卷煙配送中心自動分揀系統的規劃設計

摘要：分揀系統是配送中心的核心環節，論文介紹了配送中心分揀系統規劃的基本理論，其中包括揀選基本單位、作業方法、揀選信息和揀選設備等內容；概述了基于配送中心系統規劃的訂單資料EIQ分析思想，在訂單資料分析的基礎上對某卷煙配送中心分揀作業系統進行了規劃設計，設計出一套復合式卷煙自動分揀系統，它彌補了現有卷煙分揀作業模式的缺陷，提高了卷煙分揀作業的效率，降低了工人的勞動強度。作為一種先進的分揀系統，它實現了準確、快捷、合理的條煙分揀。

關鍵詞：EIQ分析；配送中心；自動分揀系統；規劃設計

中圖分類號：F716文獻標識碼：A文章編號: 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主要業務，在配送中心的內部作業中，分揀作業是極其重要的一個環節。據有關資料統計，分揀作業成本約占配送中心總作業成本的60%~80%，分揀時間約占整個配送中心作業時間的40%~60%，由此可見，分局作業的成本、速度和質量直接影響整個配送中心的信譽和生存，合理規劃和設計分揀作業系統對提高配送中心的作業效率和服務水平具有決定性的影響。

2卷煙配送自動分揀系統分析

2.1卷煙自動分揀作業流程及分揀模式

卷煙分揀作業就是依據顧客的訂貨要求，盡可能迅速、準確地將卷煙從其儲位或其他區域揀取出來集中的作業過程。卷煙自動分揀系統[1]一般由控制裝置、儲存區、分揀區三大部分組成。其作業流程如圖1所示。

通?；痉謷挝豢煞譃橥斜P（P）、件（C）、單品（B）三種。卷煙在配送中心通常放置在托盤上，以托盤為存儲單元進行儲存，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為P→C+B。

2.2訂單EIQ分析

卷煙配送在進出貨量的特性上，常有出貨日程不確定，前置時間短、出貨量變化大等現象，而且出貨品種繁多，訂單資料量大，往往使規劃分析者無從下手，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相關需求條件，往往與實際的需求變動產生很大的差異。若能掌握數據分析的原則，通過有效的資料統計，以及進一步的相關分析，將能使分析的過程簡化，并可把握實際有用的信息。

EIQ分析[2-3]（訂單品項數量分析）首先是由日本鈴木震先生倡導提出的，所謂EIQ就是利用“E－Order Entry（訂單）”、“I－Item（品項）”、“Q－Quantity（數量）”這三個物流關鍵要素，來研究配送中心的需求特性，對配送中心進行規劃設計。

在進行訂單品項數量分析時，首先必須考慮時間的范圍與單位，在以某一工作天為單位的分析數據中，主要的訂單出貨資料可以進行分解成表1格式，并由此展開EQ、EN、IQ、IK四個類別的分析。

主要分析項目及意義如下：

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

（2）訂單品項數（EN）分析：單張訂單出貨品項數分析，分析產品的重要程度及運量規模?？捎糜趦Υ嫦到y的規劃選用、儲位空間的估算，并影響分揀方式及分揀區的規劃。

（3）品項數量（IQ）分析：每單一品項出貨總數量分析，對訂單處理的原則及分揀系統的規劃有很大的影響，并將影響出貨方式及出貨區的規劃。

（4）品項受定次數（IK）分析：單一品項出貨次數分析，對于了解產品的出貨頻率有很大的幫助，主要功能可配合IQ分析決定儲存區與分揀系統的選擇。

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劃。

2.3自動化分揀作業與設備

在現階段配送中心分揀系統規劃中，多采用電子信息揀選方式，下面就其中電子標簽輔助揀選與自動揀選兩種方式作簡單介紹。

2.3.1電子標簽輔助揀選。電子標簽輔助揀選是一種計算機輔助的無紙化的揀選系統，原理是在每一個貨位安裝數字顯示器，利用計算機的控制將訂單信息傳輸到數字顯示器內，揀貨人員分揀數字顯示器所顯示的數字揀貨，揀完貨之后按確認鈕即完成揀貨作業，也叫電子標簽揀貨[1]。電子標簽的揀貨能力為每小時120~180件。

2.3.2自動揀選。揀選動作由自動機械負責，電子信息輸入后自動完成分揀作業，無需人工介入。卷煙自動分揀設備至今已經發展了三大類：自動分揀機分揀、機器人分揀和自動分流輸送機分揀。自動分揀機式卷煙自動化分揀作業中最常用的自動化分揀設備，主要有通道分揀機、臥式分揀機、塔式分揀機等。

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

通道分揀機包括緩存通道，煙條自動撥頭以及其下端的自動輸送設備等裝置。其最大的特點是件煙補貨，可以一次單條自動撥煙，也可以一次撥5條煙，其分揀效率可達0.3秒/條。通道分揀機是解決銷售量大卷煙品牌的自動分揀的關鍵設備，其優點是自動分揀效率高，件煙補貨，能科學地實現自動補貨作業，其缺點是設備結構復雜，成本高。

臥式分揀機結構與塔式分揀機類似，每個格口可進行一個品牌卷煙的分揀作業，根據分揀卷煙品牌的多少，我們可以組合相應數量的臥式分揀機組成臥式分揀系統。但是它和塔式分揀機相比的優勢在于補煙，塔式分揀機需要人工補煙，勞動強度大，但是臥式可以經通道智能補貨小車進行補貨，每個智能補貨小車負責一定數量的臥式機群，能夠精確定位到每個格口，并很好地把煙送進格口。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。

每種分揀機都有自身的優勢，可以根據配送中心的需求進行組合使用。

3卷煙配送自動分揀系統的規劃設計

3.1卷煙配送自動分揀系統的規劃概況

對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，總品牌數為178，日均分揀品牌為135個，前40個品牌的日分揀量占總分揀量的80%，其余品牌占20%。通過對配送中心100個抽樣訂單進行的EIQ綜合分析，其結果如表2。

分析結論：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行揀選策略組合。

3.2復合式卷煙分揀系統

根據EIQ分析結果及各分揀機的特點，將通道式分揀機和臥式分揀機設置在同一工作平面，用皮帶輸送線系統將兩種分揀機有機結合在一起，形成一條完整的復合式分揀系統[4]。該復合式分揀系統由16臺通道式分揀機（每次限出煙5條），96臺臥式分揀機（每次出煙1條）組成，如圖2所示，單機效率可達14 000~19 500條/小時。

對于銷售量大的品牌，訂單需求為5的倍數時采用通道分揀機分揀，對于1～4條的零條煙則采用臥式分揀機分揀，最后進行并單；而銷售量小的品牌則只用臥式分揀機分揀。根據該配送中心的銷售資料可知，其總共需要4條這樣的復合式分揀系統流水線，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。

分揀系統每天工作7小時，分揀能力校核計算如下：

設備日最大分揀能力：

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

設備日均分揀能力：

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

3.3卷煙配送中心自動分揀系統的總體規劃與設計

結合實際配送中心內部結構與其它系統分布情況，該配送中心分揀系統總體布局如圖3所示。

卷煙自動分揀系統是近期開發并已投產的新型自動化配煙系統，包含了自動件煙供件、自動裝填條煙、自動分揀配貨、自動包裝等多種功能。件煙由件煙提升機從樓上的倉庫中運送到匯總補給線，根據掃碼得到的信息由控制系統決定件煙的流向，在通道補給支線和臥式補給支線前端設置人工開箱。通道分揀機自動補煙，由推煙氣缸將件煙推進通道分揀機緩存通道，臥式分揀機自動補煙則需經過自動補煙小車，將件煙送進臥式分揀機緩存格口。經自動分揀噴碼后，按單自動塑膜包裝。

4結論

分揀系統在卷煙配送中占有重要的地位，通過對配送中心訂單資料的分析，規劃設計了卷煙自動分揀系統，彌補了現有卷煙分揀系統的不足，進一步提高了卷煙分揀作業效率，降低了工人勞動強度，更加符合卷煙分揀的特點。

參考文獻：

[1] 王轉，程國全. 配送中心系統規劃[M]. 北京：中國物資出版社，2003.

[2] Suzuki Ｓ. EIQ graph represents order picking character[C] // Proceedings of the 1995 18th International Conference on Computers and Industrial Engineering， ICCIE， Japan. 1985:197-208.

[3] 陳寧寧. 面向卷煙配送中心揀選系統EIQ分析[D]. 濟南：山東大學（碩士學位論文），2005.

[4] 劉德寶. 復合式卷煙分揀系統研究與設計[D]. 濟南：山東大學（碩士學位論文），2006.