播種式分揀及波次劃分優(yōu)化方法

1、 播種式分揀的波次劃分優(yōu)化方法 本刊前面幾期比較詳細(xì)地介紹了播種式拆零分揀的流程和技術(shù)特點(diǎn)。播種式分揀是以匯總了多份訂單的一個(gè)批次為單位進(jìn)行分揀作業(yè)的，業(yè)內(nèi)通常又將這個(gè)作業(yè)的批次稱為“波次”。（還有一種一邊揀貨一邊分類的“準(zhǔn)播種”分揀方式，本文暫不討論）。采用播種式拆零分揀流程，如果波次劃分不恰當(dāng)，既會(huì)嚴(yán)重影響分揀作業(yè)的工作效率，也會(huì)影響配送中心的整體服務(wù)水平。為了達(dá)到較高的工作效率，播種式分揀一般希望每個(gè)波次匯總較多的訂單。但是，由于以下原因，每個(gè)波次匯總的訂單絕不是越多越好：完成訂單的時(shí)間限制 通常配送中心的訂單完成時(shí)間（從訂單確定到貨物分揀裝箱完畢所需的時(shí)間）應(yīng)該越短越好，而如果一個(gè)波次

2、匯總的訂單太多，則訂單完成時(shí)間勢(shì)必較長(zhǎng)，就會(huì)延誤和客戶約定的交貨時(shí)間。貨物搬運(yùn)輸送的可行性 如果一個(gè)波次匯總的訂單很多，那些品項(xiàng)重合度較高的貨物的數(shù)量往往很多，體積也會(huì)很大，使得搬運(yùn)輸送作業(yè)非常困難。訂單間品項(xiàng)重合度的狀況 如果一個(gè)波次匯總了很多份訂單，這些訂單的要貨品項(xiàng)重合度又很低，播種操作時(shí)的空行程、無效動(dòng)作就會(huì)很多（詳見本專欄前幾期文章），那么這個(gè)波次使用播種式分揀的工作效率會(huì)非常低。訂單規(guī)模的均衡度 所謂訂單規(guī)模，是指一份訂單包含的品項(xiàng)數(shù)和單品要貨數(shù)量。一個(gè)波次內(nèi)的訂單，如果數(shù)量很多并且彼此規(guī)模差距較大，采用播種式分揀時(shí)，會(huì)造成大訂單延誤小訂單完成時(shí)間，以及其它一些問題。分類播種的需要

3、 前面幾期文章說過，為了提高分揀效率，需要按照分揀特性的不同，對(duì)訂單進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸惤M合，對(duì)不同類貨物分別采用不同的播種分揀方式。因此在進(jìn)行波次劃分時(shí)，也要考慮分類播種的劃分要求。送貨運(yùn)輸?shù)囊?對(duì)于同一條送貨路線（或同一個(gè)收貨地區(qū)）的貨物，通常需要安排在一個(gè)波次分揀，且集貨地點(diǎn)也設(shè)置在一處，便于簡(jiǎn)化裝車送貨工作，縮短裝車時(shí)間。分揀系統(tǒng)設(shè)備的處理能力 由于資金和場(chǎng)地的限制，分揀設(shè)備的處理能力總是有限度的。我們?cè)谶M(jìn)行波次劃分時(shí)，也必須注意這個(gè)因素。 綜上所述，在進(jìn)行訂單匯總波次劃分時(shí)，必須在兼顧上述7個(gè)因素的前提下來匯總較多的訂單。 目前，物流教科書論述和實(shí)際工作中使用的波次劃分方法，主要有這樣幾

4、種：固定訂單量分批 訂單分批按照先到先處理的原則，當(dāng)累積的訂單量到達(dá)預(yù)先設(shè)定的數(shù)量指標(biāo)時(shí)（這個(gè)數(shù)量指標(biāo)要依據(jù)每份訂單的品項(xiàng)數(shù)、訂單間品項(xiàng)重合度、每個(gè)品項(xiàng)的要貨數(shù)量等綜合測(cè)算，并且不能超過分揀設(shè)備的處理能力），就做一個(gè)數(shù)據(jù)截取，把前面累積的訂單匯總成一個(gè)波次。 這種分批方式適用于訂單交貨時(shí)間比較寬松的場(chǎng)合，可以按照工作效率高、資源消耗少的原則劃分波次，充分利用播種式分揀的規(guī)模效應(yīng)。按照送貨路線分批 不論是自有車輛送貨，還是委托第三方物流公司送貨，配送中心的送貨通常都是按照一定的送貨路線（或地區(qū)）進(jìn)行的。因此，送貨路線往往是波次劃分要考慮的第一因素。由于每條送貨線路都有約定的裝車時(shí)間，因此這種分批

5、方式也隱含了波次完成時(shí)間的要求。 目前連鎖商業(yè)的配送中心，其波次劃分通常都是首先滿足運(yùn)輸路線的要求，然后再考慮其它因素的要求。時(shí)窗分批 當(dāng)訂單完成時(shí)間比較緊迫時(shí)，可以按照訂單完成時(shí)間要求，每隔一段時(shí)間（時(shí)窗）做一次數(shù)據(jù)截取，把這段時(shí)間累積的訂單匯總成一個(gè)波次。 實(shí)際工作中，這種分批方式通常用在確定的送貨時(shí)間點(diǎn)或下班之前的訂單數(shù)據(jù)截取，以便于按時(shí)送貨。 下圖是我們?cè)趯?shí)際工作中使用的一種波次劃分?jǐn)?shù)據(jù)處理流程圖：智能型分批 智能型分批是將訂單匯總后，經(jīng)過比較復(fù)雜的（按照某種優(yōu)化算法）電腦計(jì)算，按照目標(biāo)最優(yōu)的要求進(jìn)行波次劃分。 這種分批方式對(duì)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)軟件硬件的要求比較高，對(duì)揀貨分貨作業(yè)的管理

6、要求也比較高（因?yàn)樾枰峁┤婢_的數(shù)據(jù)），而且由于這是一個(gè)多參數(shù)優(yōu)化問題，難以找到簡(jiǎn)便實(shí)用的算法，實(shí)際工作中尚未得到普遍應(yīng)用。 文獻(xiàn)2對(duì)于配送中心揀貨問題的優(yōu)化，做了比較細(xì)致深入的理論研究，對(duì)于如何通過調(diào)整波次包含的訂單數(shù)量，來實(shí)現(xiàn)總的訂單（包含若干波次）完成時(shí)間最少和單個(gè)訂單延誤時(shí)間最少，給出了一個(gè)比較簡(jiǎn)單的JBS啟發(fā)式算法。這里簡(jiǎn)單介紹一下： 初始化：定義 S=O1,O2,O3,Om: 需要揀貨的訂單集合 di：訂單 i的交貨期，i=1,2,3,、 Ci: 分揀設(shè)備能力 Vij:訂單 i中貨物 j的體積 Ti：訂單i的延誤時(shí)間 B：訂單分批批數(shù) tB：訂單分批B中，貨物品項(xiàng)揀選時(shí)間間隔 Z:總訂單完成時(shí)間和單個(gè)訂單延誤時(shí)間的加權(quán)和，是個(gè)多元函數(shù) Z=d,B,V,t 定義函數(shù)R=d,v,C,計(jì)算時(shí)，取R = Rmin + （設(shè)定時(shí)間間隔） 將訂單交貨期落于時(shí)間區(qū)間dj,dj+R內(nèi)的訂單組成一個(gè)波次，如果該波次的分揀量小于或大于分揀設(shè)備能力，則相應(yīng)給予調(diào)整。 利用上面結(jié)果，計(jì)算相應(yīng)的Z值。 用上述方法，可計(jì)算出一系列的Z值，取出Zmin對(duì)應(yīng)的波次分配方式即可。 波次劃分的分類說明表訂單（客戶）數(shù)量訂單類型需求頻率分類特性固定訂單量分批數(shù)量較多且穩(wěn)定大規(guī)模訂單周期性強(qiáng)便于分類播種按運(yùn)輸路線分批數(shù)量較多大規(guī)模訂單一般一般時(shí)窗