订单拣选技术浅析-件.摘果

但是这个件又是什么样的：一块U盘、一部手机、一包方便面、一包面条、一瓶酒、5斤米、一包调料、一包饼干等，都是件。拣选这些SKU，要么采用周转箱来装，发货时直接将周转箱发走，可以减少搬运，这个适合于摘果式件拣货，并且拣货差错率较少的情况，而且发生差错时，收货方能够配合，多见于商超配送中心或从CDC向DC转送分发。

还有的是采用拣选小车来装，需要再次倒箱打包，同时在装箱打包过程进一次复核，以减少出货的差错率，同时考核拣货的准确率，多见于电商，拣错了就直发出去给最终客户，以目前拣货差货错率在千分之一的情况都是无法接受的，目前要求达到万分之一或十分之一。为了拣这些SKU，通常会有几种方式进行组织拣货活动：

• 按订单摘果，多见于商超为社区便利店补货

• 批拣分包，多见于电商中小件混合

• 批拣后播，也多见于电商小件

• 边拣边播，电商或便利店补货

• 分区拣货，多见于便利店这里先讨论摘果，后面再讨论其它的形式。

参考：农夫山泉550ml矿泉水，一箱28瓶，净含量15.4升，重约16KG，外包装尺寸约25cm*44cm*23cm，体积约0.025立方。

参考：统一软包方便面，一箱24袋，重2.5KG，外包装尺寸约42cm*30cm*13cm，体积约0.017立方。假定拣货车载具长0.9米X宽0.6米X深0.3米，容积约为0.16立方米。可以装约10箱方便面，总重约60斤，步行还能推得动。但如果装水差不多180瓶，总重200多斤，人工就推不大动了，改用电动拣货车了是一个合适的优化点了。目前在仓库里零拣多见工人拣货步行的为主，所以在货到人零拣摘果就假定为步行推着拣货小车的场景。由于各种件的商品差别太大，还是从重量简单划分，假定一次行走摘果拣选21个SKU共44件，约重30公斤为一个任务来考察。

8.4 库位在哪

8.4.1 人到货

人到货常见有几种零拣区规划：

A．五层高位货架一层库位直接做零拣库位；

B．五层高位货架一层改成流利式(FlowRack)货架或重力式做零拣库位；

C．平库搁板式货架；

D．平库流利式货架；

E．钢平台阁楼搁板式货架配升降机或直接用高位叉车；

F．钢平台阁楼搁板式货架配输送线；

G．钢平台阁楼搁板式货架配升降机或直接用高位叉车；

H．钢平台阁楼流利式货架配输送线；

这几种零拣区各自有优缺点和适用的场景。这里假设的场景为流利式货架拣货，库位布局及拣选21个SKU的动线如下：

• A02，A04，A06，双号为拣货通道，通道内左右两排以库位号排列顺序拣

• A01，A03，A05，单号为补货通道，与拣货通道分布互相不影响作业，拆箱补货

• 同样还是AA：AB：AC：B：C分布，上方编号为即为相关区划；

假定流利货架为1.5米深，2米高，分四层，每层0.5米，每层并排4个货箱，每箱位约0.6米宽，每列流利货架为2.4米，主通道2米，输送线宽1.5米，留出4米左右的缓存区，则拣货区长约50米，宽50米，每层约2500平米：

• 宽约：50米=18列货架*2.4米宽+3条主通道*2米宽;

• 长约：50米=16排货架*1.5米宽+17条通道*1.5米宽；

• 面积利用率：1.5宽*2.4长*18列*16排=1067平米，利用率约为42%

• AA、AB区1.2米一个库位，AC、B、C区0.6米一个库位，可设置出约3700个拣货位，存放约13,800个0.5米长X0.5米宽X.4米高货箱,容积约为1380立方米。

• 13米高的仓库，至少能建出四层，可得近15,000个库位，容积约为5500立方。如前文讨论一次摘果任务要如果要拣21个SKU，88件商品，将其随其分布不同库位后，假定要从左边出发，拣完回到左边，如上图的动线，则：

• 主通道48米，来回就96米 • 第1条通道AA2：2个库位，行走31米；

• 第2条通道AB4：2个库位，行走45米；

• 第3条通道AB6：3个库位，行走31米；

• 第4条通道AC8：2个库位，行走84米；

• 第5条通道AC10：3个库位，行走40米；

• 第6条通道AC12：3个库位，行走21米；

• 第7条通道B14：3个库位，行走55米；

• 第8条通道B16：3个库位，行走31米；

• 行程共403米。

这里的布局只是为计算方便，正式的ABC分类应该是参考以下原则设立：

• A类中间两层，以符合人体工学最省力的方式拣货，减少爬高或弯腰

• AA位不集中同一个通道中，位于主通道的两侧

• B类放在尽量放远离主通道上层

• C类放在尽量放远离主通道下层

8.4.2 货到人的ASRS库

货到人件拣选的自动化立体库，目前较成熟是用高密度的箱式存储货架，用多层穿梭车从库内存取箱，通过输送线传到件拣工作台，则工人完成拣选，然后将未拣空的货箱送回立体库，让穿梭车存回库里。还是采用在讨论箱拣时同样的自动化箱式立库场景：

• 3300平米（宽度60米X长度55米X高度10米）的箱式立库；

• 库容为176,000个的长宽高都为50CM的库位，存放0.5米长X0.5米宽X.4米高周转箱，容积约为17600立方米；

• 平移4米/秒，纵向2米/秒穿梭车，每台车的作业能力约为163箱次每小时；

• 每分钟150米的巷道口到合流到主输送线约为10米；

• 每分钟150米的合流线输送到分拣机起点70，能支撑60穿梭台全速拣货；

• 每分钟150米的100米长分拣线，每小时分8000箱；

• 20个分拣工作台；

• 每分钟速度150米回流输送线300米，拣不完还要还回去。

• 拣出货是不是二次分拣集货，暂不讨论。

现在有更先进的立体库，法国的SKYPOD，每小时10英里在库里三维移动，与高速穿梭车相当了，但是挡不住它不要输送线，不要分拣机了，可以任意布置拣货工作台，太任性了。

8.4.3 货到人的机器人库

机器人使用可移动的POD货架，底部1米的正方形，假设为2米高，加上底部40厘米供机器人进出，总高2.4米了，分4层，每层4个货格。两排POD货并列，留出通道1.1米。每10组POD留一条通道分开，则约12.1米长X3.3米宽=39.9平方米，共20个POD，每个POD占2平方米。以人到货的50米长，50米宽的同样仓库，留出6米宽来建15个拣货与补货工作台，约可建设出1050个POD货架，面积利用率为0.42，能存放16800个货箱0.5米长X0.5米宽X.4米高，容积1680立方米，存放密度比流利货架稍高。

假定机器人以单行线靠右行驶，拣选21个SKU，库位如上图的黄色块所在位置

总行程约为1650米，以1.5米每秒行驶，需要约1100秒。 8.5 纸单.件.摘果 8.5.1 动作分析

8.5.1.1 400米的旅行

目前仓库中工人执行零拣任务的行进方式，绝大部分是步行，并手拉或推着拣选小车。国际上公认的成年男子无负重在平直道路上步行时速为4.8公里，但在仓库拣货时还要推拣货车，且越来越重，只能假定工人以2/3标准时速移动，时速以3.2公里计，完成403米行程约需要453秒，约7分30秒。假定步长为0.8米，那么453米，约需要503步完成这个旅行。在有的仓库里看到工人会跑起来，并踩在拣货车一起遛，实在太不安全，不推荐，所以不考虑那种速度的加成。

8.5.1.2 交互

五种交互耗时约4分35秒：

• 打印及领单：30秒一次；

• 签单和交单：30秒一次；

• 核对目标集货库位：5秒一次；

• 每SKU：

o 从拣货单中辨识出SKU及库位：5秒；

o 到拣货库位时核对拣货单中SKU及数量：5秒；

o 21个SKU，耗时210秒

8.5.1.3 拣货

从流利式货架上进行件拣，应可以单手操作，拣一件以5秒计,44件共220秒； 8.5.1.4 理货无需

8.5.2 作业效率

合计纸单摘果拣一次约需15分48秒：

• 行走：7分33秒；

• 交互：4分35秒；

• 拣货：3分40秒；

由于需要负重推或拉着拣货车，增加10%的宽放时间后为1053秒=17分33秒。

• 平均每个SKU或每拣货行需要50秒，每件23秒；

• 平均每小时约71.7个SKU=3600秒/1053秒*21SKU，8小时人均574SKU；

• 平均每小时约150件=3600秒/1053秒*44件，8小时人均1202件；

• 行走约11公里，13768步=503步/每任务21SKU*每小时71.7个SKU*8小时。

参观过不少仓库，用纸单作业能达到这种理想速度的不多，主要有两个原因：

• 等待时间过长，其中拣货单没有准备出来为主要原因

• 异常情况多，纸单管理仓库的帐实相符率不高，对异常处理不及时，往往到了库位才发现货不对或货不足，这时要回去找人解决，一来一回至少10分钟浪费。

8.5.3 考量响应时间

24小时为常见订单响应时间，更长的都有。

8.5.4 看看差错率

使用纸单件拣货的差错率，可以说稳定在1%左右，所以用纸单件拣的仓库绝对要辅以全检复核流程。估算要多少复核的工人，这个估算方法也可以采用动作分解法，但因为复核是连续性工作，要经验极其丰富的资深工人才能胜任，所以每件最多以10秒计，21件要约200秒，相当于拣货总耗时的1/5。所以5个拣货工配1个复核人员应该够了。

8.5.5 员工流失带来的损失采用纸单件拣的新员工入职30天后才能达到KPI，每个新工人要付出15天薪水作为培训成本，约为3000元。

8.5.6 列出成本项纸单拣货有以下成本项：

8.5.7 试算总支出

还是参考苹果公司6天的平均库存周期，简单用几个公式代入算一下：

 年度拆零箱数=360天/库存周期*库容箱数

 零拣件数=年度拆零箱数*20件每箱

 零拣SKU数=零拣件数/44件每任务*21行SKU每任务

 工人数量=零拣SKU数/8小时单人产能

 年成本=固定开支+人均及工具开支*工人数+耗材开支*拣货任务数+差错率*零拣SKU数  每SKU行成本=年成本/零拣SKU数那么可计算出来下面的数据

8.5.8 其它考量

使用纸单拣货无法达成理想拣货的七个条件任何一个。

8.5.9 还是题外话，件拣要电动拣货车么？

使用电动拣货车，可以将移动速度提升至5KM，加上需要加速和调头时间，只需要5%宽放，总耗时为909秒；同样的业务量，总成本相当，但工人劳动舒适度上升，带来了流失率的下降，还是有必要用上电动助力拣货车的。

8.6 RF.件.摘果 8.6.1 动作分析

8.6.1.1 400米的旅行

还要推车步行403米行程约需要453秒，7分33秒。

8.6.1.2 交互六种交互，耗时约3分56秒：

• 领任务：3秒一次；

• 查看及扫描目标集货库位：2秒一次；

• 每SKU：

o 查看核对拣货位：2秒；

o 扫描库位：3秒；

o 扫描SKU：3秒；

o 输入数量：3秒;

• 21个SKU，共耗时236秒

8.6.1.3 拣货

单手从流利式货架上进行件拣，拣一件以5秒计,44件共220秒；

8.6.1.4 理货无需

8.6.2 作业效率

合计摘果拣一次约需15分9秒：

• 行走：7分33秒；

• 交互：3分56秒；

• 拣货：3分40秒；

由于需要负重推或拉着拣货车，增加10%的宽放时间后为1010秒=16分50秒。

• 平均每SKU或每拣货行为48秒，每件23秒；

• 平均每小时约74.8个SKU=3600秒/1010秒*21SKU，8小时人均574SKU；

• 平均每小时约157件=3600秒/1010秒*44件，8小时人均1202件；

• 行走约11.5公里，约14358步=503步/每任务21SKU*每小时74.8个SKU*8小时。

8.6.3 考量响应时间

完成一个拣货任务的时间即为一个响应周期。

8.6.4 看看差错率

使用RF拣货的差错率约为在0.3%左右,观然到主要是在数量上的差错，或直接缺了一个SKU没有未拣，单手操作RF并不是很方便，很有可能多按了一下回车就提交了。一般也同样要辅以全检。

8.6.5 员工流失带来的损失

采用RF件拣的新员工入职30天后达到KPI，每个新工人要付出15天薪水作为培训成本，约为3000元。

8.6.6 列出成本项 RF拣货有以下成本项：

8.6.7 试算总支出采用纸单同样的数据计算方法，可推导出以下结果

8.6.8 其它考量

使用RF拣货终于可以达成不要等待、不要书写、不要检查这三个。

8.7 灯光.件.摘果

8.7.1 动作分析

8.7.1.1 400米的旅行

推车步行403米行程约需要453秒，7分33秒。 8.7.1.2 交互四种动作，耗时2分32分：

• 领任务：3秒一次；

• 集货库位拍灯：2秒一次；

• 每SKU：

o 查看PDA拣货位：2秒；

o 拍灯：2秒；

o 核对PDA的商品和数量：3秒;

• 21个SKU，共耗时152秒

8.7.1.3 拣货

单手从流利式货架件拣，拣一件以5秒计,44件共220秒；

8.7.1.4 理货无需

8.7.2 作业效率合计摘果拣一次约需13分45秒：

• 行走：7分33秒；

• 交互：2分32秒；

• 拣货：3分40秒；

由于需要负重推或拉着拣货车，增加10%的宽放时间后为917秒=15分17秒。

• 平均每SKU或每拣货行为43.7秒，每件20.8秒；

• 平均每小时约82.4个SKU=3600秒/917秒*21SKU，8小时人均659.5SKU；

• 平均每小时约172.7件=3600秒/917秒*44件，8小时人均1381.8件；

• 行走约12.7公里，约15819步=503步/每任务21SKU*每小时82.4个SKU*8小时。

8.7.3 考量响应时间

完成一个拣货任务的时间即为一个响应周期。

8.7.4 看看差错率

使用灯光拣货的差错率约为在0.01%，差错主要体现在数量上的差错，少拣或多拣，拣错是因为上架上错了，灯光容错性差些。

8.7.5 员工流失带来的损失

由于还要用PDA，采用灯光件拣的新员工入职15天后达到KPI，每个新工人要付出7.5天薪水作为培训成本，约为1500元。

8.7.6 列出成本项灯光拣货有以下成本项：

8.7.7 试算总支出还是采用与纸单件拣摘果的算法，数据如下：

8.7.8 其它考量

使用灯光拣货终于可以达成不要等待、不要思考、不要寻划、不要书写、不要检查四个。

8.8 语音.件.摘果

8.8.1 动作分析

8.8.1.1 400米的旅行

由于语音拣货能够解决双手和双眼，因此工人能够以更快的速度移动，以3.6公里时速行走400米，约需403秒，合6分43秒。

8.8.1.2 交互

交互在行走或拣货时完成，无需另外的交互时间。

8.8.1.3 拣货单手从流利式货架件拣，拣一件以5秒计,44件共220秒；

8.8.1.4 理货无需 8.8.2 作业效率合计语音摘果拣一次约需10分23秒：

• 行走：6分43秒；

• 交互：0秒；

• 拣货：3分40秒；

由于需要负重推或拉着拣货车，增加10%的宽放时间后为692秒=11分32秒。

• 平均每SKU或每拣货行为33秒，每件15.7秒；

• 平均每小时约109.2个SKU=3600秒/692秒*21SKU，8小时人均873.7SKU；

• 平均每小时约228.8件=3600秒/692秒*44件，8小时人均1830.6件；

• 行走约16.8公里，约21000步=503步/每任务21SKU*每小时109个SKU*8小时。

8.8.3 考量响应时间

完成一个拣货任务的时间即为一个响应周期。

8.8.4 看看差错率

使用语音拣货的差错率约为在0.01%，拣错是因为上架上错了，语音就拣错了。

8.8.5 员工流失带来的损失

采用语音件拣的新员工入职5天后达到KPI，每个新工人要付出2.5天薪水作为培训成本，约为500元。

8.8.6 列出成本项语音拣货有以下成本项：

8.8.7 试算总支出还是采用纸单件拣摘果的数据及算法，可以看出语音收益非常不错。

8.8.8 其它考量

使用语音拣货可以达成不要等待、不要思考、不要寻划、不要书写、不要检查四个。

8.9 机器人.件.摘果

8.9.1 动作分析

机器人件分成三段：

第一段，机器人从货位将POD运送到拣货工作台，排队等待

第二段，工人从行进到拣货位的POD上货品拣出，确认完成

第三段，完成拣货的POD，优秀的算法至少有以下的处理

a. 该货架有其它工作台需要拣的商品，运到对应拣货工作台等待拣选，这种情形应该是发生成A类品集中POD较多；

b. 货架上货还有很多，但此时无人还要拣则运回储位；

c. 货架拣空了，送到补货工位上等着补货，这是最考验调度程序的，要能够在协调好待补的商品已在补货工位上空POD同时就位。

8.9.1.1 机器人的旅行

假使工人15秒完成一次SKU拣选，需要7台机器人才能供应这21个SKU的拣选，调度计划大约如下：

大约18%机时在等待，利用率约82%。

8.9.1.2 交互

机器人与系统的交互不计，只计算工人在拣选工作站的交互，每SKU工人需要进行五次交互：

• 扫POD及SKU：2秒；

• 看大屏幕两次：2秒；

• 确认完成：1秒；

21个SKU，共耗时105秒

8.9.1.3 拣货

单手从POD货架件拣，拣一件以5秒计,44件共220秒；

8.9.1.4 理货无需

8.9.2 作业效率

合计摘果拣一次约需5分25秒：

• 行走：0秒；

• 交互：1分45秒；

• 拣货：3分40秒；无需负重，仅增加5%的宽放时间后为342秒=5分42秒。

• 平均每SKU或每拣货行为16.3秒，每件7.8秒；

• 平均每小时约221个SKU=3600秒/342秒*21SKU，8小时人均1767.9SKU；

• 平均每小时约463件=3600秒/342秒*44件，8小时人均3704件；

• 行走距离非常短

8.9.3 考量响应时间

完成一个拣货任务的时间即为一个响应周期。

8.9.4 看看差错率

使用机器人拣货的差错率约为在0.01%，差错主要体现在数量上的差错，少拣或多拣，由于POD货架上商品较多，不是每件都扫描，也有机会发生拣错，。

8.9.5 员工流失带来的损失

采用机器人件拣的新员工入职5天后达到KPI，每个新工人要付出2.5天薪水作为培训成本，约为500元。

8.9.6 列出成本项机器人拣货有以下成本项：

8.9.7 试算总支出以纸单拣货同样的公式计算，机器人的成本数据

8.9.8 其它考量

除了还需要拿取和寻找，其它五个基本都能达成：无需等待、无需书写、无需检查、无需思考，最重要的无需走动了，1个工人配上6台机器人，约可达到纸单拣货的3倍效率，只是期初投资约需要840万元。

8.10 自动化立库.件.摘果

8.10.1 动作分析

传统的ASRS件拣货是分成五段接力，完成一次件拣：

第一段：穿梭车从立库里将需要拣货的货箱提取出来，送到道口；

第二段：输送线将货箱经过自动分流后，输送工人件拣货工作台；

第三段：工人拣货第四段：货箱通过回流输送线和自动分流后回到道口；

第五段：穿梭车将货箱重新上架到货位上；这里可能会有几个分支：

第四段：如果货箱空了，则不再回流到道口，直接回收了。如果正好有其它工作台要拣这个货箱的货，也有可能通过自动分流将货箱再输送到下一个工作台。

第五段：穿梭车不一定会货箱放到原储存位，会根上架规则算出新的货位存放，以实现ABC等优化。当然现在有最先进的SKYPOD机器人立体库件拣货解决方货，不再需要输送线这两段了，全由机器人代劳完成了。

8.10.1.1 输送线传输假定每一次拣货的货箱，都要在输送线走一个来回。

•巷道口到合流到主输送线10米；

•合流线输送到分拣机起点70米；

•分拣线100米；

•回流输送线300米一共需要在输送线上跑上接近500米，每一箱货在输送线传送约4分钟。

8.10.1.2 交互

输送线、穿梭车与系统的交互不计，只计算工人在拣选工作站的交互，每SKU工人需要进行五次交互：

• 扫货箱及SKU：2秒；

• 看大屏幕两次：2秒；

• 确认完成：1秒； 21个SKU，共耗时105秒

8.10.1.3 拣货

单手从货箱中件拣，拣一件以5秒计,44件共220秒；

8.10.1.4 理货

需要推回货箱，但这个动作和领取货箱一样可以忽略不计。

8.10.2 作业效率

合计摘果拣一次约需5分25秒：

• 行走：0秒；

• 交互：1分45秒；

• 拣货：3分40秒；无需负重，仅增加5%的宽放时间后为342秒=5分42秒。

• 平均每SKU或每拣货行为16.3秒，每件7.8秒；

• 平均每小时约221个SKU=3600秒/342秒*21SKU，8小时人均1767.9SKU；

• 平均每小时约463件=3600秒/342秒*44件，8小时人均3704件；

• 行走距离非常短

8.10.3 考量响应时间

完成一个拣货任务的时间即为一个响应周期。

8.10.4 看看差错率

使用ASRS拣货的差错率约为在0.01%，差错主要体现在数量上的差错，少拣或多拣，由于POD货架上商品较多，不是每件都扫描，也有机会发生拣错，。

8.10.5 员工流失带来的损失

采用自动化箱式立库件拣的新员工入职5天后达到KPI，每个新工人要付出2.5天薪水作为培训成本，约为500元。

8.10.6 列出成本项纸单拣货有以下成本项：

8.10.7 试算总支出以纸单拣货同样的公式计算，自动货立库件拣的成本数据

8.10.8 其它考量

除了还需要拿取，其它六个基本都能达成：无需寻找、无需等待、无需书写、无需检查、无需思考，最重要的无需走动了和无需寻找了，只要站着拣面前的货箱中的货就行，除了投资大这个缺点，其它接近完美了。

8.10.9 人到货及货到人的对比件摘果对比综合前面的分析数据，得到如下对比表格：

• 综合来看，语音行拣货成本最低；

• 机器人如果保持在80%的利用率，行成本只比语音略高，如果大部分是在空闲，成本直接上升；

• 设计让工人在灯光仓库里摘果，就浪费了灯光的设计，应该是采用让工人最少移动，并减少交互，才能发挥出灯光的优势；

• 箱式立库要43台穿梭车保持在90%上利用率，方才能每拣一件货成本接近1，如果大部分时间闲着，则成本几何级数上升。

订单拣选技术浅析-件.摘果

Sweeper 这家伙很懒，还没有设置简介

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