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地介紹了播種式拆零分揀的流程和技術(shù)特點。播種式分揀是以匯總了多份訂單的一個批次為單位進行分揀作業(yè)的，業(yè)內(nèi)通常又將這個作業(yè)的批次稱為“波次”。（還有一種一邊揀貨一邊分類的“準播種”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，既會嚴重影響分揀作業(yè)的工作效率，也會影響配送中心的整體服務(wù)水平。為了達到較高的工作效率，播種式分揀一般希望每個波次匯總較多的訂單。但是，由于以下原因，每個波次匯總的訂單絕不是越多越好：完成訂單的時間限制 通常配送中心的訂單完成時間（從訂單確定到貨物分揀裝箱完畢所需的時間）應該越短越好，而如果一個波次

2、匯總的訂單太多，則訂單完成時間勢必較長，就會延誤和客戶約定的交貨時間。貨物搬運輸送的可行性 如果一個波次匯總的訂單很多，那些品項重合度較高的貨物的數(shù)量往往很多，體積也會很大，使得搬運輸送作業(yè)非常困難。訂單間品項重合度的狀況 如果一個波次匯總了很多份訂單，這些訂單的要貨品項重合度又很低，播種操作時的空行程、無效動作就會很多（詳見本專欄前幾期文章），那么這個波次使用播種式分揀的工作效率會非常低。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數(shù)和單品要貨數(shù)量。一個波次內(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，會造成大訂單延誤小訂單完成時間，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，對訂單進行適當?shù)姆诸惤M合，對不同類貨物分別采用不同的播種分揀方式。因此在進行波次劃分時，也要考慮分類播種的劃分要求。送貨運輸?shù)囊?對于同一條送貨路線（或同一個收貨地區(qū)）的貨物，通常需要安排在一個波次分揀，且集貨地點也設(shè)置在一處，便于簡化裝車送貨工作，縮短裝車時間。分揀系統(tǒng)設(shè)備的處理能力 由于資金和場地的限制，分揀設(shè)備的處理能力總是有限度的。我們在進行波次劃分時，也必須注意這個因素。 綜上所述，在進行訂單匯總波次劃分時，必須在兼顧上述7個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，當累積的訂單量到達預先設(shè)定的數(shù)量指標時（這個數(shù)量指標要依據(jù)每份訂單的品項數(shù)、訂單間品項重合度、每個品項的要貨數(shù)量等綜合測算，并且不能超過分揀設(shè)備的處理能力），就做一個數(shù)據(jù)截取，把前面累積的訂單匯總成一個波次。 這種分批方式適用于訂單交貨時間比較寬松的場合，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。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間，因此這種分批

5、方式也隱含了波次完成時間的要求。 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輸路線的要求，然后再考慮其它因素的要求。時窗分批 當訂單完成時間比較緊迫時，可以按照訂單完成時間要求，每隔一段時間（時窗）做一次數(shù)據(jù)截取，把這段時間累積的訂單匯總成一個波次。 實際工作中，這種分批方式通常用在確定的送貨時間點或下班之前的訂單數(shù)據(jù)截取，以便于按時送貨。 下圖是我們在實際工作中使用的一種波次劃分數(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)過比較復雜的（按照某種優(yōu)化算法）電腦計算，按照目標最優(yōu)的要求進行波次劃分。 這種分批方式對計算機管理信息系統(tǒng)軟件硬件的要求比較高，對揀貨分貨作業(yè)的管理

6、要求也比較高（因為需要提供全面精確的數(shù)據(jù)），而且由于這是一個多參數(shù)優(yōu)化問題，難以找到簡便實用的算法，實際工作中尚未得到普遍應用。 文獻2對于配送中心揀貨問題的優(yōu)化，做了比較細致深入的理論研究，對于如何通過調(diào)整波次包含的訂單數(shù)量，來實現(xiàn)總的訂單（包含若干波次）完成時間最少和單個訂單延誤時間最少，給出了一個比較簡單的JBS啟發(fā)式算法。這里簡單介紹一下： 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的延誤時間 B：訂單分批批數(shù) tB：訂單分批B中，貨物品項揀選時間間隔 Z:總訂單完成時間和單個訂單延誤時間的加權(quán)和，是個多元函數(shù) Z=d,B,V,t 定義函數(shù)R=d,v,C,計算時，取R = Rmin + （設(shè)定時間間隔） 將訂單交貨期落于時間區(qū)間dj,dj+R內(nèi)的訂單組成一個波次，如果該波次的分揀量小于或大于分揀設(shè)備能力，則相應給予調(diào)整。 利用上面結(jié)果，計算相應的Z值。 用上述方法，可計算出一系列的Z值，取出Zmin對應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)模訂單周期性強便于分類播種按運輸路線分批數(shù)量較多大規(guī)模訂單一般一般時窗