华东交通大学物流教研室与工业工程 高晓亮 gaoxiaoliangxin@163.com 第六章拣选和物料发放作业 华东交通大学物流教研室与工业工程 高晓亮 gaoxiaoliangxin@163.com.

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1 华东交通大学物流教研室与工业工程 高晓亮 gaoxiaoliangxin@163.com
第六章拣选和物料发放作业 华东交通大学物流教研室与工业工程 高晓亮

2 本 章 主 要 内 容 物料发放概述 物料发放作业内容 拣选作业 拣选作业的系统分析 拣选路径问题—TSP问题 2017/3/11

3 6.1 物料发放概述 物料发放也称发货，是一种为生产和销售提供服务并实施监督的管理活动。 物料发放从形式上可分为两种：
一种是传统的操作方法，即物料需求部门依据生产需要或生产计划，到仓库来领取物料。在现代物料管理的情形下，对间接需求物料或新产品开发所需物料仍然沿用这种方法，也称领料； 另一种形式，即针对制造系统的物料需求计划所产生的直接需求或销售订单，仓管部门将物料经过拣选送交至物料需求部门，称发料。 2017/3/11

4 物料发放应遵循以下的原则： （1）根据订单或生产作业计划和物资消耗定额，由有关负责人员发领料凭证以及根据销售情况由营销部签发的发货凭证或由管理信息系统指令，仓库管理员按照发放指令，经核实无误后方可发放。 （2）实行限额发放制和先进先出的原则。在管理水平和管理手段足够高的情况下，也可采用后进先出的原则。否则，应严格执行先进先出的原则。注意，当出现拆箱零星出货的情况时，已拆箱的物料，优先发放。 （3）实行以坏换新、废旧回收制度。对以坏换新的物料，应即时回收，回修回用，以利于充分利用和节约物资。 （4）实行补发审核制度。凡是工废料，以及超额补发时，必须办理审批手续后方可补发。 （5）物资发放出库时，必须严格检查有关单据和审批手续；物料发放后，应及时登记入账，并整理有关凭证资料。 2017/3/11

5 6.2 物料发放作业内容 接收发放指令 出库准备 审核出库凭证 复核 刷唛 备料备货作业 物料发放 清点交收 清理入账登记 入库管理
登记入账 退料退货作业 2017/3/11

6 6.2.1 领料、备料备货作业 1. 接收发放指令 仓库接获领料单或发货单时，应检查其内容是否填写齐全以及是否有其部门主管或指定的专人签章。手续不全不予发放，如遇特殊情况，则需经有关负责人同意后方可发放，发放后需补办手续。仓库接获已核准的领料单或发货单后，应按单据所列项目和数量准备货品，并放于备料备货区，等待发放。 仓库应根据凭证的要求，做好如下准备工作： （1）选择好发货的货区、货位。 （2）检查出库商品，拆除或打开影响拣货的各种包装和覆盖物。 （3）安排好出库商品的堆放场地。 （4）安排好人力和机械设备。 （5）准备好包装材料。 2017/3/11

7 2. 审核出库凭证 出库凭证（如提货单、领料单，见表6-1）到达仓库后，仓库管理人员要对出库凭证的以下内容进行审核：
（1）审核货主开出的提货单的合法性和真实性。 （2）核对商品的品名、型号、规格、单价和数量。 （3）核对收货单位、到站、开户银行和账号是否齐全正确。 审核完毕后，依据不同的单据处理办法录入系统，制作送货单及依据货品或客户要求制作拣货单，并通知运输部门安排车辆。　　 2017/3/11

8 注：本单一式四联：白→领用部门 红→采购 黄→会计 绿→物料部门
×××物流有限公司 原（物）料领料单 日期： 编号： 领用部门： 物料编号： 领用数量： 领用单号： 领用人员： 单位： 物料单价： 会计科目： 规格： 领用总金额： 会计： 领用部门总管： 领用人： 仓管员： 注：本单一式四联：白→领用部门 红→采购 黄→会计 绿→物料部门 2017/3/11

9 3．备货 备货时应注意以下事项： （1）要按出库凭证/备货单所列的项目和数量进行拣货，不得随意变更。如发现备货单上或货物数量有任何差异，必须及时通知库存控制人员，主管，经理，并在备货单上清楚注明问题情况，以便及时解决。 （2）备货计量一般根据商品入库验收单上的数量，不用再重新过磅，对被拆散、零星商品的备货应重新过磅。 （3）备好的货物应放于相应的区域，等待出库。货物按总备货单备完后，根据要求按车辆顺序进行二次分拣，根据装车顺序按单排列。 （4）每单备货必须注明送货地点，单号，以便发货。各单的备货之间需留出足够的操作空间。　　 （5）备货分拣完毕后，将拣货单交还定单拣货单确认，并通知运输部。　　 （6）出库商品应附有质量说明书或抄件、磅码单、装箱单等附件。 2017/3/11

10 6.2.2 复核与包装作业 1. 复核 为避免出库商品出错，备料后应进行复核，复核的主要内容包括：
（1）物料名称、规格、型号、批次、数量等项目是否同出库指令所列的内容一致。 （2）如是成品发货，产品配件是否齐全，所需附随的证件是否齐全。 （3）外观质量、包装是否完好。 复核的主要方式有三种：由多个保管员交叉复核、由专职复核员复核、由运输员或包装员复核，不同企业可根据自己的管理模式选择相应的复核方式。 2017/3/11

11 生产企业向生产工位发料，按每一个工位所需物料，使用企业内统一的物流周转箱或托盘进行集装，以便于发料交接。
2. 包装与集装 生产企业向生产工位发料，按每一个工位所需物料，使用企业内统一的物流周转箱或托盘进行集装，以便于发料交接。 成品发放，为保证商品在装卸搬运途中不受损坏，商品的包装一定要符合以下要求： （1）根据商品的外形特点，选择适宜的包装材料，便于包装的拆装、装卸和搬运。 （2）商品包装要符合运输的要求。 ①包装应牢固，怕潮的商品应做防潮处理，易碎的商品应进行必要的防震包装。 ②包装外要有明显的标志。 ③不同运价的商品应尽量不包装在一起，以免增加运输成本。 （3）严禁性能抵触、互相影响的商品混合包装。 （4）包装的容器应与被包装商品体积相适应，满足模数化的要求。 （5）要节约使用包装材料，注意节约代用，修旧利废。 2017/3/11

12 而现代更常见的唛头是各种不粘胶形式的条码，未来将是我们看不到的、计算机系统能快速准确识读、信息量丰富的无线电射频标签（RFID）“唛头”
3. 刷唛（打标记） 包装完毕后，在包装上写明收货单位、到站、发货号、本批商品的总包装件数、发货单位等，并按与客户的预定，涂刷唛头。传统的刷唛采用粘、挂、捆、刷等方式在货物包装或捆装上加上纸质、塑料质、金属质甚至油漆质的“唛头”。 而现代更常见的唛头是各种不粘胶形式的条码，未来将是我们看不到的、计算机系统能快速准确识读、信息量丰富的无线电射频标签（RFID）“唛头” 2017/3/11

13 6.2.3 发放作业 出库商品经复核、包装后，要向提货员或收货员（一般是当班的工班长）点交，具体点交的内容主要有：
（1）发货人员依据发货单核对备货数量，依据派车单核对提货车辆，并检查承运车辆的状况后方可将货物装车。 （2）发货人员按照派车单顺序将每单货品依次出库，并与司机共同核对出库产品型号、数量、状态等，将出库商品及随行证件向司机或提/送货人员当面点交。 （3）对重要商品的技术要求、使用方法、注意事项交待清楚。 （4）商品移交清楚后，提货人员应在出库凭证上签名并注明车号；同时发货人员签字并做好出库记录。 2017/3/11

14 1. 物料发放时的要求 （1）物资的发放须按质按量准确及时地发放，应做到“三早”、“四注意”。
①“三早”：发料准备早，缺货反映早，申请检验早。 ②“四注意”：注意先进先出，注意限额发放，注意料品质量，注意规格型号。 （2）仓库人员在根据发放凭证发放时，应填写实发数量，并及时登记账卡。 （3）凡超过限额或计划外的发放，应履行审批手续。 （4）出库凭证不准涂改，若有变更时需有使用单位主管签章证明，更不允许仓管人员代开出库凭证。 2017/3/11

15 （5）领发货品时，双方必须同时在场当面点清。 （6）对于已经检查的库存已久的物资发放时，需要进行质量的重新检验。
（7）为了防止错发、重发和漏发，要求做到： “三核对”“五不发”。 ①“三核对”：出库单与实物相核对，出库单与物卡相核对，物卡与实物相核对。 ②“五不发”：无计划（订单）不发，手续不齐不发，涂改不清不发，规格型号不对不发，未验收入库不发。 2017/3/11

16 2. 清理 物料出库后，要对仓库进行清理，具体工作主要有：
（1）要清理现场，根据储存规划要求，对货物进行并垛、挪位，腾出新货位，以备新来货物使用。 （2）要清扫发货现场，保持清洁整齐。 （3）要清查发货设备和工具有无丢失、损坏。 （4）商品发货完毕，要整理商品出入库情况、保管保养情况及盈亏数据等情况，然后记入档案，妥善保管，以备查用。 2017/3/11

17 6.2.4 退料、货作业及再入库管理 1. 退料作业 （1）使用单位对于领用的物料，在使用时遇质量异常、用料变更或用料剩余时，使用部门应开“退料单”（如表6-3），连同物品退回仓库。 （2）车间退料时，应将退品包装好，并注明规格、型号数量和名称以及生产厂商。 （3）退料时，应在“退料单”上注明退料原因。若属质量异常，应注明异常原因；若属合格品时，应注明“良品’字样。 （4）退料时，应将“合格品”与“不合格品”分不同单据开列，不能混在一起填开；同时也应注明其生产厂商。 （5）对于使用部门退回的料品，仓库应依其退料原因分别储存和处理，如属供应商的原因应与采购部门联系，要求供应商退回。 2017/3/11

18 （1）客户退货时，应填写“退货申请表”，经销售部负责同意后方可退货。
2. 退货作业 （1）客户退货时，应填写“退货申请表”，经销售部负责同意后方可退货。 （2）客户在收到同意退货的“退货申请表’后，必须按约定的运输方式办理运输。 （3）仓库在收到客户的退货时，应尽快清点完毕，如有异议必须以书面的形式提出。 （4）退回的货物与“退货申请表”是否相符，以仓库清点数量为准。 2017/3/11

19 3. 入库管理 4. 登记入账 （1）仓库应将退入仓库之物料，依其退货原因，分别存放并标识。
（2）对于属供应商所造成的不合格品，要催促供应商及时提回。 （3）对于属我方造成的不合品，且又不能修复的，报一次，进行及时处理。 4. 登记入账 对于已发放的货品和退回的货品，要及时入账，并他部门报送有关资料。 2017/3/11

20 仓储管理信息系统（WMS）发货管理 完成货品的拣取及流通加工作业之后，即可执行商品的出货作业。出货作业主要包含依据客户订单资料印制出货单据，确定出货排程，打印出货批次报表、出货商品的地址标签、及出货检核表。计划人员决定出货方式、选用集货工具、调派集货作业人员，并决定所运送车辆的大小与数量。仓库管理人员或出货管理人员决定出货区域的规划布置及出货商品的摆放方式。随着信息技术的发展上述手工发货/料逐渐会被仓储管理信息系统（WMS）发料所代替。 2017/3/11

21 出库单生成 WMS生成出库品相内容 发出出库需求 PD接到取货需求及出库数据 目的货物和货物条码扫描确认 正确
确认货物货位正确将货物送入、传出 出库终端确认出库完成 WMS修改数据库 PD反馈实际货位及货位信息 不正确（空位和物料错误） WMS生成新的货位并记录实际情况 2017/3/11

22 对于WMS系统，发货管理作为仓库作业管理中的一个有机组成部分，是与其他功能一起综合管理的。在WMS系统中可按规定的发货管理方法进行各种操作和管理，如自动出库、拣选出库、货物查询、货位查询和库存检查等功能。 2017/3/11

23 6.3 拣选作业 仓库和仓库或配送中心发货过程中，针对客户的订单，将每个订单上所需的不同种类的商品，由仓库或配送中心取出集中在一起，包括拆包或再包装，即所谓的拣选（分拣、拣货）作业。 随着商业竞争日趋白热化，零售点对于商品配送的需求，转为多样少量、高频率的配送方式。 “在正确的时间内，将正确的商品及数量，以最好的产品状态与服务品质，在最低的运送成本下，送到正确的场地，给正确的客户”，则依赖整个仓库或配送中心各项作业的相互配合。但不可否认的是，拣选作业的快慢及正确与否，将直接影响对客户的服务品质。 2017/3/11

24 6.3.1 拣选作业的功能与要求 1. 拣选的功能 拣选作业是按订单将一种或多种存储货物取出，按顾客要求整理组合，包括拆包或再包装，并放置在指定地点的整套作业。 这里所说的订单是指拣选单、顾客订单、DC发货单、车间发料单等，它是我们拣选所依赖的信息。订单对手工作业来说是不可或缺的。 2017/3/11

25 拣选作业的目的在于正确且迅速地集合顾客所订购的商品。
这也说明拣选作业的难度，既要有搬运的费力过程，又要有信息的准确。同时拣选还与保管和发货作业紧密相连，作业之间相互影响。 图6-5 拣选作业的成本比例 图6-6 拣选作业各项动作的时间构成 2017/3/11

26 2. 拣选的流程 拣选作业动作可以归纳分析出完整的拣选流程，如下： 生成拣货信息查找 行走 提取 分类与集中 文件处理
2017/3/11

27 如上一步中已由WMS生成包含货位信息的拣选资料，或者有电子标签显示，查找很容易。否则必须建立规范的货位设置与管理方法，以简化查找。
1）拣选信息的形成 拣选作业开始前，必须根据订单完成指示拣选作业的单据和信息。虽然有些配送中心直接根据订单或公司的交货单作为人工拣选的工作单，但重要的是无法标示出产品的货位，指导拣货员缩短拣选路径，所以必须将原始的订单转换成拣选单或电子信号，以使拣货员或自动拣取系统进行更有效的拣选作业。 2）查找（searching） 如上一步中已由WMS生成包含货位信息的拣选资料，或者有电子标签显示，查找很容易。否则必须建立规范的货位设置与管理方法，以简化查找。 3）行走 (Travel or Move) 在拣选时移动最频繁，按行走时有无货物可分为行走和搬运。进行拣选时，要拣取的货物必须出现在拣货员面前，这可以由“人至货”和“货至人”两类不同的方式来实现。 2017/3/11

28 5）分类与集中（Sort and Accumulate）
4）拣取 (Pick) 当货物出现在拣货员面前时，接下来的动作就是接近货物、抓取与确认。确认的目的是为了确定抓取的物品、数量是否与指示拣选的信息相同。实际作业时利用拣货员读取品名与拣选单对比，或电子标签的按钮确认，更先进的方法是利用无线传输终端读取条码由计算机进行对比，或采用货品重量检测的方式。准确的确认动作可能大幅度降低拣选的错误率，同时也比出库验货作业发现更及时有效。 5）分类与集中（Sort and Accumulate） 由于拣选策略的不同，拣取出的货品可能还需要按订单类别进行分类与集中，拣选作业到此告一段落。分类完成的每一批订单的类别和货品经过检验、包装等作业然后发货出库。 6）文件处理 手工完成拣选作业，并核对无误后，可能需要作业者在相关单据上的签字确认，当然在提取时已采用电子确认方式，就由计算机进行处理了。 2017/3/11

29 7、当然前两项是最基本的要求，后几项是顾客提出的更高要求。
3. 拣选的要求 从上述功能及成本分析可以看出，所谓仓库/仓库或配送中心作业的自动化、省力化，通常都是以拣选作业及相应的存储和搬运方式为实施重点；此外，拣选的时程及拣选策略的应用，也往往是接单出货的时间长短的最主要的因素。同样的，拣选的精确度更是影响出货品质的重要环节之一。 现代物流对拣选作业要求主要有以下几点： 1、无差错地拣出正确的货物 2、时间快，至少不影响后面的送货 3、拣选后必要的包装和贴标签 4、品种多，数量少 5、订单跟踪 6、完整的供应链服务和管理 7、当然前两项是最基本的要求，后几项是顾客提出的更高要求。 2017/3/11

30 从拣选作业系统设计来说，人力、信息、空间、设备和技术。要满足现代仓储物流作业对拣选提出的越来越高的要求，就必须要考虑设备技术的选择和设施的详细布置，具体来说有以下问题：
仓库内部布置和存储-拣选策略组合逻辑的研究以提高拣选速度 人工-拣选单位的各种组合的对比与选择 空间质量或者说货物价值与空间成本的匹配 2017/3/11

31 从拣选作业本身来说，拣选作业除了少数自动化设备逐渐被开发应用外，大多是靠人工的劳力密集作业，以下“七不一无”是我们努力的方向：
不要等待——零闲置时间，以动作时间分析，人机时间分析方式改善 不要拿取——尽少减少人工搬运（多利用输送带、无人搬运车） 不要走动——作业人员或机械行走距离尽量缩短，分区拣货，物至人拣取或导入自动仓库等自动化设备 不要思考——拣选作业时尽量不要有对的拣选物的判断，即不依赖熟练工，且降低差错率。 不要寻找——加强储位管理，减少作业人员寻找的时间。如拣选的WMS自动查找储位和电子标签显示的功能。 不要书写——尽量不要拣选单，实现无纸化作业（paperless）。这要求要有自动化的WMS和PDA手持条码扫描设备和机载拣选显示电脑等先进设备。 不要检查——尽量利用条码由电脑检查，同样也要有PDA手持条码扫描等设备。 无缺货──作好商品管理，储位管理，库存管理，拣货管理。安全库存量、订购时机，补货频率等状况利用计算机随时掌握。 2017/3/11

32 4. 分拣作业合理化的原则 1）存放时应考虑易于出库和拣选。这是在仓库设计时就要考虑的存储策略。
2）提高保管效率，充分利用存储空间。空间利用可采用立体化储存，减少通道所战胜的空间和采用一些专门的保管和搬运设备。 3）减少搬运错误。拣选时错误在所难免，除可用自动化方法外，还要求拣货员能减少目视取物操作上的错误。可采用工业工程的方法，在作业批示和货物的放置方面仔细研究。 4）作业应力求平衡，避免忙闭不均的现象。这要求计划安排、事务处理和上下游作业环节的协调与配合。 2017/3/11

33 6.3.2拣选单位与方式 1. 拣选单位 拣选单位与存货单位基本对应，但可能会因用户需要的细分而趋更小。一般来说，拣选单位可分成托盘（Pallet）、箱（Case）及单品（Bulk）三种，即通常说的PCB。以托盘为拣选单位的体积及重量最大，其次为箱，最小单位为单品。 2017/3/11

34 按拣货单位划分的拣货方法有整盘拣货（PP）、整箱拣货（PC）、拆箱拣货（CB）或（BB）等。
总共有以下四种拣选单位： 单品：拣选的最小单位，单品可由箱中取出，可以用人工单手拣取者，尺寸一般在10立方厘米以下，单边长不超过20厘米，重量在1kg以下。 箱：由单品所组成，可由托盘上取出，人工必须用双手拣取者，尺寸一般在10立方厘米到1立方米之间，单边长不超过1米，重量在1~30kg。 托盘：由箱叠码而成，无法用人手直接搬运必须利用叉车或托盘搬运车等机械设备。 特殊品：体积大形状特殊，无法按托盘、箱归类，或必须在特殊条件下作业者，如大型家具、桶装油料、长杆形货物、冷冻货品等等，都属于具有特殊的商品特性，存储和拣选时都必须特殊考虑。 按拣货单位划分的拣货方法有整盘拣货（PP）、整箱拣货（PC）、拆箱拣货（CB）或（BB）等。 2017/3/11

35 2017/3/11

36 以箱为拣选单位的作业 2017/3/11

37 以单品为拣选单位的作业 2017/3/11

38 拣货员无纸化拣选，接受语音指令或电子标签显示。中间传送带上有一个物流箱，用于装拣取的数量不多的货物，然后手工推走。
左上部的托盘货架用于存储大量货物，可以整托盘进出（拣选）；左中部是重力式货架，可用于以箱或单件作为单位拣选；左下部重力式货架的托盘货物用于大量拣 取，直接放到最右边的传送带上。 拣货员无纸化拣选，接受语音指令或电子标签显示。中间传送带上有一个物流箱，用于装拣取的数量不多的货物，然后手工推走。 2017/3/11

39 注意拣选单位与基本库存单位（SKU，或称为货品、品项）的联系与区别。对仓库里的SKU，不但要按货物名称，还要按型号和规格来区分。例如可乐，内容都一样，但单件商品包装有2升的、1.25升的、600ml、550ml、330ml和225ml等多种型号规格。则这里提到的6种包装规格，每一种在仓库里都是一个独立的SKU。 2017/3/11

40 人至货方式是最常见的，拣货员通过步行或搭乘拣选车辆到达货品储存位置。人至货的系统构成简单，柔性高，可以不用机械设备和计算机支持。
2. 拣选行走方式 行走方式主要有人至货、货至人二大类。 1）人至货方式 人至货方式是最常见的，拣货员通过步行或搭乘拣选车辆到达货品储存位置。人至货的系统构成简单，柔性高，可以不用机械设备和计算机支持。 “货到传送带”法:拣选工作在输送机两边进行，拣出的货物由作业者直接送到输送机（集货点），或用容器集中后送到输送机（集货点），由输送机送到集货中心。因有输送机的帮助，拣货员的行走距离短，劳动强度低，拣选的效率高，每小时每人可拣选1000件货物。 但输送机将拣选作业区分成两个部分，在拣选任务不是均匀分布在两边的货架时，不能协调两旁拣货员的工作节奏，同时也造成系统的柔性差、补货不方便、所需的作业面积大。它的拣选搬运设备是“传送带”。因为有它们的存在，存储区同时也是拣选区的通道较宽，以布置输送机械。 2017/3/11

41 货至人方式则相反，主要行走的一方为被拣货物，拣取者在固定位置内作业，无需去寻找货位。
2）货至人方式 货至人方式则相反，主要行走的一方为被拣货物，拣取者在固定位置内作业，无需去寻找货位。 货至人方式可分为普通、闭环和活动的三种，对普通的货至人方式，拣货员不用行走，拣选效率高、工作面积紧凑、补货容易、空箱和空托盘的清理也容易进行，可以优化拣选人员的工作条件与环境。不足之处在于投资大，拣选周期长。这种拣选方法的应用系统称为小件自动化仓储系统。 2017/3/11

42 闭环“货至人”的拣选方法中载货托盘（即集货点）总是有序地放在地上或搁架上，处在固定位置。输送机将拣选货架（或托盘）送到集货区，拣选人员根据拣选单拣取货架中的货物，放到载货托盘上，然后移动拣选选架，再由其他拣选人员拣选，最后通过另一条输送机，将拣空后的拣选选架（拣选货架）送回。 2017/3/11

43 这种方法的优点在于：拣选路线短，拣选效率高，系统柔性好，空箱和无货托盘的清理容易，所需作业面积小，劳动组织简单。
其缺点有：为了解决拣选选架的出货和返回问题，仓库、输送机和控制系统的投资大；因顺序作业，造成作业时间长等。提高这种系统的效率的关键，可通过拣选任务的批处理，减少移动的拣选选架的数量，缩短拣选作业的时间。 2017/3/11

44 活动的“人至货”拣选方法是拣货员（或拣选机器人、高架堆垛机）带着集货容器（集货点）在搬运机械的帮助下，按照订单的要求，到货位拣选，当集货容器装满后，到集货点卸下所拣选物。由于此系统一般是由机器人拣选。但机器人取物装置的柔性较差，不能同时满足箱状货物、球状货物、柱状货物的拣取，这也就限制了它的应用。这种系统一般用在出库频率很高、且货种单一的场合，是托盘自动仓库的主要方式。 2017/3/11

45 6.3.3拣选策略 订单拣选是仓库的一项基本服务，一般占仓库的近一半作业成本，是影响日后拣选效率的重要因素。订单拣选通常有4种策略，即：
摘果式(Discreet picking)。 播种式(Batch picking)。 分区式(Zone picking)。 波浪式(Wave picking)。 2017/3/11

46 1. 摘果式(Discreet picking)
摘果式作业也称单订单拣取（Single-Order-Pick），这种作业方式要求拣选人员巡回于仓库内，一次将一个订单的所有货物从头到尾拣取挑出并集中的方式，是较传统的拣选方式。 摘果式的优点是：一个订单在拣选后一次完成，不必再分选、合并；作业方法单纯；提前期短；导入容易且弹性大；适用于大量订单的处理。 但它也有明显的缺点： 商品品种多时，拣选行走路径加长，拣取效率降低； 多个工人同时拣取不同的大数量订单时，会在通道处发生拥挤 拣选区域大时，搬运系统设计困难。 2017/3/11

47 2. 播种式（Batch pick） 播种式拣选将多张订单集合成一批，将所有订单所要的同一种货物拣出，在暂存区再按各用户的需求二次分配，一般是多人作业。采用播种式时一个拣货员拣取多个订单的某种或几种货品的所有订单的数量。如图6-11 ，还是1号拣货员，采用播种式，他要将1和2号两个订单先合并（见表6-7），再拣取全部数量。图中红色（G1和A3）为1号订单的，绿色的（D5、B4和F2）为2 号订单的，蓝色（C7和E8）是两个订单都有的，拣货员一次将两个订单的所有货物全部拣出，最后退出拣选区，再分选（Sorting）。一般不会在拣货同时分拣的，因为拣货车没有空间容纳分开放的货物，而且这样“边拣边分”极易出错。 2017/3/11

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49 拣货员号 订单号 SKU 数量 位置 1 1，2 G 2 B3 C 7 A6 A 3 D7 D 5 C5 F G6 E 8 H3 B 4
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50 优点：适合订单数量庞大的系统。可以缩短拣取时行走搬运的距离，增加单位时间的拣选量。
播种作业方式的优缺点如下： 优点：适合订单数量庞大的系统。可以缩短拣取时行走搬运的距离，增加单位时间的拣选量。 缺点： 对订单的到来无法做即刻的反应，必须等订单累积到一定数量时才做一次的处理，因此会有停滞的时间产生（只有根据订单到达的状况做等候分析，决定出适当的批量大小，才能将停滞时间减到最低）。拣取后还要分选，若数量多很费时。 2017/3/11

51 播种式拣选是多人先分订单，按分订单的原则不同可进一步分为四种：
1）合计量分批原则。将进行拣选作业前所有累积订单中的货品依品种别合计总量，再根据此总量进行拣取的方式。适合固定点间的周期性配送。 优点：一次拣出商品总量，可使平均拣选距离最短。 缺点：必须经过功能较强的分类系统完成分类作业，订单数不可过多。 2）时窗分批原则。当订单到达至出货所需要的时间非常紧迫时，可利用此策略开启短暂时窗，例如5或10分钟，再将此一时窗中所到达的订单做成一批，进行拣取。此分批方式较适合密集频繁的订单，且较能应付紧急插单的需求。 2017/3/11

52 3）定量分批原则。订单分批按先进先出(FIFO)的基本原则，当累计订单数到达设定之固定量後，再开始进行拣选作业的方式。
优点：维持稳定的拣选效率，使自动化的拣选、分类设备得以发挥最大功效。 缺点：订单的商品总量变化不宜太大，否则会造成分类作业的不经济。 4）智慧型的分批原则。订单汇集后，必须经过较复杂的计算机程序，将拣取路线相近的订单集中处理，求得最佳的订单分批，可大量缩短拣选行走搬运距离。 优点：分批时已考虑到订单的类似性及拣选路径的顺序，使拣选效率更进一步提高。 缺点：软件技术层次较高不易达成，且信息处理的前置时间较长。 2017/3/11

53 3. 分区式(Discreet picking)
分区式可以是各个工人分别在不同拣选区共拣一个订单的货物或多个订单的货物。每个工人只负责拣取他所在分区的货物。拣取的货物最后再分选、合并。每个拣货员负责一片存储区内货物的拣选，在一个拣选通道内，先将订单上所要货物中该通道内有的全部拣出，汇集一起后再分配。 2017/3/11

54 4. 波浪式(Discreet picking)
波浪式是按照某种特征将要发货的订单分组，如同承运商的所有订单为一组，一次完成这一组订单，下一波再拣选另一组的。它只适用于自动拣选机械的拣选，例如UPS自动仓库拣选系统就是采用这种方式。 2017/3/11

55 四种拣选策略比较 方法 每订单拣选人数 每拣货员处理订单数 摘果式 Discrete 单人 单订单 播种式 Batch 多订单
分区式 Zone 多人 单订单/多订单 波浪式 Wave 多机器 2017/3/11

56 6.3.4 拣选信息 拣选信息是按照原始订单或相应生成的信息来批示拣货的进行，它是拣货操作开始前最重要的准备工作，也是完成订单必不可少的环节。拣货信息的表现手段主要有以下几种： 1. 传票拣选 这是最原始的拣选方式，直接利用客户的订单或公司的交货单作为拣选指示。一般采用摘果式策略，即依据订单，拣货员对照货物品名寻找货物，再拣出所需数量，对多品种订单抿货员需来回多起立才能拣足一张订单。 2017/3/11

57 2. 拣选单拣选 这是目前最常用的方式，将原始的客户订单信息输入WMS后进行拣选信息处理，打印拣货单。如WMS具备货位管理功能，拣货单的品名就按照货位编号重新编号，以使拒货员行走路径最省，同时拣选单上有货位编号，拣货员按编号寻找货品，不识货的新手。拣货单一般按作业分区和拣货单位分别打印，分别拣货后，在出货暂存区分选集货等待出货，这是一种最经济的拣货方式，但必须与货位管理配合才能发挥其效益。 2017/3/11

58 3. 拣选标签 拣选标签与拣选单的不同之处在于，拣选标签的数量与分拣数量相等。拣选标签按要出货的箱（件）数打印，与订购数量一致，每次拣货时标签贴完表示拣货完成，是一种防错的拣货方式。标签上还印有条码可能用来自动分类。这种方法一般用于高单价的货物，可用于按店拣货和按货物类别拣货。依拣货单位的不同，有整箱拣货标签、单品拣货标签和送货标签等。它的缺点是环节较复杂，成本较高。 2017/3/11

59 4. 电子标签辅助拣选 电子标签辅助拣选（参见图6-8右）是一种计算机辅助的无纸化的拣货系统，它在每一个货位安排数字显示器，利用计算机控制将订单信息传输到数显装置上，作为拣货信息指示，拣货完成后按确认键。以电子标签取代拣选单，在货架上显示拣选信息，减少了寻找时间，是较好的人机界面。每个电子标签有一个灯，灯亮表示有待拣货物，因而得名Pick-to-light。 电子标签系统包括电子标签货架、信息传递装置、计算机辅助拣选台车、条码、无线通信设备等，在现代配送中心经常应用。它适用于播种式或分区式拣选，但货品种类多时不适合，应用于ABC分类的AB类货物上。电子标签系统的 2017/3/11

60 5. 无线射频（RF）辅助拣选 这是比电子标签更先进的技术，它利用无线射频技术，通过RF无线终端机显示拣选信息，显示的信息量更多，且可结合条码技术使用，实现拣选和WMS系统信息的及时更新。 它的原理是利用集成无线射频和条码扫描的掌上计算机终端（图6-14）将订单信息由WMS主机传输到掌上终端，拣货人员依此信息拣货，并扫描货位上的条码，如信息不一致，终端会报警，如一致就会显示拣货数量，拣货完成后，按确认即完成拣货工作，同时信息利用RF传回WMS主机将库存数据扣除，是一种即时的无纸化系统。 2017/3/11

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62 6. 自动拣选 自动拣选主要是AS/RS即自动仓库的拣货方式。自动仓库按货物大小可分为托盘自动仓库和小件自动仓库，它们的存取货都是自动进行的，对拣选来说属于“货至人”的方式。AS/RS由计算机系统控制，在仓库通常采用波浪式拣货策略，一波拣取多个订单的全部货物，并分类集中整理好（配套自动分拣系统），可以直接进行发货。 2017/3/11

63 托盘自动仓库是最常见的自动拣选方式，它是采用自动巷道堆垛机及配套的输送机械来完成拣货作业的，如图6-15所示。自动库都采用高架形式来利用空间。当计算机将拣选信息传入时，巷道堆垛机移至指定货位，取出整托盘货物，送到地面输送机械系统，再传输到相应位置，甚至可以与AGV结合起来，送到真正需要的位置。它是以托盘作为拣选单位的。 2017/3/11

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65 若拣选单位比托盘小，可采用小件自动仓库（Mini-Load ASRS），它采用计算机控制的自动旋转货架来实现“货至人”的自动拣选。例如图6-16所示的水平式旋转式货架，它有多层多列的货位，每个货位放置一种货品。当联机计算机将拣选信息传入时，待拣货品的货位自动旋转至前端的窗口，方便拣货员拣取。这种方式省却了货物的寻找与搬运，但仍需人工拣取动作。但因旋转整个货架，动力消耗大，只适用于轻巧货物，如电子行业的零部件仓库。 2017/3/11

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67 6.4 拣选作业系统分析 6.4.1 拣选效率分析与评价 一、 作业效率分析 这里先介绍几个和效率有关的概念。
拣选面（pick face）是货物存储地前的一个二维面，是货物提取的地方，也是存储的货物向拣货者展示的地方。如通常货物存储方式有散放、小型货架和托盘货架等，相应的拣选面分别是货物、小型货架的整个前面和托盘货架的货格的某一层，读者可以参看图6-6~图6-8确定一下。如果拣选面提供的货物种类数越多，它所需要的拣选行走就越少，从行走所 占的时间比就知道拣选效率就越高，例如图6-8所示的单品拣选面。 2017/3/11

68 拣取密度（pick density）是一个拣货员沿拣选通道行走单位距离时的拣取数量。此拣取密度可以应用到订单上，拣取密度高的订单每次拣取所花的时间少，因此拣取更经济。但因为订单并不能提前得到，它的拣取密度也没法先确定，对实际拣选工作没有帮助。但是，定义SKU密度解决了这一问题。 SKU密度是指单位行走距离中拣取的SKU数（品种数）。如果SKU密度高，拣取密度也高。因此将最常用的SKU存储在一起，可以增加拣取密度，至少是在局部SKU集中的地方是如此。于是拣货员可以在更小区域内拣取更多，这意味着更少的行走。 2017/3/11

69 回库工可做的工作还有去掉托盘上的热缩包装和打开箱盖封装等，以便于拣选时更方便。
拣货时还有一类情况是回放货物，例如不是采用人上型叉车的P-->C拣货等，拣出货物后，要将托盘放回原处，即使托盘拣空了，也要处理。这时候要安排回库工(restocker)。一般的经验是每五个拣选工配一个回库工，但要根据实际货物流动状况进行调整。 回库工可做的工作还有去掉托盘上的热缩包装和打开箱盖封装等，以便于拣选时更方便。 2017/3/11

70 每人时平均拣取能力是希望能衡量出拣货人员的作业效率，而由于各仓库作业性质不同，可按以下三项来选择考虑：
二、拣选作业绩效考核指标 1. 人员类指标 1）每人时平均拣取能力 每人时平均拣取能力是希望能衡量出拣货人员的作业效率，而由于各仓库作业性质不同，可按以下三项来选择考虑： 每人时拣取品项数=拣货单总笔数/拣取人员数×每日拣货时数×工作天数 采用摘果式拣取时，拣货单总笔数(一行为一笔)即为订单总笔数；若为播种式拣取，合计后的拣货单总笔数必小于订单总笔数。 每人时拣取次数=拣货单位累计总件数/拣取人员数×每日拣货时数×工作天数 每人时拣取材积数=出货品材积数/拣取人员数×每日拣货时数×工作天数 这里材积数可以用体积、托盘数、箱数或重量等单位来衡量，与拣选单位对应。 2017/3/11

71 在仓库或配送中心中，一般拣货都是以品项为单位，一个品项拣完再寻找下一品项，因此，对较人工、机械化仓库或配送中心，或是出货多属于少量多样的仓库而言，其走行寻找时间可能较动手拿取货品的时间长，所以“每人时拣取品项数”的指标较能代表拣货效率，其数值高即表示在单位时间内每位人员的拣货效率不错。 反之，对已采用计算机辅助和自动存取系统的仓库或配送中心，或出货主要是少品种大数量的仓库或配送中心而言，在行走寻找品项上(有自动显示系统帮助，拣货员将能快速找到要拣取的货品) 并不需花费太多时间，反倒是动手拿取的时间相对较长，其中有可能是要动手拿取的次数较多，则以“每人时拣取次数”来衡量较为妥当。 2017/3/11

72 对拣货系统，造成拣货效率不佳的原因主要有：
货物储位未进行合理规划和管理 找不到货品或缺货率太高 无效走动及无效动作太多 拣取路径过长 拣选单据未合理分类归纳和排序 未采用合适的拣取容器与设备 拣误率太高，花在更正的时间也很多 在上述绩效指标的基础之上，还要结合整个仓库系统综合考察分析，最后根据具体情况确定关键绩效指标KPI。 2017/3/11

73 6.4.2 拣选方法与及相关作业 一、拣选方法的选择 2017/3/11

74 一张拣选订单可以由一个拣货员全部完成（摘果式），或者多个工人同时来完成（分区播种式）。前面介绍的拣选策略具体选择要考虑多种情况，但总的原则是使拣选工作更快且高质量完成。如果在拣选开始前，所有订单的情况是已知的，就可以事先确定有效的拣选策略，若是实时到达的且必须及时分拣以满足发货要求，就没有时间来考虑效率了。但记住，摘果式简单直接效率不太高，播种式效率较高，但管理协调工作量大且拣后还要分选。 可以用“流动时间”这个统计指标来衡量一个订单从到达系统直到装车发运前的总时间。一般来说，减少流动时间是提高的方向，因为这意味着订单能流动更快，提高服务质量和响应度。 衡量拣货员工作效率的指标有每人时拣取次数，一般可用拣选发货装车的数量来估算。如果某一车不够装，可让该拣货员继续为该车拣货。还不行就加拣选工。对于大订单且货物荼布在仓库各处，就宜采用分区策略，但最后需要集中分选。 2017/3/11

75 二、快拣区的设置 在仓库实践中，对于出货量大且特别迅速的一些A类货物，我们予以特别关注，通常会指定一个靠近出货口的位置专门存放，甚至专门设置一个存储和拣货区，当然有时候可能就是进来的货物不上回直接堆放在此区，这就是快拣区（fast-pick area）。设置快拣区对提高出货速度十分有利，是仓库设计和作业中一个值得考虑的问题。 2017/3/11

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77 既然设置快拣区在有些情况下优势是明显的，现在的问题是：
哪些货物品种应放在快拣区？ 它们分别放多少？ 快拣区应设置多大？ 要回答这些问题，理论上可用“流体模型”来解决，就是仓库看成是一个水桶，每种货品都是连续不间断供应的流体，因为某些流量特别大，就单独为它设一根管子快流。 2017/3/11

78 设置快拣区前必须明确每种货品的尺寸、历史订单组成和数量情况，KPI数据有一段时间内的每种货品累计拣取笔数和材积数（参见前面1、3、16和18项绩效指标）。对于某种拣货数量小于整托盘的货物的人工效益（labor efficiency）是指拣出给材积数所需的工人工作量，相当于前面第9项绩效指标“每人时拣取材积数”，此指标最高的几项货品就是进入快拣区的货品，因为这样净收益（快拣带来的节省减去再补货成本）最大。快拣区设置成一排流动式货架的单面作业形式，且人工效益最高的品种放在手腕左右高度处的黄金位置，效果最好（参考图6-9）。快拣区一般不宜采用托盘货架，因为需要上下的机械作业，效率难以提高（图6-9中托盘货物是从拣货员的背面放入的，是实面，而不是拣选面）。 2017/3/11

79 至于入选的货品放多小的问题和快选区总体大小的问题需要进一步的计算推导，实际操作中要考虑仓库的综合情况先定一个经验值。
如果快拣区设置过大，就失去意义。倘若仓库同时有很多快速货物，可以考虑采用下图6-所示的分枝式（Branch-and-pick）货架及拣货输送机组合形式。 图6-19 便于拣货的分枝式货架及输送机组合 2017/3/11

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81 三、拣选相关作业 从前面分析可以看到，拣货作业的效率是受整个仓库物流系统规划与运作的综合影响的，尤其货物储位未进行合理规划和管理、设施规划和信息系统等关系密切，这就要求我们对拣选相关作业也给已重视，从整体观来考虑物流系统的人、机、料、法、环诸方面，来设计和改进包括拣选在内的物流作业。 拣货后作业主要是检查与包装。包装作业由人力来完成，难以自动化，但作业在相对固定位置上，且包装时也是对拣货作业是否完成和作业质量的检查。比如订单精确率就是一个重要指标，若包装检查阶段没有发现拣货的错误，最终只能是在客户那里才发现，显然给客户一个工作质量不高的坏印象，至少收回或补正是一件麻烦的工作，甚至带来索赔等一系列问题。 2017/3/11

82 包装碰到的一个问题是顾客一般希望以最小可能的包装容器数量收到全部订货，这样可以减少运输和搬运成本。但是这需要对同一顾客的多个订单有一个累计和暂存的过程。
例如美国Amazon公司的网上购书流程，如果购买两本书的时间超过15分钟，就作为前后两个订单分别拣选配送，这一方面反映其物流作业的快速，幸好Amazon为提高顾客服务水平补偿顾客额外多花的运费，顾客也就不在意没有合并包装和发货的问题了。现代物流，如快运等行业最终发货包装贴有条码，以这些作为进入配送、运输环节跟踪和查询的依据。 2017/3/11

83 6.4.3 拣选批量问题 采用播种式拣选时，订单要合并成一定的批量。但形成批量的方法有多种，下面介绍一种对无分区确定拣选批量的方法，它采用如下两步过程： 第一步，按平衡分拣工作来估算最佳批量d*； 第二步，按先到先服务的原则，订单累计达到d*后就作为一批，依次往下直到分完。 2017/3/11

84 1. 批量大小的确定 设 o 为单位时间内的平均订单数量；u 为订单的平均品种数；t1为在能到达所有储位的拣货路径上所花的行走时间；因为在发货区要按订单分类整理货物，t2为步行跨越发货区的时间。问题的决策变量为一个批量中的平均订单数d。 2017/3/11

85 假设货物品种是均匀分布的，且每一批量由多个品种组成，则拣取一个批量所花的时间大约为t1 。因为 o/d是单位时间内的平均拣取次量，则单位时间内拣选作业所花的时间是ot1/d。另外在发货区分类整理所花的时间是 u o t2 d，其中∈(0, 1)， 是要由实验或仿真确定的参数。则可建立以下整数规划模型来求d的最优解。 2017/3/11

86 其中目标函数（6.1）为单位时间内的总工作量，该问题的最优解可由以下方法求出。
第一步，令函数c(d) 的一阶导数为0，求出该函数的最小点d' 2017/3/11

87 因此d* 随着存储区的大小增加而增加，随订单中平均品种数增加而减少。
第二步，如果c( int(d' ) )< c( int(d' )+1 )，则d* = int(d' )为，否则d* = int(d' ) +1，int(d')为对d' 取整。 因此d* 随着存储区的大小增加而增加，随订单中平均品种数增加而减少。 2017/3/11

88 最后，因为c( 2)> c( 3 )，所以d* = 3。
分钟 例6-1，某公司的仓库布局类似于图6-20 ，其中共有25个巷道，每条长25米宽3.5米。每托盘所占区域为1.05×1.05 m2。拣货车辆速度是3.8 km/h，步行跨越发货区的时间约为1.5分钟。每天处理的订单数平均为300个，每订单的平均品种数为10个。经实验确定的参数  为0.1。 则 最后，因为c( 2)> c( 3 )，所以d* = 3。 2017/3/11