兩種“貨到人”分揀（jiǎn）係統的比較研究

本（běn）文對采用AGVS構建的“貨（huò）到人”分揀係統和使用穿梭板構（gòu）建的“貨到人”分揀（jiǎn）係（xì）統進行了比較研究，得出理性思考的研究結果，對企業如何選擇先進的“貨到人”分揀係統具有一定（dìng）價值。

　　訂單（dān）揀選（Order picking）是指在物流配送中心中，根據訂單信息要求組織相關人員、設施、資源，進行快速、高（gāo）效的揀貨組配作業。要完成訂單的高效揀選，必須依托先（xiān）進的物流係統。

　　De Koster等於2007年將物流配送中心的訂單揀選作業劃（huá）分為“貨到（dào）人（Parts-to-picker）”和（hé）“人到貨（Picker-to-parts）”兩大類（lèi），分別進行研（yán）究。Dallari等針（zhēn）對配送中心的揀貨作業過程，進一步將分揀係統劃分為“人到貨處”、“貨到人處”、“無（wú）人（rén）分揀”，分揀方式被分為拆單/合單分揀、分批分揀（jiǎn）、自動化分揀，這些理論指導了訂單分揀技術和設備的研發。

　　本文比較研究（jiū）“貨到人”分揀的兩種方式，即以（yǐ）Kiva Systems公司為代表的、采（cǎi）用AGVS（自動導引車係統）構建的“貨（huò）到人”分揀係統，和使用（yòng）穿梭車構建（jiàn）的立體倉庫的大流量“貨（huò）到人”分揀係統，為相關企業提供選型參考。

　　一兩種（zhǒng）“貨到人”分揀（jiǎn）係統（tǒng）的特點

　　1．AGVS構建的“貨到人”分揀係（xì）統（tǒng）

　　近年來，關於“貨到人”分揀係統的（de）研究越來越多，社會上最為關注的就是Kiva Systems公司的AGVS“貨到人”分揀係統，如圖1所示。

　　在這個係統中，貨物被安排在2米高的存貨貨架上。當有訂單需要進行分揀的時候，計算機係統下達搬（bān）運指令，AGV接收指令後，自動找到儲存相（xiàng）應貨物的（de）貨架，將其搬運（yùn）到“貨到人”分揀工位。分揀工位的操（cāo）作人員根據計算機提示分揀貨物。分揀完畢後，AGV搬運存貨貨架到係統指定的位置。如圖2。

　　圖3給出了（le）一個由AGVS構建的“貨到人”大型配送中心平麵（miàn）總圖，配送中心長×寬=160m×120m，其中存放1920個存貨貨架，存貨貨架的尺寸為1200 mm×1200 mm×

　　2200 mm，貨架底部預留400mm高的AGV作業空間。這樣（yàng），1920個存貨（huò）貨架（jià）的有效存儲麵（miàn）積為51100m2左右；使用160台AGV，可以采用分（fèn）區調度、優化路徑、AGV隨（suí）機就近作業等方式，提高係統的作業效率。

　　AGV的自重約145kg，可頂升抬起重達340kg的物品，因為運行環境的局限，目前世界上AGV的運行速度最快為90m/min。

　　2．采用穿梭板構（gòu）建的“貨到人”分揀係統

　　采用穿梭板構建的“貨到人”分揀係統，原理圖如圖（tú）4。

　　該係統包括由（yóu）安裝有行走軌道的（de）存（cún）儲貨架、穿（chuān）梭板、換層提升（shēng）機、高（gāo）速（sù）載貨提升機以及出入（rù）庫快速輸送機係統、“貨到人（rén）”揀貨台、電控係統（WCS）、倉庫管（guǎn）理係統（WMS）等組成。WCS、WMS中含有立體智能交通管理、動態智能貨（huò）位分（fèn）配調度等先進技術，穿梭車由安裝在貨架上的滑觸線取電，條碼定位，如圖5。

　　存儲貨架為（wéi）立體貨架，格局需要確定（dìng）；換（huàn）層提升機、高速載貨提升機采用（yòng）伺服控（kòng）製，換層提升機速度為150m/min，加速度為1m/s2，承載400kg，功率為5.5kw；高速載貨（huò）提升機速度為150m/min，加（jiā）速度為1m/s2，承（chéng）載500kg，功率為5.5kw；穿梭車根據出入庫的能力來（lái）靈活配置，出入庫能力超大時可以每一層一巷（xiàng）道使（shǐ）用一台穿梭車，穿梭車的速度為360m/min，最大（dà）加速度高達3m/s2，承載60kg，功率為1.2kw，穿梭車可以設計為每次取一件貨物，也可以（yǐ）設計為每次取多件貨物；快速輸送機係統采用齒形帶傳動結構，速度為150m/min；揀貨台根據訂單量的大（dà）小確定。

　　用穿梭板構建的“貨到人”分（fèn）揀係統，其工作（zuò）原理為（wéi）：上位計算機WMS係統對存儲物位的分配及管理優（yōu）化，下達出庫或入庫指令，通（tōng）過WCS係統下達（dá）出入庫任務給主控PLC，PLC通過無線通訊指令控（kòng）製（zhì）協調穿梭車、換層提升機（jī）、載貨提升機以及（jí）出入庫輸送機（jī）係統等按指令作（zuò）業，實現出入庫功能，從而實現高效大（dà）流量的出入庫（kù）作業。計算機管理信（xìn）息係統下達訂單分揀任務後，出入庫作業以及快速輸送係統的高效率、大（dà）流量的作業，滿足了“貨到人”分揀係統分（fèn）揀補貨的及時性，揀貨人員在揀貨台上根據計算機信息係統的提示即可（kě）完成訂單的分揀。

　　圖（tú）6是用穿梭板構建“貨到人”分揀係統的某配送中心總體圖，配送（sòng）中（zhōng）心建築長100m，寬30m；立（lì）庫貨架有效高度為18.4m，8排，22層，有效存儲麵積（jī）52800m2；4個巷道，每（měi）巷道使用8台穿梭板，共使用32台（tái）穿梭板。該係統分（fèn）揀作業效率是圖3所示的配送中心的（de）6倍左右。

　　二兩種“貨到（dào）人（rén）”分揀係統的比較研究

　　“貨到人”分揀係統具有作業效率高、存儲密度高、降低勞動強（qiáng）度、節省用工數量等優勢，特別是包裝不規則的產品的分揀，訂單處理快捷，適宜於多品種、小批量、多（duō）批次的碎片化訂單處理；同時，以更加自動化的物流係統取代大量人工（gōng）作業，可以應對（duì）勞動力成本上升、作業人員穩定性（xìng）下降（jiàng）的新常態，越來越受到電商、醫藥、冷鏈以及服裝、食品、化妝品、奢（shē）侈品等物流領域的關（guān）注。

　　將AGVS構（gòu）建的“貨到人”分揀係統和使用穿梭（suō）板構建的“貨到人”分揀係統進行分析比較，可發現兩者的倉庫空間利用率不一樣。因為（wéi）必（bì）須符合人機工程的需要，所以存貨貨架的（de）高度隻有2m左右，所以AGVS構建的“貨到人”分揀係統，適用於倉庫（kù）高度低、占地麵積大的情況，通過分多個（gè）區儲存和揀選。當倉庫高度較高時，Kiva Systems公司曾將AGVS的控製與電梯的控製連鎖，想出搭二層（céng）閣樓以提高空間利用率的辦法，如圖7。由此可見，它適用於以（yǐ）揀選為主（zhǔ）要功（gōng）能的多品種、少量、輕量（liàng）商品的揀選。

　　而用穿梭板構建“貨到人”分揀係（xì）統，其存貨貨架為立體倉庫，可以根據需要設計貨架的高度，能夠充分利用空間，占地麵積小，入出庫作業（yè）效率高，它適（shì）用於以儲存為主要功能的少品種（zhǒng）、托盤貨（huò）物的整存整取作業，在出庫區也可作少量的揀選作（zuò）業。

　　無（wú）論是AGVS構建的“貨到人”分揀係統，還是穿（chuān）梭板構建的“貨到人”分揀係統，都代表了先進生產力的發展方向，企業可以（yǐ）根據實際需要選擇適用的解決方案（àn）。