基于仿真建模分析的订单拣选策略选择方法|拣选技术与策略分析专题(二)

2021-11-22 14:32

  为了详细分析各方案中批量拣选作业的成本构成,将不同岗位人员的作业过程拆解为多个作业环节构成的集合。其中,拣选人员作业过程被拆解为等待工作、取放手推车、拿取空箱、移动、拣货动作和查找货位六类作业环节(查找货位是指由于下一个待拣货位正被其他两个拣货员占用而导致拣货员无法作业产生的查询等待,等待时间是指人员没有作业任务而产生的等待)。播种人员作业过程被拆解为移动、取放手推车、查找货位、拣货动作、空箱上架、播种到箱、货箱投线、堵线等待八类作业环节(堵线等待是播种人员将播种完成的订单箱投放至复核输送线时,由于复核输送线已满导致无法投线而产生的等待)。

  在仿真模型中,通过在人员作业管理器内增加专门指令语句,对各作业环节打上时间戳。仿真运行结束后,利用软件提供的日志分析工具,生成采用不同订单分批算法条件下,两套方案的批量拣选人员作业环节耗时占比图,如图4、图5、图6和图7所示。

图4 边拣边播方案拣货人员作业环节耗时占比图(时间分批)

图5 边拣边播方案拣货人员作业环节耗时占比图(聚类分批)

图6 先拣后播方案拣货人员、播种人员作业环节耗时占比图(时间分批)

图7 先拣后播方案拣货人员、播种人员作业环节耗时占比图(聚类分批)

  为了便于两套方案作业环节耗时对比,将先拣后播方案中播种人员与拣货人员的部分环节进行合并。首先,播种人员的移动、取放手推车、查找货位时间是因为开始运行阶段兼职拣选人员在拣选区作业产生,因此将其与拣货人员的移动、取放手推车、查找货位时间进行合并。其次,边拣边播方案中的拿取空箱环节是指拣货人员在拣货前拿取空箱放置于拣选车中,先拣后播方案中的空箱上架环节是指播种人员将订单箱放置在播种货架上,两类作业环节内容相近,因此将它们视为同一类环节。最后,将播种人员播种到箱、货箱投线、堵线等待三类作业环节时间合并,定义为播种作业环节。由此,得到不同订单分批算法下两套方案的作业耗时对照表(如表3所示)。

表3 不同订单分批算法下两套方案的作业耗时对照表

  通过以上对照表,可以发现当采用时间分批算法时,先拣后播方案比边拣边播方案总计减少人员作业时间约18小时;当采用聚类分批算法时,先拣后播方案比边拣边播方案总计减少人工作业时间约21小时。具体到作业环节,与边拣边播方案相比,先拣后播方案在播种作业环节增加人员作业时间约40小时,在移动、拣货动作等作业环节累计减少人员作业时间约60小时。在这减少的60小时中,拣货动作环节贡献最大,原因在于先拣后播方案无需在拣货时完成订单播种;移动环节贡献第二,原因在于先拣后播方案一次行程拣选订单数量比边拣边播方案多一倍而节省的行走时间;此外,查找货位环节也减少了3~4小时,原因在于先拣后播方案中拣货人员数量少,可以大幅减少多人同时拣选同一货位而产生的排队等待。

  根据仿真分析结果,评估两套方案在批量拣选作业中的收益成本和投资成本。

  人工成本:按照人均日工作7小时计算,先拣后播方案比边拣边播方案减少3个批量拣选人员作业量。该物流中心作业人员平均工资为每人每月6500元,则对于批量拣选作业,先拣后播方案比边拣边播方案每年节省人工成本约23.4万元。

  场地成本:先拣后播方案比边拣边播方案增加播种区面积135平方米,按照每平方米0.9元的日租金成本标准计算,每年增加场地租金成本约4.43万元。

  设备成本:现场播种区设备投资约40万元。

  综合以上计算,针对该物流中心批量拣选作业,先拣后播方案比边拣边播方案每年节省约18.97万元,设备成本一次性投资约40万元,大约2年时间就可以收回投资成本,并且随着订单量的增长,投资回收时间还会缩短,因此建议选择先拣后播批量拣选策略。

  四、结论与思考

  通过物流仿真软件建立方案仿真模型,借助软件提供的作业日志分析工具,可以实现不同拣选策略方案之间作业成本的定量化分析。在此基础上,结合方案设备投资和现场场地费用情况,综合考虑拣选策略的收益成本和投资成本,以此作为选择拣选策略的定量化决策依据。此外,应用仿真软件提供的作业环节成本分析功能,还可以清楚地发现不同拣选策略对各环节作业成本的影响,为深入优化现场作业、实现仓库精益化改善提供了定量化的分析工具。

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