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【“摘果式”拣选和“播种式”分拣的综合比较】

物流沙龙 2018-06-19 16:38:13

“摘果式”拣选和“播种式”分拣的综合比较

作者:深圳市托贝克信息设备技术有限公司  车小原

上海交通大学深圳研究院 金吕

 

 摘要:

    若干年以来,物流拣选技术领域对于“摘果式”和“播种式”的论述和实践,都存在一些误区。本文以笔者及其团队多年的试验探索为基础,从流程分析和实际使用两方面对比,力图说明在计算机信息技术高度发达的今天,“播种式”已具备足够优势,理应成为大规模拆零拣选的首选方法。

    本文以使用电子显示标签的拣选系统为主进行说明,其结论也适用于普通货架拣选系统。讨论对象是:处理的品种数在2000个以上的、多订单大规模拆零拣选。

◆在分拣处理能力相等的条件下,摘果式系统的占地面积、设备造价、操作人员数量、使用维护费用远大于播种式系统。

◆对作业流程和耗费工时的分析说明,摘果式的效率比播种式低。

◆摘果式系统的作业特点决定了其拣货差错率高于播种式。

◆在订单间品种重合度较低的情况下,播种式同样优于摘果式。

◆新型TBC系列“汇总分播”技术设备,只需“摘果式”系统造价和占地的几分之一,能够简捷高效地分拣处理品项数巨大、状况各异的众多订单。

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一、概述

1)摘果式拣选(订单别拣选)

摘果式拣选法,是针对每一份订单(每个客户),拣货人员或设备巡回于各个货物储位,将所需的货物取出(形似摘果)。其特点是每人每次只处理一份订单(或一个客户)。

应用电子显示标签进行摘果式拣选,一般要求每一品种货物(货位)对应一个电子标签,控制计算机系统可根据货物位置和订单数据,发出出货指示并使货架位上的电子显示标签亮灯,操作员根据电子标签所显示的数量及时、准确地完成商品拣货。

2)播种式分拣(商品别汇总拣选)

播种式分拣,是把多份订单(多个客户的要货需求)集合成一批,把其中每种商品的数量分别汇总,再逐个品种对所有客户进行分货(形似播种)。所以,称其为“商品别汇总分播”更为恰当。

应用电子显示标签的播种式分拣系统,其每个电子标签货位代表一张订单(一个客户),操作员先通过条码扫描把将要分拣货物的信息输入系统中,需要货物的(客户)分货位置所在的电子标签就会亮灯,同时显示出该位置所需分货的数量。载有一个品种货物的拣货人员或设备,巡回于各个客户的分货位置,按显示数量分货。

二、“摘果式”和“播种式”系统的平面布局

下面给出了摘果式系统和播种式系统在配送中心的平面布局图,参照条件是分拣处理的品种数和分拣输出能力大致相等。

上图——摘果式系统的平面布局图

上图中间的拆零拣选区安装了摘果式分拣线,线的长度通常大于200米。

上图——播种式系统的平面布局图

上图中间的拆零拣选区安装了四条播种分拣线,每条线长度10米。

 

由这两种系统的平面布局图可以看出,播种式系统的占地面积小很多,因此可以获得更多的仓储容积和作业区域。

三、两种方法的硬件设备和成本分析

应用电子显示标签的摘果式和播种式分拣系统,其硬件组成主要有:装有电子显示标签的货架,以及配套的流水(输送)线。从外观形式看,这两种分拣系统的硬件的主要区别是:摘果式系统货架和流水线的长度远远大于播种式,宽度的差别不大。

1、摘果式

摘果式分拣系统,一般要求每一品种货物占用一个货位,对应使用一个电子标签。国内现有的摘果式系统货架,一般每米长度可设置10个左右(8-12)的货位,因此2000个品种的摘果式系统,其货架长度约为200米。配套的流水线长度一般会大于货架的长度。

2、播种式

应用电子显示标签的播种式分拣系统,其每个电子标签(货位)代表一张订单(一个客户),因此货架长度和分拣的品种多少无关,用很短的货架分拣线就可以处理品种数巨大的订单。例如TBC型播种分拣线,可以单班处理2000个品项40个客户,其货架长度仅有10米,是前述摘果式分拣线的二十分之一。

如果四条播种式分拣线组合,长度也只有四十多米,仅为摘果式的五分之一。

3、硬件设备成本

摘果式和播种式系统,粗略估算它们的硬件造价,其每一个货位的成本、每米流水线的成本,两种系统是基本相等的。

因此,在分拣处理能力相等的条件下,由于摘果式的货架、流水线长度远大于播种式,所以摘果式系统在占地面积、设备造价、操作人员数量、使用费用等方面,将远大于播种式系统。

四、作业流程和耗费工时分析

1、摘果式拣选的作业流程:

①补货:从仓储区向拆零拣选区送货,并且逐个货位放上货架。

②沿线拣选:周转箱沿着分拣流水线移动,分拣人员从货架上取货,放入周转箱。

③复核装箱:对已经装入周转箱的货物进行核对(品种、数量等),有时还需要换箱装货。

④集货待运:把已经复核装箱完毕的货箱送到发货区,等待运出。

2、播种式分拣的作业流程

①汇总拣货:从仓储区将该波次所需货物全部拣出,送到拆零分拣区,逐个放到分拣线上。

②沿线分货(含复核装箱):待分货箱沿着流水线移动,分拣人员从箱中取货,放入货架箱内。间歇性复核、装箱。

③集货待运:把已经复核装箱完毕的货箱送到发货区,等待运出。

3、作业量和耗时比较

下面按照作业流程的顺序,对两种方式的各个阶段进行比较:

(为了便于理解,下面的比较忽略了一些细节。)

 ①摘果式的“补货”——播种式的“汇总拣货”

    摘果式的补货作业,包括从仓储区将该波次所需货物拣出,以及按品项巡行于数千个货位,逐个放到拣选货位上。

    播种式的汇总拣货,包括从仓储区将该批次所需货物全部拣出,以及逐个放到分拣线上。

    两种方式比较,摘果式的补货作业,多出了需要巡行数千个货位的行走动作距离。这个距离通常是几百米长度。

    此外,摘果式对每个货位的放货操作,其动作量也大于播种式的放货。

由于拣选货架空间有限,对出货量较大的商品货位,摘果式往往需要进行多次补货。而播种式只需一次。

    因此,这个作业时段,摘果式的作业量、耗时要远大于播种式。

    此外,摘果式大量补货时通常要暂停分拣作业,这就很难实现连续分拣,造成时间利用不充分。播种式则没有这个问题。

②摘果式的“沿线拣选”——播种式的“沿线分货”

    摘果式的沿线拣选,是从货架上取货放到流水线上;

播种式的沿线分货,是从流水线上取货放到货架上。

这两个互逆的拣货动作,耗时基本相当。

可是,摘果式的流水线长度远大于播种式,并且摘果式的货位多、转换多,周转箱移动的阻碍也多,造成摘果式分拣线的周转箱移动速度往往低于播种式(不考虑空行程)。

    每当货架上货箱装满以后,播种式分拣需要做一个换箱动作;此外,播种式分拣还要间歇性进行数量复核。完成这两件事情所需的时间,大约等于10%的拣货动作时间。

 综合而论,在这个作业时段,两种方式的工效大致相当。

③摘果式的“复核装箱”

     这个动作是摘果式独有多出的,就是要对流水线上下来的货箱内的品种数量进行逐一核对,有时还要重新装箱。

可见,摘果式的“沿线拣选”与“复核装箱”的作业时间之和明显超过播种式的“沿线分货”。

    有些摘果式分拣线,为缩短作业时间而免去了这个“复核“动作,其后果是增加了差错率。

    差错率:播种式在分拣货物时,可以通过核对剩余数量发现前面作业的差错,因此可以明显减少差错。摘果式则很难在作业中核对。所以同等条件下摘果式的差错率高于播种式。

④集货待运

    在这个阶段,两种方式作业量基本相等。

分析结论:

对于同样的分拣量,摘果式的行走距离较大、动作多、耗时长、差错率高。因此播种式优于摘果式。

从另一方面说,尽管摘果式对单个订单的响应速度较快,但是播种式可以高效处理成批订单,其完成一份订单的平均时间要少于摘果式(在本文设定的条件下)。

 

“现代物流网”网站显示的信息,某物流专家研究结论如下:

播种式(商品别)的差错率仅为摘果式(商店别)的十分之一。

 

通过低重合度品项分拣作业分析发现:播种式的拣货行走距离远远小于摘果式;行走距离长无论对于人员行走或是自动输送机都是弊端;对于低重合度的品项分拣,播种式仍然优于摘果式。

提高自动化程度后,播种式依然优于摘果式。

 

播种式分拣并非十全十美,也存在一些不足:

1、订单的响应时间较长

由于播种式分拣是集合一批客户订单进行分拣,对于个别客户的紧急订单就不能很快响应。

可以采用多线并行、急货先出等方法缩短订单响应时间。

对于个别紧急订单,可以采用RF辅助人工拣货方式给予解决。

2、分拣线的操作难度稍大

实际情况表明,由于播种式分拣需要同时处理许多订单,订单间存在各种差别(品种重合度、包装体积、数量、物理状态等),因此分拣流程的整体操作难度大于摘果式。这个问题可以通过改善控制流程、加强操作培训来解决。

3、流程的管理要求较高

摘果式分拣的工作失误只影响一个客户,播种式影响的是一批客户。因此使用播种式分拣对流程管理的要求更高,对管理信息系统、人员、规章制度都有更高的要求。

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