曲線有的平緩,有的陡峭。從操作上講,有的適合于直接按訂單揀選,有的則提總后再分播比較高效,這些因素對揀選方法的要求是不同的。

     

    有的策略的選擇與產品的外形和物理特性相關聯,比如異形品、易碎品、長大件、超重件、冷凍品等等,這些特征對揀選策略產生影響。不要強求整齊劃一的策略,多元并存往往是最合理的選擇。

     

    規模越大、業務越復雜的系統,越要分類進行處理,以便化繁為簡,化整為零,尋求在每個分類中的解決方案。比如在電商物流中心,單件訂單是一個特例,往往占比高達40%~60%,如果將單件訂單分開來處理,系統的難度將變得較低,從而有利于采用更經濟的手段解決揀選問題。有些系統SKU很多,但頭部的SKU相對較少,如果將頭部的分開處理,整個系統也會變得相對簡單。類似的問題幾乎在每個項目中均會遇到。追求總體的優化和簡約,是物流系統的精髓。

     

    五、結束語

     

    物流配送中心的揀選技術,是過去20年來發展最快速的物流技術之一,其背后的推動力一方面來自電商,另一方面則是定制化需求。電商提供了海量的SKU和訂單,而且以拆零作業為主,因此各種揀選技術應運而生。毋庸置疑,貨到人揀選和全自動揀選是未來發展的方向,但這并不意味著其它揀選技術的消亡。前幾年大家都在預測和津津樂道的定制化的前景,其實,真正的定制化不在于“千人千面”的產品個性化需求,這只是表面現象,真正驅動定制化發展的仍然是技術的進步,即按單生產取代批量生產的能力。對物流來說,電子商務已經是最高層級的定制化需求了,只是有些需求還沒有被挖掘出來,或為大眾所認知而已。

     

    從技術層面看,物流技術(包括揀選技術)的發展,有兩個典型的時代,即過去的時代和未來的時代,過去的時代強調流程、技巧、方案和人的經驗,是一個以客戶需求為主的時代;而未來的時代,更強調標準化、自動化、數字化和智能化,AI的強大能力足以彌補流程和布局的不足,物流的規劃設計將變得相對簡單,是一個以技術為主的時代。那些曾經引以為傲的經驗和技巧,其作用將大打折扣,甚至再無用武之地。當然我們也不必過于樂觀和悲觀,即現在我們還處于過渡時期,各種揀選技術的并存將是常態,傳統的揀選技術仍然具有很強的生命力。

     

    相關文章

    圖片新聞

    協會動態

    通知公告

    欧美超级乱婬视频播放_国产成人精品必看_新婚夜被别人开了苞诗岚_樱花草在线观看视频