張 浩，洪 瓊，萬玉龍，李正權(quán)

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

現(xiàn)代倉儲(chǔ)自動(dòng)化作業(yè)優(yōu)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(quán)3

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

結(jié)合上海蘇寧物流公司小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化作業(yè)現(xiàn)狀，分析其自動(dòng)化流水線、包裝作業(yè)存在的問題，并針對性提出改進(jìn)策略。對于提高上海蘇寧物流有限公司小件倉庫運(yùn)營管理的效率、人員與自動(dòng)化設(shè)備的協(xié)調(diào)性以及自動(dòng)化倉庫的發(fā)貨效率等具有重要的意義。

小件倉儲(chǔ)；自動(dòng)化作業(yè)；優(yōu)化策略；蘇寧物流

1 引言

現(xiàn)代化立體倉庫的發(fā)展改變了傳統(tǒng)倉儲(chǔ)行業(yè)作業(yè)效率低下和勞動(dòng)力密集的境況，極大的提高了倉庫的存儲(chǔ)能力，使之從功能單一的保管型倉庫轉(zhuǎn)向了綜合性的流通型倉庫，這對于提升物流作業(yè)效率、降低物流成本起到了巨大的促進(jìn)作用[1,2]。自動(dòng)化立體倉庫又稱自動(dòng)倉儲(chǔ)、高架倉庫、自動(dòng)存儲(chǔ)/自動(dòng)檢索系統(tǒng)（Automated Storage/Retrieval System，AS/RS），它是新型倉儲(chǔ)技術(shù)，在物料搬運(yùn)、倉儲(chǔ)科學(xué)中是一門綜合的科學(xué)技術(shù)工程。用高層立體貨架和托盤系統(tǒng)來存儲(chǔ)貨品，以先進(jìn)的自動(dòng)控制設(shè)備堆垛機(jī)為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為主要手段，組成高效率物流，實(shí)現(xiàn)大容量的、科學(xué)的存儲(chǔ)，以適應(yīng)現(xiàn)代化的大生產(chǎn)、倉儲(chǔ)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(jīng)完成了中國大陸、香港、日本等280多個(gè)地市級網(wǎng)絡(luò)布局，全國倉儲(chǔ)面積452萬m2，建成12個(gè)自動(dòng)化分撥中心，57個(gè)區(qū)域配送中心（57個(gè)大區(qū)），300個(gè)城市配送中心以及5 000多個(gè)社區(qū)配送站[5]。在自動(dòng)化倉庫改造升級方面，在北京、廣州、南京、上海完成小件自動(dòng)化倉庫改造運(yùn)營，沈陽二期、重慶物流二期自動(dòng)化倉庫也在加快建設(shè)，成都、天津、武漢、杭州、西安的自動(dòng)化倉庫升級。上海蘇寧物流公司小件倉庫2016年新建設(shè)完畢并投入運(yùn)營，由于初次使用自動(dòng)化倉儲(chǔ)，在使用中存在著一些不足，有待進(jìn)一步研究和探索。作者通過實(shí)地考察上海蘇寧小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化作業(yè)現(xiàn)狀，分析其自動(dòng)化流水線、包裝作業(yè)存在的問題，并針對性提出改進(jìn)策略。

2 上海蘇寧物流小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化庫區(qū)簡介

2.1 小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化庫區(qū)布局

上海蘇寧小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化庫區(qū)分為3個(gè)區(qū)，每區(qū)3層，第1層和第2層是商品揀選區(qū)域，第3層為商品儲(chǔ)存區(qū)域。自動(dòng)化四區(qū)庫內(nèi)主要是母嬰商品、化妝品、個(gè)人洗護(hù)類商品；自動(dòng)化五區(qū)庫主要是洗化商品、日常生活用品、五金類商品；自動(dòng)化六區(qū)庫內(nèi)主要是食品商品、廚房調(diào)料、酒水、零食類商品。

2.2 小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化庫區(qū)現(xiàn)有設(shè)備

（1）核心設(shè)備一：物流天眼平臺(tái)。消費(fèi)者通過電商購物，最關(guān)心的就是商品運(yùn)輸狀態(tài)，以及運(yùn)配過程的包裹完好情況等物流信息。物理天眼平臺(tái)在日常運(yùn)作中全程監(jiān)控蘇寧物流的22個(gè)作業(yè)系統(tǒng)和141個(gè)作業(yè)場景，為每一個(gè)包裹的安全抵達(dá)保駕護(hù)航。與此同時(shí)，“天眼”通過對物流各環(huán)節(jié)監(jiān)控不斷累積的實(shí)時(shí)作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和結(jié)構(gòu)化的處理，建立模型，分析有價(jià)值的信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增值。如在數(shù)據(jù)預(yù)測方面，通過作業(yè)模型和銷量預(yù)測的結(jié)合，為庫存、班車線路、班車時(shí)刻表、虛實(shí)快遞點(diǎn)切換等提出建議，為接下來，尤其是為促銷期的作業(yè)波峰提前籌備資源、切換波峰運(yùn)作模式作好準(zhǔn)備。

（2）核心設(shè)備二：指南針系統(tǒng)。自動(dòng)化倉庫的高效運(yùn)轉(zhuǎn)離不開一套完善的智能倉庫控制系統(tǒng)（即WCS：Warehouse Control System），WCS系統(tǒng)是連接業(yè)務(wù)控制層和物流設(shè)備的橋梁，解析業(yè)務(wù)層下發(fā)的作業(yè)指令，調(diào)度全庫自動(dòng)化設(shè)備。通俗來說，WCS系統(tǒng)就是自動(dòng)化倉庫的超級大腦。

（3）核心設(shè)備三：智能裝備。自動(dòng)化智能裝備將逐步替代人工作業(yè)，是提升作業(yè)效率，保證訂單準(zhǔn)確性的法寶。如何在最短時(shí)間完成揀貨和配送，需要在訂單生產(chǎn)、商品存儲(chǔ)、揀選、包裝、分撥多個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接、配合，對物流系統(tǒng)提出更高的要求。超過20萬個(gè)綜合品類SKU，將商品按照動(dòng)銷率分配在項(xiàng)目的8個(gè)庫區(qū)，采用橫梁和閣樓貨架的存放，既可以實(shí)現(xiàn)密集存儲(chǔ)增加庫存容量，又可以縮短作業(yè)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(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，由機(jī)器作業(yè)。

（4）核心設(shè)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(diǎn)。蘇寧與德馬科技深度合作，在項(xiàng)目中依靠近5km的輸送線將它們串聯(lián)起來，包裝到分撥采用了目前比較成熟的交叉帶分揀技術(shù)，高效、準(zhǔn)確的將訂單派發(fā)到不同配送城市線路道口，300個(gè)道口滿足每天約50萬個(gè)訂單的配送服務(wù)。

3 上海蘇寧物流小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化作業(yè)現(xiàn)狀分析

上海蘇寧物流小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化所有作業(yè)圍繞發(fā)車節(jié)點(diǎn)來作業(yè)，各城市有各自的發(fā)車時(shí)間點(diǎn)，要求在固定時(shí)間之前保證顧客需要的商品打包完畢并且發(fā)車。自動(dòng)化流水線自四區(qū)為起點(diǎn)，經(jīng)過五區(qū)、六區(qū)、3C手機(jī)庫、包裝A區(qū)至包裝B區(qū)截止。庫內(nèi)自動(dòng)化流水線至讀碼器12點(diǎn)和13點(diǎn)匯合，匯合后有兩條自動(dòng)化流水線流向包裝區(qū)，S02和B03任務(wù)批次的料箱經(jīng)過主線道讀碼器A0點(diǎn)和B0點(diǎn)后直接流向包裝區(qū)域，S03任務(wù)批次的料箱經(jīng)過A0點(diǎn)和B0點(diǎn)后會(huì)流向緩存區(qū)，該批次如果涉及到三個(gè)區(qū)的揀選任務(wù)，料箱會(huì)在緩存區(qū)某一集貨位等待該批次涉及的其他區(qū)料箱到來，所有料箱集齊后料箱自動(dòng)彈出經(jīng)過讀碼器C0點(diǎn)系統(tǒng)分配流向包裝現(xiàn)場A區(qū)或B區(qū)，如圖1所示。自動(dòng)化庫區(qū)揀選模式為人到貨揀選，三個(gè)區(qū)各區(qū)各層單獨(dú)作業(yè)，訂單任務(wù)由系統(tǒng)自動(dòng)生成并且進(jìn)行組批次，批次分為一家一件（S02），一家多件（S03）和不跨區(qū)一家多家（B03），批次任務(wù)由各庫區(qū)作業(yè)人員用RF槍掃描商品國標(biāo)碼進(jìn)行揀選，每個(gè)批次對應(yīng)料箱，一個(gè)批次的商品一個(gè)料箱放不下可以進(jìn)行換箱操作，繼續(xù)該批次揀選，所有料箱只存在一個(gè)批次的任務(wù)。揀選完畢后料箱投放流水線，自動(dòng)化流水線會(huì)把料箱里的貨物傳送到包裝現(xiàn)場進(jìn)行包裝作業(yè)。

圖1 小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化流水線簡略圖

4 上海蘇寧物流小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化作業(yè)存在的問題

4.1 小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化流水線存在的問題

（1）自動(dòng)化緩存區(qū)的暫存道口不足。在發(fā)貨量大的情況下，2016年蘇寧雙十一，雙十二活動(dòng)期間，日發(fā)貨量最高可達(dá)30萬，緩存區(qū)集貨位只有60道，高強(qiáng)度的作業(yè)下緩存區(qū)60道集貨位承擔(dān)不下，需用到線下100道集貨位，線下集貨位沒有自動(dòng)化設(shè)施，需人力從流水線上把料箱搬到制定線下集貨位的區(qū)域內(nèi)，人為操作集齊后再從集貨位區(qū)域把料箱投放到流水線上。由此對整個(gè)自動(dòng)化作業(yè)環(huán)節(jié)帶來影響：線下集貨位需增加4個(gè)熟悉系統(tǒng)流程的專業(yè)人員，增加勞動(dòng)成本；現(xiàn)場堆積料箱過多，現(xiàn)場混亂，料箱沒有放在指定的集貨位區(qū)域，且料箱不能按時(shí)到達(dá)包裝現(xiàn)場；人員不能及時(shí)釋放集貨位，發(fā)車時(shí)效性不及時(shí)。

（2）自動(dòng)化流水線到達(dá)包裝現(xiàn)場距離過長。上海蘇寧小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化流水線主干線全長6 860m，轉(zhuǎn)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(xiàn)象。自動(dòng)化流水線最長距離從四區(qū)到達(dá)包裝現(xiàn)場為10min，庫區(qū)流水線的合流處至包裝現(xiàn)場最快為4min43s。結(jié)單點(diǎn)期間料箱到達(dá)包裝地點(diǎn)時(shí)間過長，影響發(fā)車時(shí)效性。

（3）小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化流水線系統(tǒng)間不穩(wěn)定。上海蘇寧小件倉儲(chǔ)的自動(dòng)化設(shè)備引進(jìn)德馬公司的設(shè)備，德馬公司對于自動(dòng)化流水線運(yùn)用的是WCS倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)，而上海蘇寧小件倉儲(chǔ)對蘇寧發(fā)送訂單、撿貨、分揀、包裝的作業(yè)指令來源于蘇寧自身開發(fā)的PLC系統(tǒng)。在上海蘇寧小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化整體作業(yè)的運(yùn)營方面，庫內(nèi)作業(yè)完畢由PLC系統(tǒng)下發(fā)指令給WCS系統(tǒng)，WCS接收指令后把料箱輸送到指定的打包區(qū)域和分揀區(qū)域，但在運(yùn)作中兩個(gè)系統(tǒng)之間存在一定的不穩(wěn)定性，系統(tǒng)傳遞一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，就會(huì)造成影響：庫區(qū)揀選完畢的料箱投放流水線輸送到包裝現(xiàn)場時(shí)，料箱全部流到異常道口，包裝現(xiàn)場無法作業(yè)；組批次任務(wù)的料箱進(jìn)行分揀作業(yè)時(shí)無法正常分揀，包裝人員作業(yè)合單墻貨格里的商品時(shí)造成發(fā)貨訂單的商品不對應(yīng)或缺少商品，無法正常作業(yè)。

4.2 自動(dòng)化倉儲(chǔ)包裝作業(yè)環(huán)節(jié)耗材的浪費(fèi)問題

自動(dòng)化包裝因?yàn)樯唐反蠖嗍遣灰?guī)則的，品類多，包裝耗材多達(dá)23種，員工作業(yè)不節(jié)約耗材，日常包裝耗材成本高達(dá)5 000元。具體體現(xiàn)在以下方面：包裝工位耗材亂放亂擺，包裝時(shí)找不到相對于的耗材，選取過大的耗材包裝，造成浪費(fèi)；每天耗材領(lǐng)取過多，堆積在包裝現(xiàn)場，隨意丟放；庫區(qū)撿來的酒水有氣泡柱保護(hù)，到包裝現(xiàn)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(chǔ)自動(dòng)化作業(yè)優(yōu)化策略

5.1 小件倉儲(chǔ)自動(dòng)化流水線優(yōu)化策略

現(xiàn)代化的商品流通要求快速、準(zhǔn)確。自動(dòng)化倉庫由于采用了先進(jìn)的控制手段和作業(yè)機(jī)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(shí)間大大的縮短。

自動(dòng)化緩存區(qū)道口不足問題，建議在原有的基礎(chǔ)上增建第二層、第三層，即解決了緩存區(qū)道口數(shù)量的不足，又不占用其他區(qū)域的空間。

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

在自動(dòng)化運(yùn)營系統(tǒng)方面，建議增加兩個(gè)系統(tǒng)的兼容性或取消德馬系統(tǒng)，由蘇寧公司自有開發(fā)自動(dòng)化流水線運(yùn)營系統(tǒng)軟件代替，在整個(gè)自動(dòng)化運(yùn)營系統(tǒng)使用一個(gè)程序，減少系統(tǒng)程序之間的對接環(huán)節(jié)，風(fēng)險(xiǎn)變小，系統(tǒng)運(yùn)營更穩(wěn)固。

5.2 自動(dòng)化倉儲(chǔ)包裝作業(yè)耗材使用優(yōu)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(jié)約資源又減少包裝垃圾。對于包裝耗材節(jié)省有以下幾點(diǎn)建議策略：

（1）倉庫撿貨完畢后拆掉的紙箱收集整理后運(yùn)往包裝區(qū)作為二次利用紙箱，對于庫區(qū)使用保護(hù)易碎品的氣柱在包裝環(huán)節(jié)沒必要使用的時(shí)候，集中收集到一起，待下次需要使用時(shí)不需要用重新充氣柱，直接使用既減少了包裝作業(yè)的環(huán)節(jié)，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(fèi)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(xiàn)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(hù)性能好，但是包裝成本高，使用數(shù)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(gè)大氣泡就可以代替，而一個(gè)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(jī)把紙箱切成段，作為填充物使用。

（4）每天領(lǐng)取適當(dāng)?shù)暮牟模牟姆诸惗逊?，在日常作業(yè)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(yè)完畢后整理耗材。

（6）對于液體在入庫收貨時(shí)就使用塑封機(jī)器對商品塑封，在包裝環(huán)節(jié)無需裹纏繞膜，能在原有包裝作業(yè)上節(jié)省1/3的塑封膜耗材。

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

[2]王錫琳.如何通過優(yōu)化倉儲(chǔ)管理降低企業(yè)成本[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì),2017,(2):91-92.

[3]佟芙慧.自動(dòng)化立體倉庫的貨位優(yōu)化與管理[D].沈陽:沈陽大學(xué),2013.

[4]宋秀英.物流倉儲(chǔ)管理機(jī)制優(yōu)化策略[J].中國商貿(mào),2012,(11):155-156.

[5]鄭如是.我國電子商務(wù)B2C企業(yè)的發(fā)展趨勢和經(jīng)營策略體會(huì)[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),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(xiàng)目（HAR201603，HAR201608）；江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)基金（17KJB580001）

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