現代倉儲自動化作業優化策略研究—以上海蘇寧物流小件倉為例

張 浩，洪 瓊，萬玉龍，李正權

（1.淮陰工學院 交通工程學院，江蘇 淮安 223003；2.淮安信息職業技術學院 商學院，江蘇 淮安 223003；3.上海蘇寧物流有限公司，上海 201401）

現代倉儲自動化作業優化策略研究—以上海蘇寧物流小件倉為例

張 浩1，洪 瓊2，萬玉龍2，李正權3

（1.淮陰工學院 交通工程學院，江蘇 淮安 223003；2.淮安信息職業技術學院 商學院，江蘇 淮安 223003；3.上海蘇寧物流有限公司，上海 201401）

結合上海蘇寧物流公司小件倉儲自動化作業現狀，分析其自動化流水線、包裝作業存在的問題，并針對性提出改進策略。對于提高上海蘇寧物流有限公司小件倉庫運營管理的效率、人員與自動化設備的協調性以及自動化倉庫的發貨效率等具有重要的意義。

小件倉儲；自動化作業；優化策略；蘇寧物流

1 引言

現代化立體倉庫的發展改變了傳統倉儲行業作業效率低下和勞動力密集的境況，極大的提高了倉庫的存儲能力，使之從功能單一的保管型倉庫轉向了綜合性的流通型倉庫，這對于提升物流作業效率、降低物流成本起到了巨大的促進作用[1,2]。自動化立體倉庫又稱自動倉儲、高架倉庫、自動存儲/自動檢索系統（Automated Storage/Retrieval System，AS/RS），它是新型倉儲技術，在物料搬運、倉儲科學中是一門綜合的科學技術工程。用高層立體貨架和托盤系統來存儲貨品，以先進的自動控制設備堆垛機為基礎，以先進的計算機控制技術為主要手段，組成高效率物流，實現大容量的、科學的存儲，以適應現代化的大生產、倉儲的需求和物資交流等[3,4]。

在眾多電商物流中，蘇寧物流已經完成了中國大陸、香港、日本等280多個地市級網絡布局，全國倉儲面積452萬m2，建成12個自動化分撥中心，57個區域配送中心（57個大區），300個城市配送中心以及5 000多個社區配送站[5]。在自動化倉庫改造升級方面，在北京、廣州、南京、上海完成小件自動化倉庫改造運營，沈陽二期、重慶物流二期自動化倉庫也在加快建設，成都、天津、武漢、杭州、西安的自動化倉庫升級。上海蘇寧物流公司小件倉庫2016年新建設完畢并投入運營，由于初次使用自動化倉儲，在使用中存在著一些不足，有待進一步研究和探索。作者通過實地考察上海蘇寧小件倉儲自動化作業現狀，分析其自動化流水線、包裝作業存在的問題，并針對性提出改進策略。

2 上海蘇寧物流小件倉儲自動化庫區簡介

2.1 小件倉儲自動化庫區布局

上海蘇寧小件倉儲自動化庫區分為3個區，每區3層，第1層和第2層是商品揀選區域，第3層為商品儲存區域。自動化四區庫內主要是母嬰商品、化妝品、個人洗護類商品；自動化五區庫主要是洗化商品、日常生活用品、五金類商品；自動化六區庫內主要是食品商品、廚房調料、酒水、零食類商品。

2.2 小件倉儲自動化庫區現有設備

（1）核心設備一：物流天眼平臺。消費者通過電商購物，最關心的就是商品運輸狀態，以及運配過程的包裹完好情況等物流信息。物理天眼平臺在日常運作中全程監控蘇寧物流的22個作業系統和141個作業場景，為每一個包裹的安全抵達保駕護航。與此同時，“天眼”通過對物流各環節監控不斷累積的實時作業數據進行篩選和結構化的處理，建立模型，分析有價值的信息，實現數據的增值。如在數據預測方面，通過作業模型和銷量預測的結合，為庫存、班車線路、班車時刻表、虛實快遞點切換等提出建議，為接下來，尤其是為促銷期的作業波峰提前籌備資源、切換波峰運作模式作好準備。

（2）核心設備二：指南針系統。自動化倉庫的高效運轉離不開一套完善的智能倉庫控制系統（即WCS：Warehouse Control System），WCS系統是連接業務控制層和物流設備的橋梁，解析業務層下發的作業指令，調度全庫自動化設備。通俗來說，WCS系統就是自動化倉庫的超級大腦。

（3）核心設備三：智能裝備。自動化智能裝備將逐步替代人工作業，是提升作業效率，保證訂單準確性的法寶。如何在最短時間完成揀貨和配送，需要在訂單生產、商品存儲、揀選、包裝、分撥多個環節緊密銜接、配合，對物流系統提出更高的要求。超過20萬個綜合品類SKU，將商品按照動銷率分配在項目的8個庫區，采用橫梁和閣樓貨架的存放，既可以實現密集存儲增加庫存容量，又可以縮短作業人員的揀選半徑，提高效率。目前上海云倉除了揀選、包裝和裝箱還采用人工以外，其余的都已經實現了自動化，由機器作業。

（4）核心設備四：高效、成熟的輸送分揀線。在蘇寧上海云倉中，德馬的輸送分揀線可謂是倉庫一大亮點。蘇寧與德馬科技深度合作，在項目中依靠近5km的輸送線將它們串聯起來，包裝到分撥采用了目前比較成熟的交叉帶分揀技術，高效、準確的將訂單派發到不同配送城市線路道口，300個道口滿足每天約50萬個訂單的配送服務。

3 上海蘇寧物流小件倉儲自動化作業現狀分析

上海蘇寧物流小件倉儲自動化所有作業圍繞發車節點來作業，各城市有各自的發車時間點，要求在固定時間之前保證顧客需要的商品打包完畢并且發車。自動化流水線自四區為起點，經過五區、六區、3C手機庫、包裝A區至包裝B區截止。庫內自動化流水線至讀碼器12點和13點匯合，匯合后有兩條自動化流水線流向包裝區，S02和B03任務批次的料箱經過主線道讀碼器A0點和B0點后直接流向包裝區域，S03任務批次的料箱經過A0點和B0點后會流向緩存區，該批次如果涉及到三個區的揀選任務，料箱會在緩存區某一集貨位等待該批次涉及的其他區料箱到來，所有料箱集齊后料箱自動彈出經過讀碼器C0點系統分配流向包裝現場A區或B區，如圖1所示。自動化庫區揀選模式為人到貨揀選，三個區各區各層單獨作業，訂單任務由系統自動生成并且進行組批次，批次分為一家一件（S02），一家多件（S03）和不跨區一家多家（B03），批次任務由各庫區作業人員用RF槍掃描商品國標碼進行揀選，每個批次對應料箱，一個批次的商品一個料箱放不下可以進行換箱操作，繼續該批次揀選，所有料箱只存在一個批次的任務。揀選完畢后料箱投放流水線，自動化流水線會把料箱里的貨物傳送到包裝現場進行包裝作業。

圖1 小件倉儲自動化流水線簡略圖

4 上海蘇寧物流小件倉儲自動化作業存在的問題

4.1 小件倉儲自動化流水線存在的問題

（1）自動化緩存區的暫存道口不足。在發貨量大的情況下，2016年蘇寧雙十一，雙十二活動期間，日發貨量最高可達30萬，緩存區集貨位只有60道，高強度的作業下緩存區60道集貨位承擔不下，需用到線下100道集貨位，線下集貨位沒有自動化設施，需人力從流水線上把料箱搬到制定線下集貨位的區域內，人為操作集齊后再從集貨位區域把料箱投放到流水線上。由此對整個自動化作業環節帶來影響：線下集貨位需增加4個熟悉系統流程的專業人員，增加勞動成本；現場堆積料箱過多，現場混亂，料箱沒有放在指定的集貨位區域，且料箱不能按時到達包裝現場；人員不能及時釋放集貨位，發車時效性不及時。

（2）自動化流水線到達包裝現場距離過長。上海蘇寧小件倉儲自動化流水線主干線全長6 860m，轉彎處過多，主干線長工作壓力大的情況下容易造成料箱擁堵，卡料箱現象。自動化流水線最長距離從四區到達包裝現場為10min，庫區流水線的合流處至包裝現場最快為4min43s。結單點期間料箱到達包裝地點時間過長，影響發車時效性。

（3）小件倉儲自動化流水線系統間不穩定。上海蘇寧小件倉儲的自動化設備引進德馬公司的設備，德馬公司對于自動化流水線運用的是WCS倉儲控制系統，而上海蘇寧小件倉儲對蘇寧發送訂單、撿貨、分揀、包裝的作業指令來源于蘇寧自身開發的PLC系統。在上海蘇寧小件倉儲自動化整體作業的運營方面，庫內作業完畢由PLC系統下發指令給WCS系統，WCS接收指令后把料箱輸送到指定的打包區域和分揀區域，但在運作中兩個系統之間存在一定的不穩定性，系統傳遞一旦出現差錯，就會造成影響：庫區揀選完畢的料箱投放流水線輸送到包裝現場時，料箱全部流到異常道口，包裝現場無法作業；組批次任務的料箱進行分揀作業時無法正常分揀，包裝人員作業合單墻貨格里的商品時造成發貨訂單的商品不對應或缺少商品，無法正常作業。

4.2 自動化倉儲包裝作業環節耗材的浪費問題

自動化包裝因為商品大多是不規則的，品類多，包裝耗材多達23種，員工作業不節約耗材，日常包裝耗材成本高達5 000元。具體體現在以下方面：包裝工位耗材亂放亂擺，包裝時找不到相對于的耗材，選取過大的耗材包裝，造成浪費；每天耗材領取過多，堆積在包裝現場，隨意丟放；庫區撿來的酒水有氣泡柱保護，到包裝現場包裝人員不能有效利用，氣泡柱損壞或丟置一旁。

5 上海蘇寧小件倉儲自動化作業優化策略

5.1 小件倉儲自動化流水線優化策略

現代化的商品流通要求快速、準確。自動化倉庫由于采用了先進的控制手段和作業機械，采用最快的速度，最短的距離送取貨物，使商品出入庫的時間大大的縮短。

自動化緩存區道口不足問題，建議在原有的基礎上增建第二層、第三層，即解決了緩存區道口數量的不足，又不占用其他區域的空間。

小件倉儲自動化流水線問題，建議以下兩個方案：方案一：包裝區整體遷移到高架區，那么自動化流水線將縮減一大部分距離，不經過3C庫，流水線從4區、五區到六區合流后直接進入包裝區。方案二：自動化流水線主線的改建。在原有的基礎上，把經過3C直線流水線改建成分撥小車式流水線。改建后自動化流水線的速度能提高6～7倍。不僅可提高流水線的運營速度還可減少料箱的卡頓現象，從而提高工作效率。

在自動化運營系統方面，建議增加兩個系統的兼容性或取消德馬系統，由蘇寧公司自有開發自動化流水線運營系統軟件代替，在整個自動化運營系統使用一個程序，減少系統程序之間的對接環節，風險變小，系統運營更穩固。

5.2 自動化倉儲包裝作業耗材使用優化策略

正確的使用包裝耗材可以減少公司成本，二次利用紙箱即節約資源又減少包裝垃圾。對于包裝耗材節省有以下幾點建議策略：

（1）倉庫撿貨完畢后拆掉的紙箱收集整理后運往包裝區作為二次利用紙箱，對于庫區使用保護易碎品的氣柱在包裝環節沒必要使用的時候，集中收集到一起，待下次需要使用時不需要用重新充氣柱，直接使用既減少了包裝作業的環節，又提高了工作效率。

（2）常用商品定制專用紙箱。對于大米、油、酒水等商品，箱子選取小的不合適，大的箱子又浪費包裝耗材，還需要過多的填充物以防商品損壞，定制將有效解決該問題。

（3）現包裝對于填充物使用的是小波浪氣泡。小波浪氣泡雖然保護性能好，但是包裝成本高，使用數量多。填充物換成大氣泡后，同樣需要填充的空間，用兩頁小波浪氣泡需填充的空間用一個大氣泡就可以代替，而一個大氣泡的成本是小波浪氣泡的1/2成本。無法使用的廢舊紙箱可用切紙機把紙箱切成段，作為填充物使用。

（4）每天領取適當的耗材，耗材分類堆放，在日常作業下，采取定額的耗材使用量促使包裝人員使用二次利用紙箱。

（5）包裝工位耗材按類放置，保持包裝工位的整潔，耗材不亂丟亂棄，作業完畢后整理耗材。

（6）對于液體在入庫收貨時就使用塑封機器對商品塑封，在包裝環節無需裹纏繞膜，能在原有包裝作業上節省1/3的塑封膜耗材。

[1]楊曉賓,韓文杰,張長征,等.自動化立體倉庫中庫位排查作業的分析與優化[J].物流技術,2015,34(14):168-169.

[2]王錫琳.如何通過優化倉儲管理降低企業成本[J].知識經濟,2017,(2):91-92.

[3]佟芙慧.自動化立體倉庫的貨位優化與管理[D].沈陽:沈陽大學,2013.

[4]宋秀英.物流倉儲管理機制優化策略[J].中國商貿,2012,(11):155-156.

[5]鄭如是.我國電子商務B2C企業的發展趨勢和經營策略體會[J].中國戰略新興產業,2017,(8):20-23.

Optimization Strategy of Automatic Operations in Modern Warehouses:In the Case of Small-parcel Warehouse of Shanghai Suning Logistics

Zhang Hao1,Hong Qiong2,Wan Yulong2,Li Zhengquan3
(1.School of Communication Engineering,Huaiyin Institute of Technology,Huaian 223003;2.School of Business,HuaianCollegeof Information Technology,Huaian 223003;3.Shanghai Suning Logistics Co.,Ltd.,Shanghai 201401,China)

In this paper,in view of the current status of the automatic operations of Shanghai Suning Logistics Co.,Ltd.,we analyzed the problems existing in the automatic production line and packaging activities of the company and then proposed correspondingly the strategy for improvement.

small-parcel warehousing;automatic operation;optimization strategy;Suning Logistics

F253.9

A

1005-152X(2017)10-0033-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.10.008

2017-09-07

江蘇省社科基金（15EYC004）；淮安市科技局項目（HAR201603，HAR201608）；江蘇省高等學校自然科學基金（17KJB580001）

張浩（1982-），男，安徽五河人，副教授，中國物流學會特約研究員，研究方向：物流與供應鏈管理；洪瓊（1983-），女，安徽六安人，碩士，講師，研究方向：物流管理。