卷煙配送中心自動(dòng)分揀系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

摘要：分揀系統(tǒng)是配送中心的核心環(huán)節(jié)，論文介紹了配送中心分揀系統(tǒng)規(guī)劃的基本理論，其中包括揀選基本單位、作業(yè)方法、揀選信息和揀選設(shè)備等內(nèi)容；概述了基于配送中心系統(tǒng)規(guī)劃的訂單資料EIQ分析思想，在訂單資料分析的基礎(chǔ)上對(duì)某卷煙配送中心分揀作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出一套復(fù)合式卷煙自動(dòng)分揀系統(tǒng)，它彌補(bǔ)了現(xiàn)有卷煙分揀作業(yè)模式的缺陷，提高了卷煙分揀作業(yè)的效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。作為一種先進(jìn)的分揀系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、快捷、合理的條煙分揀。

關(guān)鍵詞：EIQ分析；配送中心；自動(dòng)分揀系統(tǒng)；規(guī)劃設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F716文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào): 1002-3100(2008)04-0133-03

Abstract: Picking system is an core part of distribution center. The paper introduces the basic theories of distribution center and picking system planning， such as picking unit， work mode， picking information， picking equipment， etc. Summarize EIQ principle based on picking data from distribution center's system planning. The paper programs a picking system of cigarette distribution center based on order entry analysis. A compounding automated picking system of cigarette is designed. It has remedied the existing defect of the mode of picking cigarette， and improved the efficiency of the homework. It has reduced workers' labor intensity. As an advanced model of picking system， it realizes cigarette distribution with exact， fast and reasonable.

Key words: EIQ method; distribution center; automated picking system; programming

1概述

卷煙配送是煙草物流的一項(xiàng)主要業(yè)務(wù)，在配送中心的內(nèi)部作業(yè)中，分揀作業(yè)是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，分揀作業(yè)成本約占配送中心總作業(yè)成本的60%~80%，分揀時(shí)間約占整個(gè)配送中心作業(yè)時(shí)間的40%~60%，由此可見，分局作業(yè)的成本、速度和質(zhì)量直接影響整個(gè)配送中心的信譽(yù)和生存，合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)分揀作業(yè)系統(tǒng)對(duì)提高配送中心的作業(yè)效率和服務(wù)水平具有決定性的影響。

2卷煙配送自動(dòng)分揀系統(tǒng)分析

2.1卷煙自動(dòng)分揀作業(yè)流程及分揀模式

卷煙分揀作業(yè)就是依據(jù)顧客的訂貨要求，盡可能迅速、準(zhǔn)確地將卷煙從其儲(chǔ)位或其他區(qū)域揀取出來集中的作業(yè)過程。卷煙自動(dòng)分揀系統(tǒng)[1]一般由控制裝置、儲(chǔ)存區(qū)、分揀區(qū)三大部分組成。其作業(yè)流程如圖1所示。

通常基本分揀單位可分為托盤（P）、件（C）、單品（B）三種。卷煙在配送中心通常放置在托盤上，以托盤為存儲(chǔ)單元進(jìn)行儲(chǔ)存，而卷煙的分揀單位為條煙和件煙，因此卷煙的分揀模式一般可設(shè)為P→C+B。

2.2訂單EIQ分析

卷煙配送在進(jìn)出貨量的特性上，常有出貨日程不確定，前置時(shí)間短、出貨量變化大等現(xiàn)象，而且出貨品種繁多，訂單資料量大，往往使規(guī)劃分析者無從下手，一般分析者在無法深入分析的情況下，常用總量或平均量來概括估計(jì)相關(guān)需求條件，往往與實(shí)際的需求變動(dòng)產(chǎn)生很大的差異。若能掌握數(shù)據(jù)分析的原則，通過有效的資料統(tǒng)計(jì)，以及進(jìn)一步的相關(guān)分析，將能使分析的過程簡化，并可把握實(shí)際有用的信息。

EIQ分析[2-3]（訂單品項(xiàng)數(shù)量分析）首先是由日本鈴木震先生倡導(dǎo)提出的，所謂EIQ就是利用“E－Order Entry（訂單）”、“I－Item（品項(xiàng)）”、“Q－Quantity（數(shù)量）”這三個(gè)物流關(guān)鍵要素，來研究配送中心的需求特性，對(duì)配送中心進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。

在進(jìn)行訂單品項(xiàng)數(shù)量分析時(shí)，首先必須考慮時(shí)間的范圍與單位，在以某一工作天為單位的分析數(shù)據(jù)中，主要的訂單出貨資料可以進(jìn)行分解成表1格式，并由此展開EQ、EN、IQ、IK四個(gè)類別的分析。

主要分析項(xiàng)目及意義如下：

（1）訂單量（EQ）分析：單張訂單出貨數(shù)量的分析，可用于決定訂單處理的原則、分揀系統(tǒng)的規(guī)劃，并影響出貨方式及出貨區(qū)的規(guī)劃，通常以單一營業(yè)日的EQ分析為主。

（2）訂單品項(xiàng)數(shù)（EN）分析：單張訂單出貨品項(xiàng)數(shù)分析，分析產(chǎn)品的重要程度及運(yùn)量規(guī)模。可用于儲(chǔ)存系統(tǒng)的規(guī)劃選用、儲(chǔ)位空間的估算，并影響分揀方式及分揀區(qū)的規(guī)劃。

（3）品項(xiàng)數(shù)量（IQ）分析：每單一品項(xiàng)出貨總數(shù)量分析，對(duì)訂單處理的原則及分揀系統(tǒng)的規(guī)劃有很大的影響，并將影響出貨方式及出貨區(qū)的規(guī)劃。

（4）品項(xiàng)受定次數(shù)（IK）分析：單一品項(xiàng)出貨次數(shù)分析，對(duì)于了解產(chǎn)品的出貨頻率有很大的幫助，主要功能可配合IQ分析決定儲(chǔ)存區(qū)與分揀系統(tǒng)的選擇。

由EQ/EN/IQ/IK綜合分析，即可確定卷煙配送中心的整體布局及規(guī)劃。

2.3自動(dòng)化分揀作業(yè)與設(shè)備

在現(xiàn)階段配送中心分揀系統(tǒng)規(guī)劃中，多采用電子信息揀選方式，下面就其中電子標(biāo)簽輔助揀選與自動(dòng)揀選兩種方式作簡單介紹。

2.3.1電子標(biāo)簽輔助揀選。電子標(biāo)簽輔助揀選是一種計(jì)算機(jī)輔助的無紙化的揀選系統(tǒng)，原理是在每一個(gè)貨位安裝數(shù)字顯示器，利用計(jì)算機(jī)的控制將訂單信息傳輸?shù)綌?shù)字顯示器內(nèi)，揀貨人員分揀數(shù)字顯示器所顯示的數(shù)字揀貨，揀完貨之后按確認(rèn)鈕即完成揀貨作業(yè)，也叫電子標(biāo)簽揀貨[1]。電子標(biāo)簽的揀貨能力為每小時(shí)120~180件。

2.3.2自動(dòng)揀選。揀選動(dòng)作由自動(dòng)機(jī)械負(fù)責(zé)，電子信息輸入后自動(dòng)完成分揀作業(yè)，無需人工介入。卷煙自動(dòng)分揀設(shè)備至今已經(jīng)發(fā)展了三大類：自動(dòng)分揀機(jī)分揀、機(jī)器人分揀和自動(dòng)分流輸送機(jī)分揀。自動(dòng)分揀機(jī)式卷煙自動(dòng)化分揀作業(yè)中最常用的自動(dòng)化分揀設(shè)備，主要有通道分揀機(jī)、臥式分揀機(jī)、塔式分揀機(jī)等。

塔式分揀機(jī)又叫A型自動(dòng)揀選系統(tǒng)，包括放置煙條的貨架，煙條自動(dòng)撥頭以及其下端的自動(dòng)輸送設(shè)備等裝置。貨架上的煙條按品種分別堆碼，一般一個(gè)貨格碼放同品牌。其分揀效率可達(dá)2~5條/秒。

通道分揀機(jī)包括緩存通道，煙條自動(dòng)撥頭以及其下端的自動(dòng)輸送設(shè)備等裝置。其最大的特點(diǎn)是件煙補(bǔ)貨，可以一次單條自動(dòng)撥煙，也可以一次撥5條煙，其分揀效率可達(dá)0.3秒/條。通道分揀機(jī)是解決銷售量大卷煙品牌的自動(dòng)分揀的關(guān)鍵設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)分揀效率高，件煙補(bǔ)貨，能科學(xué)地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)貨作業(yè)，其缺點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

臥式分揀機(jī)結(jié)構(gòu)與塔式分揀機(jī)類似，每個(gè)格口可進(jìn)行一個(gè)品牌卷煙的分揀作業(yè)，根據(jù)分揀卷煙品牌的多少，我們可以組合相應(yīng)數(shù)量的臥式分揀機(jī)組成臥式分揀系統(tǒng)。但是它和塔式分揀機(jī)相比的優(yōu)勢在于補(bǔ)煙，塔式分揀機(jī)需要人工補(bǔ)煙，勞動(dòng)強(qiáng)度大，但是臥式可以經(jīng)通道智能補(bǔ)貨小車進(jìn)行補(bǔ)貨，每個(gè)智能補(bǔ)貨小車負(fù)責(zé)一定數(shù)量的臥式機(jī)群，能夠精確定位到每個(gè)格口，并很好地把煙送進(jìn)格口。但還只是適合于需求比較少的煙的品牌，不能滿足需求比較大的品牌的煙分揀。

每種分揀機(jī)都有自身的優(yōu)勢，可以根據(jù)配送中心的需求進(jìn)行組合使用。

3卷煙配送自動(dòng)分揀系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1卷煙配送自動(dòng)分揀系統(tǒng)的規(guī)劃概況

對(duì)于某一卷煙配送中心，由其銷售資料可知其平均每天分揀量為1 400大箱（1大箱=5件），日最大分揀量為2 000大箱，日均配送戶5 600戶，總品牌數(shù)為178，日均分揀品牌為135個(gè)，前40個(gè)品牌的日分揀量占總分揀量的80%，其余品牌占20%。通過對(duì)配送中心100個(gè)抽樣訂單進(jìn)行的EIQ綜合分析，其結(jié)果如表2。

分析結(jié)論：由EQ/EN/IQ/IK綜合分析可知，此配送中心屬于一般型配送中心，故采用不同的揀選方式進(jìn)行揀選策略組合。

3.2復(fù)合式卷煙分揀系統(tǒng)

根據(jù)EIQ分析結(jié)果及各分揀機(jī)的特點(diǎn)，將通道式分揀機(jī)和臥式分揀機(jī)設(shè)置在同一工作平面，用皮帶輸送線系統(tǒng)將兩種分揀機(jī)有機(jī)結(jié)合在一起，形成一條完整的復(fù)合式分揀系統(tǒng)[4]。該復(fù)合式分揀系統(tǒng)由16臺(tái)通道式分揀機(jī)（每次限出煙5條），96臺(tái)臥式分揀機(jī)（每次出煙1條）組成，如圖2所示，單機(jī)效率可達(dá)14 000~19 500條/小時(shí)。

對(duì)于銷售量大的品牌，訂單需求為5的倍數(shù)時(shí)采用通道分揀機(jī)分揀，對(duì)于1～4條的零條煙則采用臥式分揀機(jī)分揀，最后進(jìn)行并單；而銷售量小的品牌則只用臥式分揀機(jī)分揀。根據(jù)該配送中心的銷售資料可知，其總共需要4條這樣的復(fù)合式分揀系統(tǒng)流水線，剩余的日分揀量只占總分揀量4%的C類品牌及整件煙均作為異型煙處理，由人工完成。

分揀系統(tǒng)每天工作7小時(shí)，分揀能力校核計(jì)算如下：

設(shè)備日最大分揀能力：

4線×19 500條/小時(shí)/線×7小時(shí)=546 000條/日=2 184大箱/日>2 000大箱/日。

設(shè)備日均分揀能力：

4線×14 000條/小時(shí)/線×7小時(shí)=392 000條/日=1 568大箱/日>1 400大箱/日。

3.3卷煙配送中心自動(dòng)分揀系統(tǒng)的總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)

結(jié)合實(shí)際配送中心內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其它系統(tǒng)分布情況，該配送中心分揀系統(tǒng)總體布局如圖3所示。

卷煙自動(dòng)分揀系統(tǒng)是近期開發(fā)并已投產(chǎn)的新型自動(dòng)化配煙系統(tǒng)，包含了自動(dòng)件煙供件、自動(dòng)裝填條煙、自動(dòng)分揀配貨、自動(dòng)包裝等多種功能。件煙由件煙提升機(jī)從樓上的倉庫中運(yùn)送到匯總補(bǔ)給線，根據(jù)掃碼得到的信息由控制系統(tǒng)決定件煙的流向，在通道補(bǔ)給支線和臥式補(bǔ)給支線前端設(shè)置人工開箱。通道分揀機(jī)自動(dòng)補(bǔ)煙，由推煙氣缸將件煙推進(jìn)通道分揀機(jī)緩存通道，臥式分揀機(jī)自動(dòng)補(bǔ)煙則需經(jīng)過自動(dòng)補(bǔ)煙小車，將件煙送進(jìn)臥式分揀機(jī)緩存格口。經(jīng)自動(dòng)分揀噴碼后，按單自動(dòng)塑膜包裝。

4結(jié)論

分揀系統(tǒng)在卷煙配送中占有重要的地位，通過對(duì)配送中心訂單資料的分析，規(guī)劃設(shè)計(jì)了卷煙自動(dòng)分揀系統(tǒng)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有卷煙分揀系統(tǒng)的不足，進(jìn)一步提高了卷煙分揀作業(yè)效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，更加符合卷煙分揀的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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