金沙集团186cc成色(China)官方网站-BinG百科

尹军琪:拣选策略溯源:并行还是串行?

作者:尹军琪 时间:2017/08/22 来源:

        1 并行拣选和串行拣选

        所谓并行拣选,就是在物流系统中,对于同一个订单来说,拣选在多个拣选区同时进行。下图形象的表现了并行拣选的情况。


    图1 并行拣选示意图

        而对串行拣选来说,拣选是从一个统一的点发起的,依次完成所有拣选任务。示意图如下:


    图2 串行拣选示意图

        并行拣选和串行拣选各有优缺点,也各有其应用场合。在我接触到的一些失败案例中,设计者往往因为选择不得要领,出现对两者的误用。本文就这两种拣选方式进行深入分析,期望对同行有所帮助。本文论述的情形,主要是指拆零拣选,整件拣选不在讨论范围。

        2 并行拣选的优势和劣势

        并行拣选的优势

        客观来说,并行拣选具有很多的优势:

        a) 各区域同时拣选,可以减少一个订单总拣选时间长度(含人行走时间)和周转箱输送时间。这是比较容易理解的。

        假设订单拣选行数为n,每个订单行拣选时间为ti(i=1,2,…,n),则整个订单的拣选时间为T:


        并行拣选时,由于多个区域同时间拣选,则拣选时间取决于最大的拣选区域的拣选时间。理论上的极限是最大的一个订单行的拣选时间。

        周转箱的输送时间则可以是周转箱从发起点到结束点输送时间之和。对于一个并行拣选系统而言,除拣选可以并行从而缩短拣选时间长度外,输送路径长短也是关键因素之一。假设输送路线最长的为L,输送机速度为v,抛开等待因素不考虑,总的输送时间为Ts:


        对于一个设计为串行的输送路线,尽管拣选是并行的,但总的输送时间也会显得很长,因此,采用并行输送系统也是非常重要的。

        b) 可以减少人员等待时间

        可以设想一下,当一个波次启动时,拣选总是从发起点开始的。那么处于发起点的区域将最先获得拣选任务,而后续的区域则处于等待状态。如果采用并行拣选,则可以改变这一现象,使每个区域同时获得拣选任务。这样从总体上考虑减少了人员初始等待的时间,当然可以节约不少时间。

        c) 并行拣选输送系统还有一大好处是可以简化设计路线。尤其对于多楼层的系统,采用串行拣选输送,其路线设计会比较复杂,如采用并行拣选输送,则路线相对简单。

        有关串行与并行拣选输送路线的示意图如下:


    图3 串行输送系统


    图4 并行输送系统

        在串行输送系统中,发起点一般为1个,多个拣选点同时拣选;在并行输送系统中,拣选发起点有多个,每一条输送线上的拣选区一般采用串行拣选。

        并行拣选的劣势

        当然,并行拣选也有其缺点。有些缺点还是致命的。

        a) 增加拣选环节,降低整体拣选效率

        一次拣选可以分解为注册,拣选,行走等几个环节,如果并行拣选,则还要增加一次注册和掏箱的操作,并行拣选的环节越多,这种动作的时间就越多。将会增加操作人员的负担;

        b) 次序难以控制,有时造成效率的大幅度下降

        并行拣选方案多种多样,有些并行拣选方案在每个拣选区域设计一个零时存储区,用于存储拣选的订单行,由于空间限制不可能设计太多的临时存储货位,且每个货位的尺寸又不能过大,这就导致每个波次的订单数量受到限制,过多的订单,由于没有足够的临时储存货位,会导致线路拥堵,且无法缓解,更有甚者,有些设计者采用环形输送线方案,期望疏通拥堵,结果适得其反,是越来越严重。究其原因,主要是对于一个订单来说,每个区域的拣选时间是不可控的,前面几个订单通常都还顺利,越到后来就越乱。这是并行拣选最受诟病的原因之一。因此,选择合适的并行拣选方案,是非常重要的。

        c) 增加并箱环节,系统费用增加

        为了减少错误,一些设计者在临时存储区域设计电子标签,期望提高并箱的准确性和效率。但另一方面,就是增加了成本。零时存储区的设立,也占用了空间,造成浪费。

        有些方案采用集中并箱操作,避免了并行拣选作业的很多问题,但同样会增加岗位和成本。同时,线体压力会大大增加,也是值得考虑的问题之一。

        并行拣选的应用场合

        首先,大型物流中心,尤其是拣选路线很长的情形,适应于并行拣选。有些物流中心,拣选区域有多个楼层,有的虽然只有一个楼层,但拣选区域太大,线体过长,通常采用并行拣选会有比较好的效果。如京东亚洲一号广州小件库,拣选区4个楼层,每个楼层多达25000平方米,采用并行拣选,大大缩短了订单拣选时间,取得了很好的效果。

        此外,对于拣选路线很长的情形,采用并行拣选,会有利于减少运输时间,并简化设计路线。

        3 串行拣选的优势和劣势

        串行拣选的优势

        相比于并行拣选,串行拣选采用的机会更多,在实际中也发挥了更大的作用。以下是串行拣选的优点:

        a) 系统简单,总体的拣选效率高

        串行拣选一般采用的是所谓的接力拣选方式,这种的方式符合人的思维,拣选过程简单,通常是采用事先计算装箱,虽然也可以分区发起以减少输送路线,但大部分均采用统一发起的方式。

        串行拣选没有多余的动作,自然是拣选效率高,但对于一个具体订单来说,拣选时间会变得比较长。

        b) 串行拣选的另一特点是系统可靠性高。理论上讲,操作越简单的系统,则可靠性越高。

        串行拣选的劣势

        a) 串行拣选的最大问题是订单拣选时间长,一个波次的完成往往取决于最长拣选路线的订单,这样往往会延迟波次按时完成,从而降低整个系统全天的效率。大家知道,订单的复杂程度是不一样的,越复杂的订单,拣选时间就越长,这样如果不采取措施的话,会使得一个波次由于个别订单的原因,拣选时间变得相对很长,大大降低了系统的处理能力。尤其对于对电子商务业务影响会很大。

        b) 另外一点是,串行拣选会使得大型的物流中心设计变得相对复杂。这种复杂势必影响道路的通畅,还会对补货造成影响。

        串行拣选的应用场合

        串行拣选适合于比较小的物流中心,比如拣选面积小于3000平方米的单层物流中心,或输送线长度小于300米的情形(输送行程约10~12分钟)。

        有些场合,楼层很多,但面积很小,也是可以采用串行拣选的,主要看输送线的长度,如果输送线长度超过500米,就不适宜采用串行拣选。

        4 实际应用的注意事项

        关于串行拣选和并行拣选的使用范围,有很多情况需要考虑,设计者要根据实际情况灵活掌握,并非靠一两个指标来确定。有时,必要的数据分析也是很重要的判断依据。

        值得推荐的解决方案是:对于很多大型物流中心,尤其是拆零拣选区比较大的物流中心,往往是并行拣选和串行拣选的混合应用,这样既可以解决复杂订单拣选时间过长的问题,也照顾了拣选效率。一个方案的好坏,要综合考虑,切勿走极端。

        在金沙集团1862cc科技的应用案例中,有一些成功的案例可供参考。其中尤其以物美华北物流中心和京东亚洲一号广州小件库最为典型。


京东商城并行拣选系统

        物美华北物流中心建成于2010年1月,在处理拆零拣选系统时,根据当时每个订单均非常大的情况下,项目组提出每个楼层并行拣选的策略,并采用周转箱配送,在评估了配送效率和费用结果后,每个楼层的尾箱不再合箱,这样虽然增加了一些周转箱,但实际上系统大大简化带来的效益已经完全弥补了这一不足。

        京东项目2015年6月上线,目前已经成为业内学习的典范。在处理拆零拣选方案时,项目组创造性的提出了末端(播种和包装前)并箱的设计方案,这是国内第一个采用末端自动并箱的系统。通过精确测算,在一个楼层内采用串行拣选,楼层间采用并行拣选,最大的订单数被定义为50个,大大加快了拣选的速度。2016年,该中心单日处理了57万订单,并行拆零系统经受了很好的考验。

         一个拣选区的设计并非越小越好,适当的规模对于提升拣选效率会有帮助,这一点,很多设计人员不是很清楚,从而也出了很多问题。