第5章 分拣技术及其装备czx

第5章分拣技术与装备中国人民大学出版社.2010LogisticsTechnology&LogisticsEquipment第1节分拣技术装备

分拣的现状与发展

分拣作业就是根据顾客的订货要求，迅速、准确地将货物从其储位拣取出来，并按一定方式进行分类、集中，等待配装送货的作业过程。分拣作业是整个配送作业系统的核心。在配送搬运成本中，分拣作业的搬运成本约占90%，分拣时间约占整个送中心作业时间的30-40%。合理规划分拣作业系统，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。

分拣是指为进行输送、配送，把许多货物按不同品种、不同地点和单位分配到所设置的场地的一种物料搬运过程，也就是一种将物品从集中到分散的处理过程。分拣机用途

随着社会生产力的提高，商品品种的日益丰富，在生产和流通领域中的物品分拣作业，已成为耗时、耗力、占地大、差错率高、管理复杂的部门，为此，物品分拣输送系统已经成为物料搬运系统的一个重要分支，广泛应用于邮电、航空、食品、医药等行业，流通中心和配送中心。分拣方式比较能连续、大批量地分拣货物，分拣差错率极低，分拣作业基本实现无人化

自动分拣以机械为主要输送工具，靠人工进行拣选

机械分拣劳动量大、效率低、差错率高人工分拣特点分拣方式分拣作业

（1）分拣信息（2）分拣作业过程

分拣作业所消耗的时间主要包括以下4个方面：1）形成拣货指令的订单信息处理过程所需时间；2）行走或货物运动的时间；3）准确找到储位并确队所拣货物及其数最所需时间；4）拣取完毕，将货物分类集中的时间。

分拣方法

传统的分拣系统的基本构成有3个元素：分拣货架集货点（集货货架）分拣人员

（1）“人到货”分拣方法这种方法是分拣货架不动，即货物不运动，通过人力拣取货物。在这种情况下，分拣货架是静止的，而分练人员带着流动的集货货架或容器到分拣货架，即拣货区拣货，然后将货物送到静止的集货点。这种作业系统构成简单，柔性化程度高，可以不用机械设备和计算机支持。但所需要的作业面积较大、补货困难、劳动强度高。

（2）分布式“人到货”分拣方法

这种分拣作业系统的分拣货架也是静止不动，但分货作业区被输送机分开，这种分拣方法也简称为“货到皮带”法

。因有输送机的帮助，分拣人员的行走距离短，劳动强度低，拣货的效率高，每小时每人可分拣1000件货物。但输送机将拣货作业区分成两个部分，在分拣任务不是均匀分布在两边的货架时，不能调节两旁分拣人员的工作节奏，同时也造成系统的柔性差、补货困难、所需的作业面积变大等现象的发生

。

（3）“货到人”分拣方法

这种作业方法是人不动，托盘（或分拣货架）带着货物来到分拣人员面前，再由不同的分拣人员拣选，拣出的货物集中在集货点的托盘上，然后由搬运车辆送走

。分拣人员不用行走，分拣效率高、工作面积紧凑、补货容易、空箱和空托盘的清理也容易进行，也可以优化分拣人员的工作条件与环境。不足之处在于投资大，分拣周期长。

（4）闭环“货到人”分拣方法

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。输送机将分拣货架（或托盘）送到集货区，拣货人员根据拣货单拣选货架中的货物，放到载货托盘上，然后移动分拣货架，再由其他的分拣人员拣选，最后通过另一条输送机，将拣空后的分拣货架（拣选货架）送回

。优点在于：拣选路径短、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:为了解决分拣货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。

（5）活动的“人到货”分拣方法

分拣人员（或分拣机器人、高架堆垛机）带着集货容器（集货点）在搬运机械的帮助下，按照订货单的要求，到分拣货架拣货，当集货容器装满后，到集货点卸下所拣货物

。由于此系统一般是由机器人拣货。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

。

（6）分练货架与集货点合一的分拣方法

分拣货架与集货货架一起运动，来到分拣人员（或分拣机）前，进行分拣的方式。这种方法仅是一种基于理论的构想，因控制和输送技术上的原因，在实际上并不可行。分拣作业合理化的原则

（1）存放时应考虑易于出库和拣选（2）提高保管效率，充分利用存储空间（3）减少拣选错误（4）作业应力求平衡化，避免忙闲不均的现象（5）事务处理合作也环节要协调配合（6）分拣作业的安排咬合配送路线的顺序一致（7）缩短配送车辆的滞留时间第2节自动分拣技术装备

自动分拣系统物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类，将这些商品运送到指定地点（如指定的货架、加工区域、出货站台等）同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短的时间内从庞大的高层货存架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送地点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。第二节

物流设备分拣设备（SortingMachinery）

自动分拣系统的主要特点

（1）能连续、大批量地分拣货物（2）分拣误差率极低（3）分拣作业基本实无人化

自动分拣机优缺点（1）优点： 减少拣选面积 提高拣选速度 节省拣选成本 提高拣选准确率（2）缺点： 价格高 需要专人经常补货 适用范围小，只适用较小的物件自动分拣系统的组成

控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别进行自动分类。分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使改变在输送装置上的运行方向进入其它输送机。输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品鱼贯通过控制装置、分类装置，并输送装置的两侧。分拣道口是已分拣商品脱离主输送机（或主传送带）进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使商品从主输送装置滑向集货站台，在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。

分拣信号的输入和识别1）键盘2）声音识别输入3）条形码和激光扫描器4）光学文字读取装置传统方法：由操作员用肉眼识别分拣货物的分拣目的地，同时在输入键盘上用手按分拣口的号码键进行自动分拣。这种方式简单可靠，但要求操作人员精力集中，认真负责，分拣差错率与人的因素关系很大。自动识别技术：编上号码的货物经入口输送输入键盘附近自动停住，经分拣员吧物品号码打入键盘进入计算机，打入信号无误后，在安东键盘输出到分拣装置。在到达分拣装置之前，再通过脉冲器复核货物在这段运行的时间，如果允许误差范围内到达，计算机即指令分拣器动作到制定出口，如果没能到达或超出实现给定的数量，计算机指令分拣器不动作，一直进入零出口，把货物收回。自动分拣系统的分类

1、自动分拣机分拣系统采用自动分拣机分拣时可实现分拣工作的自动化，分拣精度好，分拣效率高，可同时完成多张订单所要求的分拣货物。但只适合于尺寸较小的圆柱状，盒状货物分拣；对每一张订单所要求的货物数量有限制，否则货架会很长；补货只能通过人工进行，准确率要求也高；由于货物从货架出口掉出需要时间，皮带机上集货容器之间的距离还要与所要求的货物的数量匹配。自动分拣系统的分类

2、机器人分拣系统与装备

与自动分拣机分拣相比，机器人分拣具有很高的柔性。如果机器人分拣所需的拣选货物的储位和数量等信息是通过配送中心的计算机信息系统提供的，则货物的存放地点不能随意变动，活动货架也不可能应用；为了保证机器人作业的效率，包装的样式要统一，尺寸误差也不能过大。但如果采用了CCD（电子耦合器件），则机器人可通过传感系统了解货物储位和包装的变化，并向机器人控制系统发出指令，机器人就可自行变更预定的运动路线，系统可获得更大的灵活性。自动分拣机的拓扑结构线性结构：订单大且少、拣货终端数量少可采用线性结构环形结构：订单小且多，可采用环形结构自动分拣系统的分类装置

（1）横向货物分类装置（2）活动货盘分类装置（3）翻盘式分类装置（4）直落式分类装置（5）辊子浮出式分类装置（6）皮带浮出式分类装置（7）滑块式分类装置（8）摇臂式分类装置（9）推出式分类装置类型适应范围最大货重/kg最大速度(m/s)最大分拣能力/(件/h)费用空间要求横向货物分类货物底面平整

20

2.5

15000高合适活动货盘分类小件货物约5

2.5

15000一般高翻盘式分类货物底面光滑

50

2.5

12000一般一般直落式分类扁平和不易碎品

5

1.5

12000一般合适辊子浮出式类平底和无包装带货物

50

2.5

7000一般合适滑块式分类无包装带货物约90

2.5

12000一般一般气缸侧推分类非易碎品约50

1.5

1500合适一般旋转挡臂分类几乎所有物品约50

1.8

2500合适一般摇臂式分类非易碎及形状稳定物约20

1.0

2000合适高皮带浮出式类适用皮带运输的物品

50

1.5

3000合适高分类装置性能比较

第3节电子标签辅助拣货系统

电子标签辅助拣货系统电子标签辅助拣选系统在欧美一般称为PTL（Pick-to-lightorPut-to-light）System，在日本称之为CAPS（ComputerAidedPickingSystem）或者DPS（DigitalPickingSystem）。它是一种计算机辅助的无纸化的拣货系统，采用计算机传输拣选指令到操作者面前的显示屏上，导引操作者完成规定的作业。其原理是在每一个货位安装数字显示器，利用电脑的控制将订单信息传输到数字显示器，拣货人员根据数字显示器所显示的数字拣货，拣完货后按确认钮即完成拣货工作，这种方式也叫做电子标签拣货。

电子标签拣货操作过程

1、电子标签辅助拣货系统的结构组成（1）PC主机（2）交换机（3）接线箱+控制器（4）电子标签（5）条形码扫描枪（6）条形码打印机（7）显示屏2、电子标签辅助拣货系统的优点

无纸化作业方式提高拣货速度及效率，降低误拣错误率作业员走动路最优设计，能做到走动线路最短距离化。可动态监视操作管理过程，货品出入库数据实时显示，员工操作进度存储显示。提升出货配送物流效率降低作业成本电子标签辅助拣货系统的类型

电子标签若依硬件设计与应用之不同

1、标准型在标签的面板设计上，除了灯号与按键外，尚有一可显示数量的LED显示设计

2、经济型与标准型的差别在于其只有灯号与按键的设计，无法显示应拣数量，因此硬件成本较低。按拣货作业方法的不同可分为

1、摘取式货架上安装的标签所对应的是商品，拣货人员依标签的指示，自货架上将商品取下。2、播种式货架上安装的的标签所对应的是客户，拣货人员将批次汇总后之商品，依标签的指示，并分配至订购客户。

第4节分拣设备系统合理规划与配置

拣选模式的选取

拣选模式编号存储单位拣选单位记号1托盘托盘P→P2托盘托盘+箱P→P+C3托盘箱P→C4箱箱C→C5箱单品C→B6箱箱+单品C→C+B7单品单品B→B分拣策略

分拣策略是影响分拣作业效率的重要因素，对不同的订单需求应采取不同的分拣策略。决定分拣策略的四个主要因素是：分区、订单分割、订单分批及分类。这四个主要因素交互运用可产生多个分拣策略。分拣策略

1、分区策略分区就是将分拣作业场地作区域划分。按分区原则的不同，有以下四种分区方法：（1）按货物特性分区（2）按分拣单位分区（3）按分拣方式分区（4）按工作分区分拣策略

2、订单分割策略当订单上订购的货物项目较多，或是分拣系统要求及时快速处理时，为使其能在短时间内完成分拣处理，可将订单分成若干一子订单交由不同分拣区域同时进行分拣作业。将订单按分拣区域进行分解的过程叫做订单分割。订单分割一般是与分拣分区相对应的，对于采用分拣分区的配送中心，其订单处理过程的第一步就是要按区域进行订单分割，各个分拣