兩種“貨到人”分揀（jiǎn）係統的比較研究

本文（wén）對采用AGVS構建的“貨到（dào）人”分（fèn）揀（jiǎn）係統和使用穿梭板構（gòu）建的“貨到人”分揀係統進行了比較研（yán）究，得出理性思考的研究結果（guǒ），對企業如何選擇先進的“貨到人”分揀係統具有一定價值。

　　訂單（dān）揀選（Order picking）是（shì）指在物流配送中心（xīn）中，根據訂單信息要求（qiú）組織相（xiàng）關人員、設施、資源，進行快速、高效（xiào）的揀貨（huò）組配（pèi）作業。要完成訂單的高效揀選，必須依托先進的物（wù）流係統。

　　De Koster等於2007年將物流配（pèi）送中心的訂單揀選作業劃分為“貨到人（Parts-to-picker）”和“人到貨（Picker-to-parts）”兩大類，分（fèn）別（bié）進（jìn）行研究。Dallari等針對配送中心的揀貨作業過程，進一（yī）步將分揀係統劃分為“人到貨處”、“貨到人處（chù）”、“無人分揀（jiǎn）”，分（fèn）揀方式被分為拆（chāi）單/合單分揀、分批分揀、自動化分揀，這些理（lǐ）論指導了訂（dìng）單分揀技術和（hé）設備的研發。

　　本文比較（jiào）研究“貨到人”分揀的兩（liǎng）種方（fāng）式，即以Kiva Systems公司為代表的、采用AGVS（自動導引車係統）構（gòu）建的“貨到人”分揀係統，和使用穿梭車（chē）構建的立體倉庫的大流量“貨到人”分揀係統，為相關企業（yè）提供選型參考。

　　一兩種“貨到人（rén）”分揀係統的特點

　　1．AGVS構建的“貨（huò）到人”分揀係統

　　近年來，關於“貨（huò）到人”分（fèn）揀係統的研究越來越（yuè）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（tǒng）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（shí）候，計算機係統下達搬運指令（lìng），AGV接（jiē）收指令後（hòu），自動找到儲存相應貨物的貨架，將其搬運到“貨到人”分揀（jiǎn）工位。分揀工位的操作人員根據計算機提示分揀貨物。分揀（jiǎn）完畢後，AGV搬運存貨貨架到係統（tǒng）指定的位置（zhì）。如圖（tú）2。

　　圖3給出了一個由AGVS構建的“貨到人”大型配送中心平麵總圖，配送中心長×寬=160m×120m，其中存放1920個存貨（huò）貨架，存（cún）貨貨架的尺寸為1200 mm×1200 mm×

　　2200 mm，貨架（jià）底部預留400mm高（gāo）的AGV作業空間。這樣，1920個存貨貨架的有效存儲麵積為51100m2左右；使用160台AGV，可以采用分區調度、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（tái）起重達340kg的物品，因為運行環境的（de）局限，目前世界上AGV的運（yùn）行速度最快為90m/min。

　　2．采用（yòng）穿梭板構建的“貨到（dào）人”分揀係統

　　采用穿梭板構建（jiàn）的“貨到人”分揀係統，原（yuán）理圖如圖4。

　　該（gāi）係（xì）統包括由安裝有行走軌道的存儲貨架、穿梭板、換層提升機、高（gāo）速載貨（huò）提升（shēng）機以及出（chū）入庫快速輸（shū）送機係統、“貨到人”揀貨台、電控係統（WCS）、倉庫管理係統（WMS）等組成。WCS、WMS中含有立體智能交通管（guǎn）理、動態智能貨位分配調度（dù）等（děng）先（xiān）進技術，穿梭車由安裝在貨架上的滑觸（chù）線取電，條碼（mǎ）定位，如圖（tú）5。

　　存儲（chǔ）貨架為立體貨架，格（gé）局需要確定；換層提升機、高速載貨（huò）提升機采用伺服控製，換層提升（shēng）機速度為150m/min，加速度為1m/s2，承載400kg，功率為（wéi）5.5kw；高速載貨提升機速度為150m/min，加速度為1m/s2，承載500kg，功率為5.5kw；穿梭車根據出入庫的能（néng）力（lì）來靈活配置，出（chū）入庫能力超大時（shí）可以每一層一巷道使用一台穿梭車，穿梭車的速度為360m/min，最大加速度（dù）高達3m/s2，承載60kg，功率為1.2kw，穿梭車可以（yǐ）設計為每次取一件貨物，也可以設計為每次取多件貨物（wù）；快速輸（shū）送機係統采用齒形帶傳（chuán）動結（jié）構，速度為150m/min；揀貨台根據訂（dìng）單（dān）量的（de）大小確（què）定。

　　用（yòng）穿梭板構建的（de）“貨到人”分（fèn）揀係統，其（qí）工作原理為：上位計算機WMS係統對存（cún）儲物位的分（fèn）配及管理（lǐ）優化（huà），下達出庫或入庫指令（lìng），通（tōng）過WCS係統下達出入庫任務給主（zhǔ）控PLC，PLC通過無線通訊指令控製協調穿梭車、換層提升機、載（zǎi）貨提升機以及出入庫輸送（sòng）機係（xì）統（tǒng）等按指令作業，實現出入（rù）庫功能，從而實現高效大流量（liàng）的出入庫作業。計算機管（guǎn）理信息係（xì）統下達訂單分揀任務後（hòu），出入庫作業以（yǐ）及快速輸送係統的高（gāo）效率、大流量的作業，滿足了（le）“貨到人（rén）”分揀係統分揀補貨的及時性，揀貨人員在揀貨台上根據計算機（jī）信息係統的提示（shì）即可完（wán）成訂單的分揀。

　　圖6是用（yòng）穿梭板（bǎn）構建“貨到人”分揀係統的（de）某配送中心總體圖，配送中心建築長100m，寬30m；立庫貨架有效高度為18.4m，8排，22層（céng），有效存儲麵積52800m2；4個（gè）巷道，每巷道使用8台穿梭板，共使用32台穿梭板。該係統分揀作（zuò）業效率是圖3所示（shì）的配送中心的6倍左右（yòu）。

　　二兩種“貨到人”分揀（jiǎn）係統的比較研（yán）究

　　“貨到人”分揀係統具有作業效（xiào）率（lǜ）高、存（cún）儲密度高、降低勞動強度、節省用工數量（liàng）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（duō）品種、小批量、多批次的碎片化訂（dìng）單處理；同時，以更加自動化的物流係統取代大（dà）量人（rén）工作業，可以應對勞動力成本上升、作（zuò）業人（rén）員穩定（dìng）性下降的新常態，越來越受到電商、醫藥、冷鏈以及服裝、食品、化妝（zhuāng）品、奢侈品等物流領域的關（guān）注。

　　將AGVS構建的“貨到人”分揀係統和使（shǐ）用穿梭板（bǎn）構建的“貨到人”分揀係統進行分析（xī）比較，可發現兩者（zhě）的倉庫空間利用率不一（yī）樣。因為必須（xū）符（fú）合人（rén）機工程的需（xū）要，所以（yǐ）存貨貨架的高度隻（zhī）有2m左右（yòu），所以AGVS構建的“貨（huò）到人”分揀係統，適用於倉庫高度（dù）低、占地麵積大的情況，通過分多個區儲（chǔ）存（cún）和揀選。當倉庫高度較高時，Kiva Systems公司（sī）曾將AGVS的控製（zhì）與電梯的控製（zhì）連鎖，想出搭二層閣樓以提高空間利用率的辦法，如圖7。由（yóu）此可見，它適用於以揀選為主要功能的多品種、少量、輕量商品的揀選。

　　而用穿梭板構建“貨到（dào）人”分揀係統，其存貨貨架為立體倉庫，可以根據需要設計貨架的高度，能（néng）夠充分利用空間，占地麵積（jī）小，入出庫作（zuò）業效率高，它適用（yòng）於以儲（chǔ）存為主要功能的（de）少品種、托盤（pán）貨物的（de）整存整取作業，在出庫區也可作（zuò）少量的（de）揀（jiǎn）選作業。

　　無論（lùn）是（shì）AGVS構建的“貨到人（rén）”分揀係（xì）統，還是穿梭板構（gòu）建的“貨到人”分揀係統，都代表了先進生（shēng）產力的發展方向（xiàng），企業可以根據（jù）實際需要選擇適用的解決（jué）方案。