《物流设备与设施》项目九 物流分拣设备

项目九

物流分拣设备任务一物流分拣系统及作业任务二物流分拣设备返回任务一物流分拣系统及作业一、物流分拣概述分拣作业就是将用户所订的货物从保管处取出，按用户分类集中、处理放置。随着商品经济的发展，用户需求向小批量多品种的方向发展，配送中心配送货品的种类和数量将急剧增加，分拣作业在配送中心作业中所占的比例越来越大(图9-2)，是最耗费人力和时间的作业。所以分拣配货就成为配送中心的核心工序，也成为直接影响配送中心作业效率和经营效益的重要因素。上一页返回任务一物流分拣系统及作业二、物流自动分拣系统概述(一)物流分拣系统的发展历程最初的分拣系统是完全基于人力的作业系统，通过人工搜索、搬运货物来完成货物的提取。在这种系统中，书面文件的制作和查找、人工搬运等浪费了巨大的人力物力，作业效率低下，显然无法满足现代化物流配送对速度和准确性的高要求随着科学技术的飞速发展，分拣系统中开始运用各种各样的自动化机械设备，计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的重要手段。虽然在多数的分拣系统中，某些作业环节还需要有人工的参与，但作业强度已越来越小，完全由机械完成分拣作业的自动分拣系统一也应运而生。机械化、自动化、智能化成为现代分拣系统的主要特点与发展趋势。下一页返回任务一物流分拣系统及作业现代物流配送中，高科技的应用为作业效率和质量的提高提供了坚实的技术保证。现代化的分拣系统逐渐成为物流机械化系统、信息系统以及管理组织系统的有机组合。物流机械化系统主要是各种物流设备的有效组合和配置，信息系统是分拣信息和控制信息等流动的载体，管理组织系统负责设备、人员的调度以及控制系统总体的运作模式。计算机控制技术、信息技术以及物流自动化机械成为现代分拣系统的重要组成部分。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(二)物流自动分拣系统物流自动分拣系统是第二次世界大战后在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动分拣系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。该系统的作业过程可以简单描述如下: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，以便装车配送上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(三)物流自动分拣系统的特点1.能连续、大批量地分拣货物由于采用大生产中使用的流水线自动作业方式，自动分拣系统不受气候、时间、人力等的限制，可以连续运行，同时由于自动分拣系统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统的分拣能力是人工分拣系统的数倍，可以连续运行100个小时以上，每小时可分拣7000件包装商品，如用人工则每小时只能分拣150件左右，同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8小时。2.分拣误差率极低自动分拣系统的分拣误差率大小主要取决于所输入分拣信息的准确性大小，这又取决于分拣信息的输入机制，如果采用人工键盘或语音识别方式输入，则误差率在3%以上，如采用条形码扫描输入，除非条形码的印刷本身有差错，否则不会出错。因此，目前自动分拣系统主要采用条形码技术来识别货物上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业

3.分拣作业基本实行无人化国外建立自动分拣系统的目的之一是减少人员的使用，减轻员工的劳动强度，提高人员的使用效率，因此自动分拣系统能最大限度地减少人员的使用，基本做到无人化。分拣作业本身并不需要人员，人员的使用仅局限于以下工作。(1)送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货(2)由人工控制分拣系统的运行(3)分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载、装车。(4)自动分拣系统的经营、管理与维护。如美国一公司配送中心面积为10万平方米左右，每天可分拣近40万件商品，仅使用400名左右员工，这其中大部分人员都在从事上述(1),(3),(4)项工作，自动分拣线做到了无人化作业上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(四)物流自动分拣系统的组成物流自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成(图9一3)。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对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。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，改变输送装置上的运行方向进入其他输送机或进入分拣道口。分类装置的种类很多，一般有推出式、浮出式、倾斜式和分支式几种，不同的装置对分拣货物的包装材料、包装重量、包装物底面的平滑程度等有不完全相同的要求。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业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，在输送装置的两侧，一般要连接若干分拣道口，使分好类的商品滑下主输送机(或主传送带)，以便进行后续作业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人库储存，或是组配装车并进行配送作业。以上4部分装置通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的物流自动分拣系统。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(五)国内外物流自动分拣系统与整个物流业的大环境相似，我国在分拣系统和技术方面相对发达国家还比较落后，人工作业的情况仍比较普遍，电子标签、RF技术等辅助拣选系统的生产和使用还不多，自动拣选系统更是寥寥无几。总的来说，我国分拣系统的应用呈现出集约化程度低、自动化系统和设备应用范围不广泛的特点。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业阻碍自动化拣选系统发展的因素有很多，有些则是与我国整个物流业存在的问题相一致的。物流标准化是我国物流业长期关注的一个问题。商品的条码化、包装的标准化等是自动化拣选系统得以顺利运行的保证，而在我国，由于商品包装箱(指运输包装)上基本没有印刷条码，商业系统至今尚没有认真研究过运用自动分拣机。另外，由于一个公司或企业往往无法左右整个行业的进展，一些大企业倾向于开发适合自己业务特点的系统，这又进一步造成了实际中接目的障碍。自动化设备和系统的价格问题一也是另一个阻碍因素，小企业一般无力购进高价设备。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业如今，国际竞争日益加剧，为了发展我国物流业，国内的许多企业和政府部门也在做更大的努力，并且已经取得了一定的成效。例如，随着科技的日新月异，国内的一些物流配送中心一也开始结合自身特点、采用高技术含量的设备和系统来提高分拣配送效率。上海华联超市的配送中心采用高层立体货架和拆零商品拣选货架相结合的仓储系统和前移式蓄电池又车、电动搬运车、电动拣选车和托盘，实现装卸搬运作业机械化，同时拆零商品配货电子化。采用电子标签拣选系统，使用电子标签设备，大幅度提高了分拣作业速度，降低了拣货出错率上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业随着对物流业的重视，国内一些物流设备生产企业在分拣设备的生产制造上也取得了一定的进展。例如，太原刚玉仓储设备公司和贵阳普天通信机械厂已设计生产货架电子标签拣选系统、小车式数字显示拣选系统、邮件自动分拣系统等;珠海普天慧科信息技术有限公司研发出PTL(Pick-to-light&Put-to-light)电子标签拣选系统，除具备电子标签拣选系统的一般优点之外，还具有弹性控制拣货作业流程、即时现场监控、紧急订单处理和缺货通知等强大的功能。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业三、物流自动拣选作业物流自动拣选作业方式有许多种:按订单的组合可以分为按单拣选和批量拣选;按人员组合，可以分为单独拣选式(1人1件式)和接力拣选式(分区按单拣选);按运动方式，可以分为人至货前拣选和货至人前拣选按单拣选即按订单进行拣选，拣选完一个订单后，再拣选下一个订单;批量拣选式是将数张订单加以合并，一次进行拣选，最后根据各个订单的要求再进行分货。单独拣选方式即1人持1张取货单进入拣选区拣选货物，直至将取货单中内容完成为止;分区拣选方式是将拣选区分为若干区，由若干名作业者分别操作，每个作业者只负责本区货物的拣选，携带一张订单的拣选小车依次在各区巡回，各区作业者按订单的要求拣选本区段存放的货物，一个区域拣选完移至下一区段，直至将订单中所列货物全部拣选完。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业人至货前拣选即人(或人乘拣选车)到储存区寻找并取出所需要的货物;货至人前拣选是将货物移动到人或拣选机旁，由人或拣选机拣选出所需的货物。四、物流自动拣选作业信息拣货信息是拣货作业的原动力，主要目的在指示拣货的进行。常见拣选信息传送方式有传票拣选、拣选单拣选、标签拣选、电子标签辅助拣选、RF辅助拣选、IC卡拣选与自动拣选等方式(一)传票拣选传票拣选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。依据顾客的订货单拣选，拣选员一面看着订货单的品名，一面寻找顾客的定购单的品名，通常有按照货位编号加以重新拣选，拣选员需来回多趟才可拣足一张订单。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(二)拣选单拣选拣选单拣选是目前最常用的拣选方式，将原始的客户订单输入电脑后进行拣选信息处理，打印拣货单。拣选单的品名系按照货位编号重新编号，让拣选员来回一趟就可以拣足一张订单;拣选单上印有货位编号，拣选员按其地址寻找货品，使不识货品的新手一也能拣选。拣货单一般根据货位的拣货顺序进行打印，拣货人员根据拣货单的顺序拣货;拣货时将货品放人搬运器具内，同时在拣货单上做记号，然后再执行下一货位的拣货。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(三)标签拣选这种拣货方式由拣选标签取代了拣选单，拣选标签的数量与分拣量相等，在分拣的同时将标签贴在物品上以便确认数量。其原理为当接单之后经过电脑处理，依据货位的拣货顺序排列打印拣货标签，订购几箱(件)货品则标签就打印几张，标签张数与订购数一样，拣货人员根据拣货标签上的顺序拣货。拣货时将货品贴标之后放人拣货容器内，当标签贴完了代表该项货品也已经拣货完成了。标签拣货主要是被应用在高单价的货品拣货上;可以应用在商店别拣货及货品别拣货上，但货品别拣货的应用例较多，因为可以利用标签上的条码来自动分类，效率非常高上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(四)电子标签辅助拣选电子标签辅助拣选是一种电脑辅助的无纸化的拣货系统，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，拣完货之后按确认钮即完成拣货工作，也叫做电子标签拣货。(五)RF辅助拣选RF一也是拣选作业的人(拣选员)机(电脑)界面，让电脑负责繁杂的拣选顺序规划与记忆，以减少“寻找货品”的时间。P}F通过无线式终端机，显示所有拣选信息。RF拣货方式可以用于按单拣选和批量拣选方式中，因为成本低且作业弹性大，尤其适用于货品品项很多的场合，故常被应用在多品种、少量订单的拣选上，与拣货台车搭配最为常见。上一页下一页返回任务一物流分拣系统及作业(六)IC卡拣选IC卡拣选一也是一种电脑辅助的拣货方式，其原理是利用电脑及条码扫描器之组合，将订单资料由电脑主机拷到IC卡上，拣货人员将IC卡插入电脑，根据电脑上所指示的货位与拣货数量拣货，拣货完成之后按确认钮即完成拣货工作;拣货信息利用IC卡传回电脑主机，同时将料帐扣除。(七)自动拣选分拣的动作由自动的机械负责，电子信息输入后自动完成拣选作业，无需人手介入。自动拣选方式有A型拣选系统、旋转仓储系统、立体自动仓储系统等多种上一页返回任务二物流分拣设备一、自动分拣设备种类分拣设备是进行物件自动快速分拣作业的设备，其技术水平是物料配送作业现代化的重要标志之一。为便于区分和管理，这些设备可按不同的原则进行分类，表9一1为按分拣物件的物理形状原则进行分类，即片状类分拣机、扁平类分拣机和箱、包类分拣机3大类设备需求是以行业发展为前提的，各个行业会提出不同的需求。当前，我国物流领域涉及分拣设备的主要有邮政、烟草、图书、医药、百货配送等行业。邮政行业通过规划建设和步人市场运作后，各级邮政局分拣设备的配备已趋合理，在未拓展新业务之前，不会有大的需求。而烟草、图书、医药、百货配送等行业正处发展时期，全国同行业竞争日趋激烈，为求得市场份额，企业在整合资源扩大规模同时，必将通过运用现代物流技术来提高市场反应速度，以赢得市场竞争力，从而适应各行业小批量、多品种、多客户端的各种高速自动分拣。分拣设备将会有以下几个发展趋势。下一页返回任务二物流分拣设备

(1)高速低耗:设备的高效和低成本运行直接影响用户的经济效益，在提高分拣效率方面，除提高设备自身运行线速度外，国外已有供货商将双层分拣主线和多层分拣格日技术方案应用到国内的实施案例，如深圳邮政局、广州邮政局。另外，合理的结构和选材以减轻主线自重、低功耗的驱动方式等都是降低设备能耗的主要因素，一也是用户设备选型的重要内容。

(2)高适应性:设备适应性可分两方面:一是对分拣物品的适应性，合理优化设备结构可提高设备对分拣物件规格的范围;二是对设备安装场地的适应性，使用户有更大的挑选余地。上一页下一页返回任务二物流分拣设备

(3)高自动化:通过设备优化，减少工艺环节，如自供件、自卸载等。同时，减少设备日常维护工作量，也是提高设备自动化程度的有效举措，如传感器的免维护措施、提高设备的自监控能力等。(4)高性价比:主要反映在两个方面:一方面是在规划物流系统时，如何选用合适的设备来达到系统功能要求，不盲目求洋求全;另一方面是同类设备在具备相同性能指标情况下售价要低。二、常用自动分拣设备按结构技术分类的分拣设备如表9一2所示。上一页下一页返回任务二物流分拣设备三、自动分拣设备主要技术指标及功能(i)分拣效率:指整个系统装备能达到的最大分拣效率，实际使用效率一般为最大效率的70%，表示为:件/小时(2)运行速度:指主分拣线的运行线速度，表示为:米/秒(3)处理物件规格:表示系统装备能处理物件形状规格的限定范围，一般表示为:长:min一max(毫米)宽:min一max(毫米)高:min一max(毫米)重量:<max(千克)上一页下一页返回任务二物流分拣设备四、自动分拣设备选型我国的自动分拣产品有很大的潜在市场，客户对产品的需求一也有很大的差别。目前，我国的自动分拣产品还没有形成明显的高、低端市场，很多客户对这种产品的技术、功能、价格还在认识当中。因此作为用户来说，不应过分看重分拣设备的技术含量有多高、外形是否美观，所关心的应为整体效益，即设备的性价比。供应商向用户销售产品时应根据客户的不同特点，用其积累的丰富经验，以客户为中心认真分析需求，为客户提供优化的系统解决方案，而不是把产品硬性地销售给客户。在对分拣系统进行规划时，可考虑以下几个方面因素:首先是根据物流系统的总体业务需求和场地面积，进行工艺流程设计、效率分析和设备布局。其次是根据处理物件种类和规格、要求系统设备应达到的处理效率和分拣格日数来确定分拣设备类型和相关技术参数。下面介绍几种常用分拣设备的选型。上一页下一页返回任务二物流分拣设备(一)斜导轮分拣机斜导轮分拣机以结构简单、价格便宜及扩容性好而备受青睐。分拣格日可单侧或双侧设置;缺点是分拣效率相对较低，一般为2500一3000件/小时。主要用于物件规格相对规整、分拣效率要求不很高的箱包类物件，如纸箱、周转箱等。(二)堆块式分拣机堆块式分拣机是目前物流系统中较常用的设备之一，具有处理物件规格范围大(最长可达1200毫米)、分拣效率高等特点，一般为5000一10000件/小时适合被分拣物件规格尺寸变化较大、包装相对规范的物件，常用于快件、医药、图书、烟草、百货等行业。该设备一般为直线型布置，分拣格日可单侧或双侧设置上一页下一页返回任务二物流分拣设备(三)交叉带分拣机交又带分拣机一也是物流系统中较常用的设备之一，具有分拣效率高、可设置格u数多、布局灵活等特点，最大分拣效率可达15000件/小时，分拣格u可设置多达400个。适合不同类型物件，特别是软包装(如袋状物)物件的分拣，常用于邮政、机场、配送中心等行业。交又带