卷烟配送中心自动分拣系统的规划设计

作者：李娜娜 王莉 戴建民

欢迎访问e展厅 展厅 11 烟草机械展厅 烟草机械... 摘要：分拣系统是配送中心的核心环节，论文介绍了配送中心分拣系统规划的基本理论，其中包括拣选基本单位、作业方法、拣选信息和拣选设备等内容；概述了基于配送中心系统规划的订单资料EIQ分析思想，在订单资料分析的基础上对某卷烟配送中心分拣作业系统进行了规划设计，设计出一套复合式卷烟自动分拣系统，它弥补了现有卷烟分拣作业模式的缺陷，提高了卷烟分拣作业的效率，降低了工人的劳动强度。作为一种先进的分拣系统，它实现了准确、快捷、合理的条烟分拣。 关键词：EIQ分析；配送中心；自动分拣系统；规划设计 1 概述 卷烟配送是烟草物流的一项主要业务，在配送中心的内部作业中，分拣作业是极其重要的一个环节。据有关资料统计，分拣作业成本约占配送中心总作业成本的60%~80%，分拣时间约占整个配送中心作业时间的40%~60%，由此可见，分局作业的成本、速度和质量直接影响整个配送中心的信誉和生存，合理规划和设计分拣作业系统对提高配送中心的作业效率和服务水平具有决定性的影响。 2 卷烟配送自动分拣系统分析 2.1 卷烟自动分拣作业流程及分拣模式 卷烟分拣作业就是依据顾客的订货要求，尽可能迅速、准确地将卷烟从其储位或其他区域拣取出来集中的作业过程。卷烟自动分拣系统[1]一般由控制装置、储存区、分拣区三大部分组成。 通常基本分拣单位可分为托盘（P）、件（C）、单品（B）三种。卷烟在配送中心通常放置在托盘上，以托盘为存储单元进行储存，而卷烟的分拣单位为条烟和件烟，因此卷烟的分拣模式一般可设为P→C+B。 2.2订单EIQ分析 卷烟配送在进出货量的特性上，常有出货日程不确定，前置时间短、出货量变化大等现象，而且出货品种繁多，订单资料量大，往往使规划分析者无从下手，一般分析者在无法深入分析的情况下，常用总量或平均量来概括估计相关需求条件，往往与实际的需求变动产生很大的差异。若能掌握数据分析的原则，通过有效的资料统计，以及进一步的相关分析，将能使分析的过程简化，并可把握实际有用的信息。 EIQ分析[2-3]（订单品项数量分析）首先是由日本铃木震先生倡导提出的，所谓EIQ就是利用“E－Order Entry（订单）”、“I－Item（品项）”、“Q－Quantity（数量）”这三个物流关键要素，来研究配送中心的需求特性，对配送中心进行规划设计。 在进行订单品项数量分析时，首先必须考虑时间的范围与单位，在以某一工作天为单位的分析数据中，主要的订单出货资料可以进行分解成表1格式，并由此展开EQ、EN、IQ、IK四个类别的分析。 主要分析项目及意义如下： （1）订单量（EQ）分析：单张订单出货数量的分析，可用于决定订单处理的原则、分拣系统的规划，并影响出货方式及出货区的规划，通常以单一营业日的EQ分析为主。 （2）订单品项数（EN）分析：单张订单出货品项数分析，分析产品的重要程度及运量规模。可用于储存系统的规划选用、储位空间的估算，并影响分拣方式及分拣区的规划。 （3）品项数量（IQ）分析：每单一品项出货总数量分析，对订单处理的原则及分拣系统的规划有很大的影响，并将影响出货方式及出货区的规划。 （4）品项受定次数（IK）分析：单一品项出货次数分析，对于了解产品的出货频率有很大的帮助，主要功能可配合IQ分析决定储存区与分拣系统的选择。 由EQ/EN/IQ/IK综合分析，即可确定卷烟配送中心的整体布局及规划。 2.3自动化分拣作业与设备 在现阶段配送中心分拣系统规划中，多采用电子信息拣选方式，下面就其中电子标签辅助拣选与自动拣选两种方式作简单介绍。 2.3.1电子标签辅助拣选。电子标签辅助拣选是一种计算机辅助的无纸化的拣选系统，原理是在每一个货位安装数字显示器，利用计算机的控制将订单信息传输到数字显示器内，拣货人员分拣数字显示器所显示的数字拣货，拣完货之后按确认钮即完成拣货作业，也叫电子标签拣货[1]。电子标签的拣货能力为每小时120~180件。 2.3.2自动拣选。拣选动作由自动机械负责，电子信息输入后自动完成分拣作业，无需人工介入。卷烟自动分拣设备至今已经发展了三大类：自动分拣机分拣、机器人分拣和自动分流输送机分拣。自动分拣机式卷烟自动化分拣作业中最常用的自动化分拣设备，主要有通道分拣机、卧式分拣机、塔式分拣机等。 塔式分拣机又叫A型自动拣选系统，包括放置烟条的货架，烟条自动拨头以及其下端的自动输送设备等装置。货架上的烟条按品种分别堆码，一般一个货格码放同品牌。其分拣效率可达2~5条/秒。 通道分拣机包括缓存通道，烟条自动拨头以及其下端的自动输送设备等装置。其最大的特点是件烟补货，可以一次单条自动拨烟，也可以一次拨5条烟，其分拣效率可达0.3秒/条。通道分拣机是解决销售量大卷烟品牌的自动分拣的关键设备，其优点是自动分拣效率高，件烟补货，能科学地实现自动补货作业，其缺点是设备结构复杂，成本高。 卧式分拣机结构与塔式分拣机类似，每个格口可进行一个品牌卷烟的分拣作业，根据分拣卷烟品牌的多少，我们可以组合相应数量的卧式分拣机组成卧式分拣系统。但是它和塔式分拣机相比的优势在于补烟，塔式分拣机需要人工补烟，劳动强度大，但是卧式可以经通道智能补货小车进行补货，每个智能补货小车负责一定数量的卧式机群，能够精确定位到每个格口，并很好地把烟送进格口。但还只是适合于需求比较少的烟的品牌，不能满足需求比较大的品牌的烟分拣。 每种分拣机都有自身的优势，可以根据配送中心的需求进行组合使用。 3 卷烟配送自动分拣系统的规划设计 3.1 卷烟配送自动分拣系统的规划概况 对于某一卷烟配送中心，由其销售资料可知其平均每天分拣量为1 400大箱（1大箱=5件），日最大分拣量为2 000大箱，日均配送户5 600户，总品牌数为178，日均分拣品牌为135个，前40个品牌的日分拣量占总分拣量的80%，其余品牌占20%。通过对配送中心100个抽样订单进行的EIQ综合分析：由EQ/EN/IQ/IK综合分析可知，此配送中心属于一般型配送中心，故采用不同的拣选方式进行拣选策略组合。 3.2 复合式卷烟分拣系统 根据EIQ分析结果及各分拣机的特点，将通道式分拣机和卧式分拣机设置在同一工作平面，用皮带输送线系统将两种分拣机有机结合在一起，形成一条完整的复合式分拣系统[4]。该复合式分拣系统由16台通道式分拣机（每次限出烟5条），96台卧式分拣机（每次出烟1条）组成，单机效率可达14 000~19 500条/小时。 对于销售量大的品牌，订单需求为5的倍数时采用通道分拣机分拣，对于1～4条的零条烟则采用卧式分拣机分拣，最后进行并单；而销售量小的品牌则只用卧式分拣机分拣。根据该配送中心的销售资料可知，其总共需要4条这样的复合式分拣系统流水线，剩余的日分拣量只占总分拣量4%的C类品牌及整件烟均作为异型烟处理，由人工完成。 分拣系统每天工作7小时，分拣能力校核计算如下： 设备日最大分拣能力： 4线×19 500条/小时/线×7小时=546 000条/日=2 184大箱/日>2 000大箱/日。 设备日均分拣能力： 4线×14 000条/小时/线×7小时=392 000条/日=1 568大箱/日>1 400大箱/日。 3.3卷烟配送中心自动分拣系统的总体规划与设计 卷烟自动分拣系统是近期开发并已投产的新型自动化配烟系统，包含了自动件烟供件、自动装填条烟、自动分拣配货、自动包装等多种功能。件烟由件烟提升机从楼上的仓库中运送到汇总补给线，根据扫码得到的信息由控制系统决定件烟的流向，在通道补给支线和卧式补给支线前端设置人工开箱。通道分拣机自动补烟，由推烟气缸将件烟推进通道分拣机缓存通道，卧式分拣机自动补烟则需经过自动补烟小车，将件烟送进卧式分拣机缓存格口。经自动分拣喷码后，按单自动塑膜包装。 4 结论 分拣系统在卷烟配送中占有重要的地位，通过对配送中心订单资料的分析，规划设计了卷烟自动分拣系统，弥补了现有卷烟分拣系统的不足，进一步提高了卷烟分拣作业效率，降低了工人劳动强度，更加符合卷烟分拣的特点。 参考文献： [1] 王转，程国全. 配送中心系统规划[M]. 北京：中国物资出版社，2003. [2] Suzuki Ｓ. EIQ graph represents order picking character[C] // Proceedings of the 1995 18th International Conference on Computers and Industrial Engineering, ICC&IE, Japan. 1985:197-208. [3] 陈宁宁. 面向卷烟配送中心拣选系统EIQ分析[D]. 济南：山东大学（硕士学位论文），2005. [4] 刘德宝. 复合式卷烟分拣系统研究与设计[D]. 济南：山东大学（硕士学位论文），2006. (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/15/2009)