物流配送中心的拣选技术与策略分析|拣选技术与策略分析专题(一)

2021-11-16 10:13

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  物流配送中心的拣选作业,是仓储作业中一个非常重要的环节,其工作量约占整个仓储作业的40%以上,因此也是最受关注的作业环节。在电商、定制化需求的推动下,物流配送中心的拣选技术成为过去20年来发展最快速的物流技术之一。本文主要介绍常见于各领域的拣选技术,并试图分析这些技术在不同环境下的应用以及背后的逻辑,以期帮助企业选定不同的策略,设计出不同的解决方案,以达到预设的目标。

  一、概述

  一般来说,按照不同的货物包装状态,拣选可以简单地分为两种主要形式:整箱拣选和拆零拣选。所谓整箱拣选,就是指对于订单中达到整箱部分的货物的拣选,而拆零拣选则是指不足整箱部分需要拆箱的货物的拣选。

  货物的包装,一般按照两级包装设计,即箱和件,件是最小包装单位EA,也有其它单位,如盒、个、支等,一般情况下,一箱包含若干件;显然,也有一箱只有一件的特殊情形。有些货物,为了便于计数和销售,还设计了所谓的中包装,这时事实上成了三级包装单位。需要说明的是,不同行业对于箱、件等计量单位的叫法是不同的。比如,在服装行业,件就是最小单位,而对于很多食品批发行业,其实件与箱的概念是一致的,读者切不可产生混淆。

  货物在物流配送中心中的储存方式,一般采用托盘,或采用箱的形式(以箱为单元,如纸箱、周转箱、隔板货架等),也有散堆的情形,尤其在早期的仓库中,散堆的情况比较普遍。在存放形式上,有货架存储,也有直接堆地的。货架的类型多种多样,若以大类来区分,主要是托盘货架、隔板货架和周转箱货架几种。此外,还有无托盘货架(如储存长条形货物的货架),以及各式各样的旋转货柜、Kiva货架等。但若以规格形式来区分,则变化万千。

  本文主要对常见于各领域的物流中心拣选技术做一综述,并试图分析这些技术在不同环境下的应用以及背后的逻辑。单纯的技术也许过于抽象,而背后的逻辑可能会帮助人们做出正确的选择。

北京伍强智能科技有限公司董事长尹军琪

  二、整箱拣选和拆零拣选的基本要求

  一个订单的基本构成,可以分为多行,每行详细描述拣选货物的要求,包括名称及代码、规格、批号(可选)、数量等关键字段。

  对于不同订单类型来说,B2B订单行数可能会比较多,几十行甚至几百行都是常态;而B2C订单行数就很少,平均在2~3行,这种结构上的差异会对拣选技术和策略产生很大的影响。

  对一个订单行来说,基本上可以分为两部分,即构成整箱的部分和不足整箱的部分,对这两部分分别制定不同的拣选策略,分开拣选,是现代物流拣选方式的重大变革,也是提升整体效率的关键。

  1.整箱拣选

  整箱拣选的方式很多。事实上,物流配送中心的设计,从一定程度上是由拣选策略决定的。整件货物一般会储存在自动化立体库,或叉车货架,或地堆的货位之中,无论何种情形,整箱拣选时,总是期望拣选效率越高越好。有两种典型的拣选策略可以参考:其一是按订单拣选,即一次完成整个订单的所有SKU的拣选;其二是按SKU提总拣选,即对一次拣选来说,将当前所有订单(也可以分波次)关于本SKU的需求一次拣选完成,然后再对订单进行分配。

  按订单拣选的好处是集货简单,缺点是行走路径可能会比较远。按SKU提总拣选的好处是可能会减少拣选次数和行走路径,缺点是还要进行二次分配。正因为如此,要针对具体案例进行总体分析,根据综合效率来决定采用哪种策略。一般情形下,A类货物适宜采用提总拣选,而BC类货物则适宜采用按订单拣选。

  有时,不同的储存形式也对拣选策略产生影响,比如立体库的在线拣选和高层货架的拣选,一般都会采用按SKU提总拣选,这样可以大大减少堆垛机和叉车的作业次数。

  对于不同行业和不同产品而言,整箱的占比差异会比较大。相对于拆零拣选,整箱拣选效率会高很多。所以,如果要提升物流配送中心的拣选效率,提升整箱占比会取得非常明显的效果。要实现这一点,只要引导客户尽量按照整箱订货即可。非常遗憾的是,很多销售经理不理解这一点的巨大价值。

  2.拆零拣选

  与整箱拣选不同,拆零拣选不仅仅要拆箱,还要对拣选结果进行复核和重新包装或装箱,难度会增大很多。因此,往往拆零拣选的效率决定了整个物流配送中心的效率。

  传统的仓库通常倾向于“存拣合一”模式,这一模式在有些情况下至今还适用,但现代物流更加强调“存拣分离”,即拣选区的库存量比较小,若拣选区库存不够时,由存储区补充。这一模式看似增加了一个环节,却有很多的优点:其一是减少了拣选空间,从而大大缩短拣选路径;其二是有利于实现自动化,控制总体投资;其三是提升了存储区的存储效率,拣选区的存储效率一般不高。

  一个有一定规模的物流配送中心都会设计拆零拣选区。拣选时,会存在多种策略,与整箱拣选情形类似,大的策略分类仍然是按订单拣选和按SKU提总拣选。但拆零拣选要考虑的问题显然更多。

  (1)重新装箱问题

  一个订单的拆零部分要重新组成若干个新的箱子,以便于运输和交割,哪些订单行合并成一个箱子就成为一个既影响拣选效率,又影响装箱效率的现实问题。于是,诞生了各种各样的策略。在所有的策略中,可以大致分为“事先成箱法”和“事后成箱法”两类,事先成箱就是根据订单的分布情况,事先决定哪些订单行组成一个新的箱子,然后进行拣选和包装,而事后成箱就是对所有拣选项完成后的结果进行重新装箱。显然,事先成箱要更为复杂和困难,但带来的效益会更大。

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