播種式分揀技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化

1、 播種式分揀技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化 深圳市托貝克信息設(shè)備技術(shù)有限公司 車(chē)小原 本連載文章的前幾期介紹了使用電子揀貨標(biāo)簽的播種式拆零分揀法的應(yīng)用案例（本文討論的分揀方式均為使用電子揀貨標(biāo)簽的，為簡(jiǎn)化文字，下面將在不會(huì)引起誤解時(shí)略去“電子揀貨標(biāo)簽”等字。），以及對(duì)比摘果式的優(yōu)勢(shì)?？催^(guò)這些文章的讀者很可能要問(wèn)：既然播種式分揀對(duì)比摘果式有這么多的好處，為什么在國(guó)內(nèi)物流行業(yè)卻很少應(yīng)用呢？一、播種式分揀系統(tǒng)應(yīng)用不多的原因作為播種式分揀技術(shù)的熱心宣傳和倡導(dǎo)者，筆者近年來(lái)也屢屢被友人問(wèn)及此問(wèn)題。在此僅以筆者有限的視野和所知信息分析如下：1、摘果式分揀技術(shù)是在傳統(tǒng)揀貨方式的基礎(chǔ)上，給貨架上安裝電子揀貨標(biāo)簽系統(tǒng)，有時(shí)還

2、配上輸送流水線。其基本的作業(yè)流程與傳統(tǒng)揀貨方式相同，因此比較成熟。其逐份訂單的處理工作也比較簡(jiǎn)單，容易理解和掌握。2、播種式分揀技術(shù)，其理論的論述早已有之，在實(shí)踐上，是一種全新的不夠成熟的揀選流程。該流程要求快速匯總處理大量訂單數(shù)據(jù)，對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件和處理算法有較高要求。受限于此，在過(guò)去較長(zhǎng)的一段時(shí)間里，播種式分揀技術(shù)發(fā)展緩慢。只是在近些年，借助計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別控制技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，播種式分揀技術(shù)才開(kāi)始將理論上的優(yōu)勢(shì)，逐步轉(zhuǎn)化為實(shí)際上的優(yōu)勢(shì)，逐步走向成熟。3、播種式分揀一次要匯總處理很多份訂單，貨物的數(shù)量巨大、品種繁多，各品種貨物又互不相同，因此訂單處理和操作流程的掌控難度遠(yuǎn)大于摘果式。

3、這樣的難度，使得實(shí)踐和推廣播種式分揀技術(shù)的成本、風(fēng)險(xiǎn)較大，阻礙了它的發(fā)展。4、早期的播種式分揀系統(tǒng)存在明顯缺陷，其揀選處理低重合度品項(xiàng)時(shí)工作效率較低；一次處理較多訂單時(shí)，訂單的響應(yīng)完成時(shí)間較長(zhǎng)。這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了播種式分揀技術(shù)的推廣應(yīng)用。5、使用播種式分揀系統(tǒng)，將會(huì)比摘果式大大減少電子揀貨標(biāo)簽的使用量，對(duì)電子揀貨標(biāo)簽的銷(xiāo)售量顯然不利。是否這也是有關(guān)商家優(yōu)先推廣摘果式分揀的原因呢？讀者可自己判斷。二、早期播種式分揀技術(shù)的不足前面已經(jīng)說(shuō)到，早期的播種式分揀系統(tǒng)，由于存在一些明顯缺陷，因此限制了自身的推廣應(yīng)用。這些缺陷主要有這樣幾點(diǎn)： 1、對(duì)于低重合度的貨物品項(xiàng)（品種），分揀工作效率較低這里先解釋一

4、下什么叫“低重合度品項(xiàng)”：在已經(jīng)匯總的一批（若干份）訂單里，包括有若干個(gè)品種的貨物，其中每種貨物稱(chēng)為一個(gè)品項(xiàng)。假定品項(xiàng)A是每份訂單都要的貨物，品項(xiàng)B則只有一份訂單要貨，品項(xiàng)C的要貨訂單數(shù)是該批訂單總數(shù)的50%（即C的要貨訂單占總數(shù)的一半）。 我們通常把要貨訂單數(shù)超過(guò)該批次訂單總數(shù)50%的品項(xiàng)，稱(chēng)為高重合度品項(xiàng)（即該批次中，大部分訂單都要此貨）；而低于30%的品項(xiàng)稱(chēng)為低重合度品項(xiàng)（即少部分訂單要此貨）。我們通過(guò)下圖分析說(shuō)明，為什么早期播種式分揀系統(tǒng)分揀低重合度品項(xiàng)時(shí)效率不高。 上圖：播種式分揀線系統(tǒng)實(shí)景圖上圖：播種式分揀線系統(tǒng)分貨示意圖前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，播種式分揀系統(tǒng)，其需要分揀的貨物是放在輸送線上

5、，貨架上的每個(gè)貨位代表一個(gè)客戶(hù)（訂單）。播種式分揀的操作，是從輸送線向貨架上分播（揀）貨物。如果分揀的是高重合度品項(xiàng)，那么它在大多數(shù)分揀貨位都有貨要分。而如果分揀的是低重合度品項(xiàng)，那么它只在少數(shù)分揀貨位有貨要分，就是說(shuō)低重合度品項(xiàng)在輸送線上走了很多的“空行程”。假定高重合度品項(xiàng)A在整個(gè)分揀線上有20個(gè)貨位（訂單）要貨，其單位時(shí)間內(nèi)完成的分揀次數(shù)為“20次/每行程”。假定低重合度品項(xiàng)B在整個(gè)分揀線上只有2個(gè)貨位（訂單）要貨，其單位時(shí)間內(nèi)完成的分揀次數(shù)為“2次/每行程”。即B品項(xiàng)的分揀工作效率只有A品項(xiàng)的十分之一。由上述分析可見(jiàn)，播種式分揀系統(tǒng)分揀低重合度品項(xiàng)的效率很低，嚴(yán)重時(shí)足以抵消其在匯總揀貨

6、時(shí)提升的效率和節(jié)約的時(shí)間。因?yàn)椴シN式分揀必須一次匯總較多訂單才能取得明顯效益，所以希望縮短分揀貨架線長(zhǎng)度來(lái)減少“空行程”、從而提高效率是不可行的。 2、對(duì)多品項(xiàng)訂單的響應(yīng)完成時(shí)間較長(zhǎng) 由播種式分揀系統(tǒng)的工作過(guò)程可知，被分揀的貨物在分揀線上必須逐個(gè)走完播種行程，即一個(gè)品項(xiàng)走一圈。因此分揀工作的完成時(shí)間（含復(fù)核），也即訂單響應(yīng)時(shí)間，和該批訂單包含的品項(xiàng)數(shù)（即播種行程圈數(shù)）成正比。這就和播種式分揀“大量訂單匯總分揀”的初衷產(chǎn)生了矛盾：訂單匯總的越多，集中處理的效益當(dāng)然越高，但是隨之而來(lái)，訂單響應(yīng)時(shí)間也變得更長(zhǎng)。 另外，早期播種式分揀流程，通常需要將該批訂單的全部品項(xiàng)都分揀完成，才能開(kāi)始出貨，這就造成

7、在一個(gè)分揀批次里，包含很多品項(xiàng)的大訂單會(huì)延誤少品項(xiàng)小訂單的出貨時(shí)間，降低了配送服務(wù)水平。三、播種式分揀的改進(jìn)TBC播種分揀技術(shù) 基于對(duì)播種式分揀方式的前瞻理解，深圳市托貝克信息設(shè)備技術(shù)公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)努力工作了7年，在多家客戶(hù)的精誠(chéng)配合下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)早期播種式分揀方式的全面改進(jìn)，獨(dú)創(chuàng)研發(fā)出了TBC系列播種式分揀技術(shù)，以及全套軟硬件系統(tǒng)方案。其要點(diǎn)是： 1、分類(lèi)播種 多年的實(shí)踐告訴我們，對(duì)各種各樣的貨物，必須采用不同的播種分揀方法。單一的播種方式不可能對(duì)各種貨物都實(shí)現(xiàn)高效分揀。所謂“分類(lèi)播種”，就是把需要分揀的訂單貨物，按照分揀特性的不同進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸?lèi)組合，對(duì)各類(lèi)貨物分別采用不同的播種分揀方式，。主

8、要有三種分類(lèi)方法： 按照貨物的品項(xiàng)重合度分類(lèi)播種主要做法有下列各項(xiàng)： 對(duì)全部訂單進(jìn)行品項(xiàng)識(shí)別，將重合度較高的訂單分組集成，形成播種分揀效率較高的批次劃分。將若干個(gè)重合度較低的品項(xiàng)適當(dāng)組合，形成一個(gè)新的高重合度品項(xiàng)。對(duì)重合度較高的品項(xiàng)，采用“逐個(gè)順序播種法”分揀，其基本方法如前所述。對(duì)重合度極低的品項(xiàng)，采用“直通單點(diǎn)播種法”分揀，其示意圖見(jiàn)下圖。 “直通單點(diǎn)播種法”的主要特點(diǎn)是：使用特殊的貨架和機(jī)械輸送裝置，將需要分揀的貨物從一個(gè)“工作點(diǎn)”向各個(gè)貨位分播，播種行程接近于零，消除了分揀低重合度品項(xiàng)的“空行程”。上圖：“直通單點(diǎn)播種法”示意圖 按照貨物的體積大小分類(lèi)播種需要說(shuō)明的是，要貨數(shù)量很多的貨

9、物，通常體積也很大。這時(shí)應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)难b載播種設(shè)備，例如手推車(chē)、電動(dòng)車(chē)等。 按照貨物的包裝和物理狀態(tài)分類(lèi)播種例如大軟包的貨物必須要與小玻璃瓶的貨物區(qū)別開(kāi)，不能用相同的方法播種。 應(yīng)用上述分類(lèi)播種的方法，再加上下面敘述的“多路并行”技術(shù)，TBC播種分揀技術(shù)已經(jīng)比較全面地解決了各種各類(lèi)貨物的高效拆零分揀難題。 2、多路并行 早期的播種式分揀系統(tǒng)，通常只有一組分揀線。即使有多組分揀線的，各分揀線之間的分揀訂單也是互相分開(kāi)的。這樣就很難利用另外的分揀線來(lái)幫助某條分揀線系統(tǒng)工作，以縮短該批次的分揀完成時(shí)間，就造成了早期播種式分揀“訂單響應(yīng)完成時(shí)間較長(zhǎng)”的缺陷。 TBC系列播種式分揀技術(shù)，采用了“多路并行

10、”的信息交互和控制系統(tǒng)架構(gòu)，總分揀系統(tǒng)可以由若干個(gè)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)既可以獨(dú)立工作，也可以相互協(xié)作，形成了一個(gè)作業(yè)彈性很大的“柔性系統(tǒng)”，極大地提高了播種式分揀系統(tǒng)的適用范圍。下圖是三組播種式分揀線并行排列，可以每條線各自分揀一個(gè)批次，也可以共同分揀一個(gè)批次?！岸嗦凡⑿小狈謷到y(tǒng)的信息交互架構(gòu)見(jiàn)下圖。有了這樣一個(gè)架構(gòu)的系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)訂單完成時(shí)間的隨意調(diào)整。例如，有一個(gè)批次的訂單，如果僅用1號(hào)分揀線分揀，需要8個(gè)小時(shí)完成。而使用1號(hào)和2號(hào)分揀線并行協(xié)作，每條線各干一半，就可以在4小時(shí)完成。如果使用1號(hào)2號(hào)3號(hào)分揀線三線協(xié)作，則只需要8/3小時(shí)就可以完成（這里假定三條分揀線的硬件結(jié)構(gòu)分揀能力相

11、同）。上面所述的是同一類(lèi)別的分揀工作。對(duì)于一個(gè)批次、但是不同類(lèi)別的貨物，由于分別在不同類(lèi)型的分揀線上分揀，也需要信息互通并行協(xié)作，以保證整個(gè)批次同步完成分揀。TBC系列分揀系統(tǒng)內(nèi)部包括了幾種不同類(lèi)別的播種分揀線，同樣能實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)別分揀方式的“多路并行”。下圖為籠車(chē)和帶有電子揀貨標(biāo)簽的貨架配合，進(jìn)行播種式分揀的場(chǎng)景示意圖。 四、播種式和摘果式的混合使用 摘果式分揀是一種最基本的揀貨方式，是不可缺少的。TBC系列播種式分揀技術(shù)并不排斥摘果式分揀，而只是讓摘果式在最適合的地方使用： 在TBC播種式分揀系統(tǒng)流程中，第一步就是“匯總揀貨”，就是將一個(gè)（包含許多份訂單）批次的貨物，按每個(gè)品種匯總后，用摘果式方法從倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)揀出。這一步工作，同樣需要按照摘果式的優(yōu)化方法，對(duì)貨位設(shè)置、行走路徑等進(jìn)行很好的設(shè)計(jì)。只是這一步優(yōu)化對(duì)整體分揀效率的影響遠(yuǎn)不如整體摘果式流程明顯。 一個(gè)播種和摘果混合使用的例子：假如100份訂單中，有95個(gè)訂單的品種數(shù)超過(guò)100個(gè)品種，并且其品項(xiàng)重合度超過(guò)50%；另外5份訂單的品種數(shù)都在10個(gè)以下。這時(shí)，比較好的分揀方式應(yīng)該是：將那95份訂單組成一個(gè)批次，匯總揀貨后，采用播種式分揀線分揀。另外5份訂單，可以采用RF掌上電腦，加上揀貨籠車(chē)，直