快遞分撥中心布局規(guī)劃方法研究

雷迪雅

（同濟(jì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海201800）

隨著經(jīng)濟(jì)的全球化和科技進(jìn)步的日益加快，物流在社會(huì)發(fā)展中開(kāi)始擁有舉足輕重的地位。尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，電子商務(wù)成為大勢(shì)所趨，物流的作用逐漸受到重視，中國(guó)的快遞企業(yè)受到的社會(huì)關(guān)注也越來(lái)越多。

中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料顯示，中國(guó)已有30余個(gè)省和城市出臺(tái)了必要的物流產(chǎn)業(yè)政策。有政策的扶持，物流企業(yè)開(kāi)始迅速發(fā)展。物流業(yè)總值快速增長(zhǎng)，表明中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)物流產(chǎn)業(yè)的需求越來(lái)越大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)物流的依賴程度也逐漸提高。

中國(guó)現(xiàn)代物流行業(yè)還處在快速發(fā)展階段，物流體系不太健全，但隨著電子商務(wù)的興盛，物流行業(yè)的市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景會(huì)十分廣闊。在這樣的大環(huán)境下，如何更好地提高物流服務(wù)的質(zhì)量和效率，從而更好地滿足客戶需求，是每一個(gè)物流企業(yè)的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。

1 分撥中心布局規(guī)劃的意義

在這個(gè)物流行業(yè)飛速發(fā)展的時(shí)代，建立一個(gè)高效率高質(zhì)量的配送服務(wù)體系，對(duì)于快遞企業(yè)控制自身成本，改善顧客服務(wù)質(zhì)量，提高運(yùn)營(yíng)效率尤其重要。而且分撥中心是快遞企業(yè)的配送體系中至關(guān)重要的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以，對(duì)快遞分撥中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，可促進(jìn)快遞的分撥及其相關(guān)作業(yè)高效進(jìn)行，提高整個(gè)物流系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高快遞企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量與效率。

2 分揀技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

快遞分撥中心分揀技術(shù)的先進(jìn)性，直接影響著分撥中心的運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)質(zhì)量。運(yùn)用先進(jìn)的分揀技術(shù)，不僅能夠降低人工分揀的成本，還可以提高分揀效率，降低分揀的差錯(cuò)率。

快遞分揀技術(shù)的國(guó)內(nèi)研究和應(yīng)用中，郵政EMS 速遞分揀系統(tǒng)、京東、順豐和以“三通一達(dá)”為主導(dǎo)的民營(yíng)快遞較為典型。中國(guó)郵政速遞在先進(jìn)分揀技術(shù)和設(shè)備方面還未完全普及，只在沿海建立了幾個(gè)較為先進(jìn)的大型分撥中心。同時(shí)，近年來(lái)中國(guó)以“三通一達(dá)”為主導(dǎo)的大型民營(yíng)快遞企業(yè)發(fā)展勢(shì)如破竹。雖然這些民營(yíng)快遞企業(yè)進(jìn)行良性競(jìng)爭(zhēng)，但是應(yīng)用的先進(jìn)分揀技術(shù)較少，落后的分揀技術(shù)限制了他們進(jìn)一步的發(fā)展。

快遞分揀技術(shù)的國(guó)外研究和應(yīng)用中，美國(guó)UPS 快遞分揀技術(shù)比較出色。UPS 快遞十分注重應(yīng)用先進(jìn)分揀技術(shù)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)分揀的高效率，德國(guó)機(jī)器視覺(jué)專業(yè)公司VITRONIC和UPS 長(zhǎng)期合作，為其研發(fā)了很多智能識(shí)別設(shè)備，使其分揀能力大幅提高[1]。

3 分撥中心布局設(shè)計(jì)的步驟

快遞分撥中心的布局設(shè)計(jì)要求根據(jù)所預(yù)測(cè)的快遞業(yè)務(wù)量，規(guī)劃設(shè)計(jì)滿足使用要求的快遞分撥中心，達(dá)到布局合理、規(guī)模適當(dāng)、流程科學(xué)、設(shè)備先進(jìn)、資源優(yōu)化等目標(biāo)。本研究設(shè)計(jì)快遞分撥中心布局規(guī)劃的主要步驟如下：①快遞業(yè)務(wù)量調(diào)查與預(yù)測(cè)；②快遞分撥中心規(guī)模確定；③快遞分撥流程設(shè)計(jì)；④分撥中心功能區(qū)設(shè)置與規(guī)模確定；⑤功能區(qū)平面布局；⑥分撥中心設(shè)備配置；⑦人力資源配置。

接下來(lái)針對(duì)其中較為核心的步驟和規(guī)劃方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

4 分撥中心布局設(shè)計(jì)的方法

4.1 分撥中心的規(guī)模確定

進(jìn)行快遞分撥中心的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，首先需要確定快遞分撥中心的規(guī)模。因此，需要對(duì)快遞業(yè)務(wù)量的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查與分析，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)確定長(zhǎng)春市快遞分撥中心的規(guī)模。

對(duì)快遞業(yè)務(wù)量的調(diào)查主要通過(guò)實(shí)地走訪和網(wǎng)絡(luò)資料搜集兩種方式進(jìn)行，可以對(duì)快遞企業(yè)和快遞網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地走訪，同時(shí)查閱網(wǎng)上多個(gè)相關(guān)網(wǎng)站的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，即可獲得快遞業(yè)務(wù)量和業(yè)務(wù)收入等相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)快遞分撥中心的業(yè)務(wù)內(nèi)容和作業(yè)流程也會(huì)有一定的了解。

快遞需求規(guī)模一方面有其自身的發(fā)展變化規(guī)律，會(huì)按一定的趨勢(shì)變動(dòng)，所以可以利用其自身的時(shí)間序列數(shù)據(jù)來(lái)分析和總結(jié)變動(dòng)的特點(diǎn)，進(jìn)而預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展變化；另一方面，快遞需求的規(guī)模與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r息息相關(guān)，它們之間有很大的關(guān)聯(lián)，而經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的規(guī)律性相對(duì)來(lái)說(shuō)更明顯，因此可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相關(guān)聯(lián)要素的預(yù)測(cè)來(lái)推測(cè)快遞需求規(guī)模的變化[2]。

4.2 快遞分撥流程設(shè)計(jì)

分撥中心是快遞網(wǎng)絡(luò)中十分重要的一類節(jié)點(diǎn)，它對(duì)本地區(qū)進(jìn)行快遞業(yè)務(wù)的組織管理以及與其他地區(qū)進(jìn)行速遞業(yè)務(wù)聯(lián)系起著重要作用。

快遞分撥中心的功能主要有如下幾點(diǎn)。

4．2．1 分揀功能

為了同時(shí)向不同地區(qū)和不同需求的用戶進(jìn)行配送，快遞分撥中心需采用恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)所接收到的快件進(jìn)行迅速分揀，在此基礎(chǔ)上，按照配送和運(yùn)輸計(jì)劃將各類快件進(jìn)行配裝。

4．2．2 存儲(chǔ)功能

接收快件以后，為了實(shí)現(xiàn)整車運(yùn)輸以減少運(yùn)輸成本，需要制訂運(yùn)輸計(jì)劃并協(xié)調(diào)配送車輛之后才能配送，在這段時(shí)間內(nèi)必須將快件暫時(shí)存儲(chǔ)起來(lái)。

4．2．3 集散功能

分撥中心能夠?qū)⒎稚⒏魈幍目旒性谝惶帲缓蠼?jīng)過(guò)分揀和配裝等作業(yè)將各類快件向各個(gè)地區(qū)的顧客發(fā)運(yùn)。

4．2．4 銜接功能

客觀上分撥中心對(duì)快遞運(yùn)輸過(guò)程起到了媒介作用，這是快遞分撥中心的主要功能。

快遞分撥流程是分撥中心根據(jù)快件的屬性和集散流向，將快件分撥所進(jìn)行的一系列有序的業(yè)務(wù)操作整體。而快遞分撥流程的設(shè)計(jì)是根據(jù)快件的不同特征對(duì)分揀操作的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)快件流的合理化、集散的高效化、信息的自動(dòng)化和機(jī)械設(shè)備的高利用率[3]。

多數(shù)快遞分撥中心的主要業(yè)務(wù)內(nèi)容大致相同，主要包括快件的到站接收、入庫(kù)、查驗(yàn)、分揀、集裝、裝車發(fā)運(yùn)等。其中一些快遞分撥中心還具有倉(cāng)儲(chǔ)和退返貨處理等業(yè)務(wù)內(nèi)容，但大多分撥中心的主要業(yè)務(wù)流程一般是相同的，只有其中某些操作環(huán)節(jié)的具體要求有差別。快件貨物按照其質(zhì)量和內(nèi)容大致可以分為包裹、信函、非標(biāo)準(zhǔn)件和大件物品等，為了提高分揀效率，盡量降低出錯(cuò)率，可以在快遞分撥中心內(nèi)采用不同的分揀作業(yè)方式在不同區(qū)域?qū)旒M(jìn)行分揀。

基于以上所述的分揀區(qū)域和分揀方式，再結(jié)合搜集的相關(guān)文獻(xiàn)資料和快遞分撥中心設(shè)計(jì)的具體情況進(jìn)行分析，可以得到較為典型的快遞分撥流程，如圖1 所示。

圖1 典型的快遞分撥流程

4.3 分撥中心功能區(qū)設(shè)置

功能區(qū)指根據(jù)區(qū)域的使用功能和服務(wù)范圍而劃分的功能性分區(qū)。已經(jīng)設(shè)計(jì)出了快遞分撥流程，之后可基于該流程，根據(jù)分撥中心的運(yùn)營(yíng)特性進(jìn)行功能區(qū)設(shè)置。

快件貨物按照其質(zhì)量和內(nèi)容大致可以分為包裹、信函、非標(biāo)準(zhǔn)件和大件物品，而分撥中心的功能區(qū)設(shè)置原則是提高分揀效率，同時(shí)降低錯(cuò)誤率，提高分撥中心運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和效率，進(jìn)而改善整個(gè)快件配送體系的運(yùn)營(yíng)。為了達(dá)到提高分揀效率且降低錯(cuò)誤率的目的，將快件分隔在不同的區(qū)域，并采用不同的分揀方式。根據(jù)各個(gè)區(qū)域的不同功能，可以將快遞分撥中心劃分為多個(gè)功能區(qū)。

對(duì)于分撥中心功能區(qū)的設(shè)置，可以采用兩種方法進(jìn)行：①先通過(guò)查閱相關(guān)資料，結(jié)合分撥中心的各項(xiàng)具體情況設(shè)計(jì)出快遞分撥流程，再依據(jù)快遞分撥流程來(lái)設(shè)置相應(yīng)的功能區(qū)，本文采用這種方法來(lái)設(shè)置功能區(qū)；②直接根據(jù)快件的質(zhì)量、內(nèi)容、始發(fā)地和去向等特征以及分撥中心的具體情況設(shè)置相應(yīng)功能區(qū)和其他輔助區(qū)域。

基于前文中所設(shè)計(jì)的較為典型的快遞分撥流程，根據(jù)快遞分撥中心設(shè)計(jì)的具體情況進(jìn)行分析，可將分撥中心的功能區(qū)設(shè)置如下。

4．3．1 卸貨區(qū)

卸貨區(qū)設(shè)在進(jìn)貨口旁，運(yùn)輸車輛到達(dá)后停靠在進(jìn)貨口，在該功能區(qū)內(nèi)，對(duì)散件和總包進(jìn)行卸載，總包的拆解也在該功能區(qū)進(jìn)行。分撥中心的快遞業(yè)務(wù)量過(guò)多時(shí)，散件和總包還可以在該功能區(qū)暫存。

4．3．2 查驗(yàn)區(qū)

查驗(yàn)區(qū)主要負(fù)責(zé)對(duì)快遞進(jìn)行逐件查驗(yàn)，以及對(duì)問(wèn)題件根據(jù)其類型進(jìn)行相應(yīng)處理，而沒(méi)有問(wèn)題的快件則隨著傳送帶繼續(xù)向前。

4．3．3 理貨區(qū)

快件經(jīng)過(guò)查驗(yàn)后，進(jìn)入理貨區(qū)進(jìn)行掃描稱重。在理貨區(qū)內(nèi)，操作人員將快件分為信函、包裹和非標(biāo)準(zhǔn)件三類，普通包裹隨著傳送帶繼續(xù)向前，而信函件和非標(biāo)準(zhǔn)件則運(yùn)送至各自的功能區(qū)進(jìn)行分揀。

4．3．4 庫(kù)房

當(dāng)快遞業(yè)務(wù)量過(guò)大時(shí)，多出的快件經(jīng)過(guò)掃描稱重后，進(jìn)入庫(kù)房暫時(shí)存儲(chǔ)，待分揀作業(yè)能夠負(fù)荷時(shí)適量出庫(kù)。

4．3．5 包裹分揀區(qū)

在包裹分揀區(qū)內(nèi)，主要利用全自動(dòng)分揀機(jī)對(duì)普通包裹進(jìn)行掃描分揀。

4．3．6 信函分揀區(qū)

通過(guò)人工分揀的方式對(duì)信函類快件進(jìn)行分揀操作。

4．3．7 非標(biāo)準(zhǔn)件分揀區(qū)

在非標(biāo)準(zhǔn)件分揀區(qū)內(nèi)，操作人員對(duì)過(guò)長(zhǎng)件、過(guò)大件、過(guò)重件和形狀不規(guī)則快件等進(jìn)行人工分揀。

4．3．8 理貨暫存區(qū)

理貨暫存區(qū)設(shè)在包裹分揀區(qū)旁，三個(gè)分揀區(qū)中經(jīng)過(guò)分揀的快件都運(yùn)送至該功能區(qū)。此外，對(duì)部分快件進(jìn)行封裝總包的作業(yè)也在理貨暫存區(qū)進(jìn)行。

4．3．9 裝載區(qū)

裝載區(qū)設(shè)在發(fā)貨口旁，主要負(fù)責(zé)散件、總包的裝載及待運(yùn)貨物的暫存。

4．3．10 交接區(qū)

交接區(qū)設(shè)在裝載區(qū)旁，主要負(fù)責(zé)貨物的派送交接和裝載操作的管理。

4．3．11 設(shè)備維修區(qū)

設(shè)備維修區(qū)主要負(fù)責(zé)分撥中心內(nèi)所有設(shè)備的維修以及維修工具、用品的存放。

4．3．12 設(shè)備停放區(qū)

設(shè)備停放區(qū)主要負(fù)責(zé)電動(dòng)叉車等裝卸搬運(yùn)設(shè)備的停放，在該功能區(qū)內(nèi)還能對(duì)叉車進(jìn)行充電。

4．3．13 綜合辦公區(qū)

綜合辦公區(qū)包括總機(jī)室、辦公室、會(huì)議室等，主要負(fù)責(zé)指揮與管理整個(gè)分撥中心的運(yùn)營(yíng)以及滿足工作人員的正常需求。

4.4 功能區(qū)平面布局方法

平面布局是在一定的目標(biāo)下（諸如行走距離最小和物料搬運(yùn)費(fèi)用最少等），對(duì)各個(gè)功能分區(qū)的空間位置進(jìn)行布局規(guī)劃。這類規(guī)劃通常包括兩個(gè)環(huán)節(jié)，即功能區(qū)分塊布置和根據(jù)具體情況完成細(xì)節(jié)部分的設(shè)計(jì)。功能區(qū)分塊布置確定了各分區(qū)的形狀、大小和相對(duì)位置，而細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)則是確定各分區(qū)主要使用的附屬設(shè)施、設(shè)備和裝置等相對(duì)位置。隨著布局規(guī)劃研究的不斷推進(jìn)，分撥中心的功能區(qū)布局也選擇了一些比較適合的方法，主要可以整理分為以下幾大類。

4．4．1 傳統(tǒng)圖解法

傳統(tǒng)圖解法主要分為擺樣法和圖解法。擺樣法即利用二維平面比例模擬方法，在同一比例的平面圖上表示設(shè)施系統(tǒng)的組成與活動(dòng)，并通過(guò)調(diào)整樣片位置來(lái)獲得較好的布置方案。圖解法包括螺線規(guī)劃法、運(yùn)輸形成圖以及簡(jiǎn)化布置規(guī)劃法等。

4．4．2 數(shù)學(xué)模型法

數(shù)學(xué)模型法是應(yīng)用系統(tǒng)工程和運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科中的模型優(yōu)化技術(shù)來(lái)研究最優(yōu)布局方案。但是，利用數(shù)學(xué)模型來(lái)解決布局規(guī)劃問(wèn)題存在一些困難，即當(dāng)布局規(guī)劃條件過(guò)分復(fù)雜時(shí)，數(shù)學(xué)模型很難得到符合所有要求的準(zhǔn)確結(jié)果。

4．4．3 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLP）

系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)法以產(chǎn)品、數(shù)量、路徑、輔助服務(wù)和時(shí)間為基本作業(yè)資料，通過(guò)引入量化的關(guān)系密切度概念，建立各個(gè)功能區(qū)之間物流和非物流的相互關(guān)系圖表，從而構(gòu)成功能區(qū)布置設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型[4]。

系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)（SLP）是現(xiàn)階段布置設(shè)計(jì)的主要方法，本文主要應(yīng)用該方法進(jìn)行快遞分撥中心功能區(qū)的平面布局規(guī)劃。SLP 法布局流程如圖2 所示。

圖2 SLP 法布局流程圖

基于已確定的分撥中心具體規(guī)模，首先對(duì)各個(gè)功能區(qū)之間的物流強(qiáng)度進(jìn)行分析與整理，然后按照路線對(duì)物流強(qiáng)度進(jìn)行排序，并將其從大至小列出，根據(jù)該排序?qū)⑽锪鲝?qiáng)度劃分等級(jí)。物流強(qiáng)度等級(jí)劃分采用A、E、I、O、U 等級(jí)，通常A 級(jí)占10%，E 級(jí)占20%，I 級(jí)占30%，O 級(jí)占40%，U 級(jí)代表無(wú)物流量。

根據(jù)各個(gè)路線的物流強(qiáng)度等級(jí)可以畫出相應(yīng)的物流強(qiáng)度相關(guān)圖，其示例如圖3 所示。

物流強(qiáng)度分析得到的是定量的相互關(guān)系，然而各功能區(qū)之間還存在著其他關(guān)系。所以在分析功能區(qū)之間的關(guān)系時(shí)，除了物流關(guān)系以外，還需考慮非物流關(guān)系。非物流相關(guān)圖的菱形格子中不僅包括功能區(qū)之間的密切程度等級(jí)，還包括評(píng)級(jí)的理由，例如分撥流程的連續(xù)性、快件搬運(yùn)和共用設(shè)施設(shè)備等。對(duì)密切程度等級(jí)進(jìn)行定性評(píng)估時(shí)，包括A、E、I、O、U 和X 六個(gè)等級(jí)，詳細(xì)信息如表1 所示。

圖3 物流強(qiáng)度相關(guān)圖

基于評(píng)級(jí)理由對(duì)各功能區(qū)進(jìn)行非物流分析，可以得到非物流相關(guān)圖。然后將物流和非物流關(guān)系綜合起來(lái)考慮，設(shè)定其相對(duì)重要性比值，根據(jù)表1 對(duì)相關(guān)圖中的相互關(guān)系等級(jí)進(jìn)行量化，之后基于所設(shè)定的相對(duì)重要性比值來(lái)計(jì)算功能區(qū)之間的綜合密切程度。根據(jù)計(jì)算出的值來(lái)劃分綜合密切程度等級(jí)，各級(jí)的比例按照表1 確定。之后將綜合相關(guān)圖中的密切程度等級(jí)量化為數(shù)值，計(jì)算各個(gè)功能區(qū)的綜合接近程度，按照分值進(jìn)行排序。

結(jié)合綜合相關(guān)圖與實(shí)際情況進(jìn)行分析，可以繪制出分撥中心功能區(qū)布置線形圖。其中A 級(jí)關(guān)系的功能區(qū)之間用4根1 單位的線條表示，E 級(jí)關(guān)系用三根2 單位線條表示，I級(jí)關(guān)系用兩根3 單位線條表示，O 級(jí)關(guān)系用一根4 單位線條表示，U 級(jí)表示無(wú)相關(guān)關(guān)系[5]。

表1 作業(yè)單位密切程度等級(jí)

線形圖示例如圖4 所示。

圖4 線形圖

查閱相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)際情況可以確定分撥中心的道路寬度。綜合功能區(qū)布置線形圖和各個(gè)功能區(qū)的必要規(guī)模與面積以及道路寬度，根據(jù)分撥中心的具體情況進(jìn)行布局，就可以繪制出快遞分撥中心功能區(qū)平面布局圖。

5 研究總結(jié)

快遞分撥中心的布局設(shè)計(jì)對(duì)于快遞企業(yè)的高效運(yùn)行具有非常重要的作用。本文在對(duì)快遞業(yè)務(wù)量進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)確定了快遞分撥中心所應(yīng)具有的總體規(guī)模。之后結(jié)合所查閱的相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)所要設(shè)計(jì)的分撥中心的具體情況對(duì)其業(yè)務(wù)內(nèi)容和快遞分撥流程進(jìn)行分析，基于該流程可設(shè)置相應(yīng)的分撥中心功能區(qū)。然后根據(jù)查閱到的功能區(qū)規(guī)模確定依據(jù)與方法，可通過(guò)計(jì)算得出各個(gè)功能區(qū)的規(guī)模和面積。分撥中心功能區(qū)的平面布局運(yùn)用SLP 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)方法，通過(guò)建立各個(gè)功能區(qū)之間物流和非物流的相互關(guān)系圖表來(lái)建立數(shù)學(xué)模型。基于功能區(qū)的平面布局，對(duì)分撥中心的分揀與搬運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，即可確定分撥中心的平面布局。

本文主要研究了快遞分撥中心的平面布局規(guī)劃方法，提供了進(jìn)行類似物流設(shè)施平面布局規(guī)劃的完整思路和相關(guān)的設(shè)計(jì)依據(jù)，但是還需要注意一些問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)只提供了一個(gè)初步的布局方案，還應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行多次評(píng)估和優(yōu)化，才能確定最終的布局方案，而且按照最終方案所建設(shè)的分撥中心也難免會(huì)有不足之處，應(yīng)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中持續(xù)完善。