配送中心分揀系統(tǒng)優(yōu)化理論與方法解析課件

配送中心揀貨系統(tǒng)優(yōu)化理論與方法OrderPickingSystemOptimizationTheoryandMethod李煜目錄1.緒論2.文獻(xiàn)綜述3.主要成果4.發(fā)展與局限配送中心揀貨系統(tǒng)優(yōu)化理論與方法緒論>>>1緒論問題的提出研究的目的與意義研究的思路與方法什么是配送中心配送中心是從事配送業(yè)務(wù)的物流場所或組織，應(yīng)基本符合下列要求，即主要為特定的用戶服務(wù)；配送功能健全；完善的信息網(wǎng)絡(luò)；輻射范圍較?。欢嗥贩N、小批量；以配送為主、儲存為輔。（中國標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語》）什么是揀貨作業(yè)（揀貨系統(tǒng)）揀貨作業(yè)就是依據(jù)顧客的訂貨要求或配送中心的送貨計劃，盡可能迅速、準(zhǔn)確地將商品從其儲位揀取出來，并按一定的方式進(jìn)行分類、集中，等待配裝、送貨的作業(yè)過程。揀貨系統(tǒng)是配送中心或倉庫的一個核心子系統(tǒng)，受到客戶需求、供應(yīng)商補(bǔ)貨、庫存水平、每種產(chǎn)品的需求、經(jīng)濟(jì)狀況等外部因素的影響，是由存儲設(shè)備、設(shè)備、揀貨者(人或智能設(shè)備)、信息設(shè)備、布局和運(yùn)作策略組成。緒論問題的提出研究的目的與意義研究的思路與方法揀貨系統(tǒng)優(yōu)化的重要性配送中心是現(xiàn)代物流網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點(diǎn)處理訂單數(shù)量大，客戶需求多樣配送中心成本50%-70%，勞動量的60%發(fā)生在揀貨作業(yè)環(huán)節(jié)。揀貨系統(tǒng)配送作業(yè)水平提升的關(guān)鍵瓶頸配送中心規(guī)劃化，風(fēng)險增大緒論問題的提出研究的目的與意義研究的思路與方法研究的目的與意義了解建立物流配送中心揀貨系統(tǒng)的完整框架；分析揀貨系統(tǒng)運(yùn)作的關(guān)鍵因素和優(yōu)化策略了解國內(nèi)外的研究成果和未來技術(shù)發(fā)展方向1.2.3.研究目的研究意義為規(guī)劃/改造配送中心揀貨系統(tǒng)提供為企業(yè)和社會提供提物流配送高效，降低社會物流成本理論依據(jù)技術(shù)方法緒論問題的提出研究的目的與意義研究的思路與方法研究思路自動化程度訂單組合方式揀貨系統(tǒng)類型分區(qū)方式設(shè)備選擇和規(guī)劃系統(tǒng)布局研究關(guān)鍵問題儲存分配揀貨策略研究方法2文獻(xiàn)綜述>>>文獻(xiàn)綜述學(xué)術(shù)研究發(fā)展趨勢國內(nèi)外研究綜述研究現(xiàn)狀總結(jié)揀貨系統(tǒng)學(xué)術(shù)研究趨勢圖書期刊論文詞匯檢索中文英文CNKI，萬方數(shù)據(jù)庫Springer，Pro-quest揀貨、揀貨、訂單揀貨、分撥Orderpicking，picking，sort文獻(xiàn)綜述產(chǎn)品傷害危機(jī)相關(guān)研究揀貨布局研究揀貨系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)文獻(xiàn)綜述學(xué)術(shù)研究發(fā)展趨勢國內(nèi)外研究綜述研究現(xiàn)狀總結(jié)設(shè)施布局設(shè)計Tompkins.Facilitiesplanning.2003前置一儲備問題Boozer.Travel-timemodelsforautomatedstorage/retrievalsystem.2003Kooky.Comparisonoforderpickingmethod.1984內(nèi)部布局設(shè)計Rosenblatt.Warehousedesignwithstoragepolicyconsideration.1984Petersen.Considerationsinorderpickingzoneconfiguration.2002文獻(xiàn)綜述產(chǎn)品傷害危機(jī)相關(guān)研究文獻(xiàn)綜述學(xué)術(shù)研究發(fā)展趨勢國內(nèi)外研究綜述研究現(xiàn)狀總結(jié)決定最小空間的設(shè)計方案Willie.Optimizingstoragesystemselection.1981包含空間成本和物料搬運(yùn)成本的總成本模型Matson.Storagesystemoptimization.1981成本一效益分析方法Cox.Determiningeconomiclevelsofautomationbyusingahierarchyofproductivityratiostechnique.1986不同產(chǎn)品規(guī)格多種小件存儲設(shè)備比較Sharp.Exampleapplicationofthecognitivedesignprocedureforanorderpicksystem.1995設(shè)備選擇文獻(xiàn)總結(jié)GU.Researchonwarehousedesignandperformanceevaluation.2010儲存設(shè)備選擇文獻(xiàn)綜述產(chǎn)品傷害危機(jī)相關(guān)研究文獻(xiàn)綜述學(xué)術(shù)研究發(fā)展趨勢國內(nèi)外研究綜述研究現(xiàn)狀總結(jié)隨機(jī)儲存Caron.RoutingpoliciesandCOI-basedstoragepoliciesinpicker-to-partsystems.1998基于通道內(nèi)儲位的體積流量分類儲存Petersen.Improvingorder-pickingperformancethroughtheimplementationofclass-basedstorage.2004Aase.ComparisonofPicking,storage,androutingpoliciesinmanualorderpicking.2004公平份額分配準(zhǔn)則、ABC分類決策方法胡列格.

配送中心儲位分配決策方法的動態(tài)研究.2004自動化倉庫貨位優(yōu)化分配模型李梅娟.遺傳算法在貨位配置中的應(yīng)用研究.2006儲位分配研究文獻(xiàn)綜述學(xué)術(shù)研究發(fā)展趨勢國內(nèi)外研究綜述研究現(xiàn)狀總結(jié)國內(nèi)外關(guān)于分區(qū)揀貨的研究不多，Speaker在文獻(xiàn)中對配送中心分區(qū)策略做了一般性的介紹與說明。DeKoster構(gòu)建了分區(qū)揀貨和傳送系統(tǒng)的Jackson隊列網(wǎng)絡(luò)模型，能快速估算訂單的揀貨時間和平均在揀訂單數(shù)量。Jane給出了幾種啟發(fā)式算法用于串行分區(qū)揀貨系統(tǒng)中不同分區(qū)中揀貨人員的工作負(fù)載的平衡和分區(qū)大小的調(diào)節(jié)。國內(nèi)外關(guān)于分批揀貨的文獻(xiàn)很多。Hwang曾經(jīng)應(yīng)用聚類分析來進(jìn)行批量揀貨。Gibson應(yīng)用計算機(jī)仿真對比了兩種批量原則，在實(shí)驗(yàn)中考慮的要素有倉庫布局、儲位分配、訂單特點(diǎn)、總訂單數(shù)、揀貨路徑長度。Pan提出了12種關(guān)于批量規(guī)則的算法，并且發(fā)現(xiàn)揀貨設(shè)備對最優(yōu)算法選擇有很大的影響。Gateman提出了在多揀貨通道的人至貨倉庫中，目標(biāo)為最小化總揀貨行走時間的訂單批量問題。馬士華提出了利用動態(tài)時窗解決配送中心采用時窗分批策略時所存在的等待時間和塊狀需求(閑忙不均)的問題。揀貨策略研究文獻(xiàn)綜述第一，國內(nèi)針對配送中心揀貨系統(tǒng)設(shè)計的研究文獻(xiàn)不多，對配送中心揀貨系統(tǒng)規(guī)劃及相關(guān)問題的研究開展得較晚。學(xué)術(shù)研究發(fā)展趨勢國內(nèi)外研究綜述研究現(xiàn)狀總結(jié)第二，人至貨揀貨系統(tǒng)的研究相對于貨至人的自動化揀貨系統(tǒng)研究較少，并未引起研究的重視。研究現(xiàn)狀總結(jié)第三，指定存儲與分類存儲原則下的存儲優(yōu)化分析模型還有待完善。第四，當(dāng)前的所有研究中都將需求看成是已知的，但在實(shí)際中并不如此。第五，缺乏針對揀貨系統(tǒng)的整體設(shè)計流程和揀貨系統(tǒng)全局優(yōu)化模型。第六，雖然有很多關(guān)于分區(qū)、批量揀貨等具體揀貨機(jī)制的研究，但揀貨機(jī)制決策問題還有待解決。3主要成果>>>廣泛運(yùn)用于實(shí)踐和教學(xué)的研究成果1.揀貨流程和規(guī)劃分區(qū)主要成果揀貨系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展的重要成果體現(xiàn)在：揀貨的作業(yè)流程規(guī)范為：生成揀貨信息查找行走提取分類與集中文件處理將以往一個人完成的作業(yè)分為多人合作分工，提高效率。規(guī)范化的揀貨系統(tǒng)作業(yè)流程將揀貨區(qū)域從倉儲區(qū)域中獨(dú)立出來，形成高效的作業(yè)區(qū)域?，F(xiàn)代化配送中心主要分區(qū)包括高層貨架、流動貨架區(qū)、補(bǔ)貨區(qū)、揀貨區(qū)和暫存區(qū)。分撥中心揀貨系統(tǒng)分區(qū)規(guī)劃1.揀貨流程和規(guī)劃分區(qū)主要成果分區(qū)規(guī)劃物流動線揀貨區(qū)域的規(guī)劃和物流動線設(shè)計，保證揀貨作業(yè)花費(fèi)的時間減少，避免不同作業(yè)相互干擾。揀貨策略根據(jù)活動的方式分為貨至人人至貨主要成果2.揀貨策略和分析方法揀貨策略根據(jù)揀貨單元分為Pallet（托盤）Case（箱）

Bulk（單品）這也是配送中心揀貨作業(yè)高效的關(guān)鍵，即揀貨的對象具有規(guī)范的SKU主要成果2.揀貨策略和分析方法對于人至貨的揀貨方式，目前常用的有四種揀貨策略：（1）摘果式Discretepicking（2）播種式Batchpicking（3）分區(qū)式Zonepicking（4）波浪式Wavepicking方法每訂單揀貨人數(shù)每揀貨員處理訂單數(shù)摘果式Discrete單人單訂單播種式Batch單人多訂單分區(qū)式Zone多人單訂單/多訂單波浪式Wave多機(jī)器多訂單四種揀貨策略比較主要成果2.揀貨策略和分析方法通過EIQ分析，可從訂單中詳細(xì)內(nèi)容了解客戶、品項以及數(shù)量等關(guān)鍵規(guī)劃要素之間的關(guān)系與現(xiàn)狀，對配送中心的揀選系統(tǒng)規(guī)劃和改善具有重要意義:（1）確定貨物一般物性與特征（2）得出符合物流系統(tǒng)特性的物流系統(tǒng)各類模塊（3）為進(jìn)一步選擇物流設(shè)備提供依據(jù)（4）提供數(shù)據(jù)仿真分析對于揀貨系統(tǒng)的分析方法，主要使用EIQ分析法，結(jié)合使用ABC法EIQ分析方法，主要有四項分析內(nèi)容（1）訂單量（EQ）分析：單張訂單出貨數(shù)量分析；（2）訂貨品項（EN）分析：單張訂單出貨品項數(shù)分析；（3）品項數(shù)量（IQ）分析：每單一品項出貨總數(shù)量分析；（4）品項受訂（IK）次數(shù)：每單一品項出貨次數(shù)分析。主要成果2.揀貨策略和分析方法EQ分析IQ分析單張訂單出貨數(shù)量小，訂單分批；單張訂單出貨數(shù)量大，訂單分割確定訂單處理原則，分析揀貨、出貨方式及規(guī)劃出貨區(qū)主要了解各類貨品出貨量的分布狀況，分析貨品的重要程度與運(yùn)輸量規(guī)模。用于儲位規(guī)劃、揀貨方式及揀貨區(qū)的規(guī)劃。品項出貨數(shù)量小，自動化揀貨；品項出貨數(shù)量大，人工揀貨主要成果2.揀貨策略和分析方法EN分析IK分析分析了解訂單訂購品項數(shù)的分布主要分析各類貨品出貨次數(shù)的分布，用于了解品貨的出貨頻率，主要功能可配合IQ分析決定倉儲和揀貨系統(tǒng)的選擇IK值高中低IQ值多S+BSS中BBS少BBB+SS：按單揀貨B：按批量揀貨通常配合總出貨品項數(shù)、訂單出貨品項累計次數(shù)及總品項數(shù)三項指標(biāo)綜合考慮?？偝鲐浧讽棓?shù)：計算所有訂單中出貨量大于0的品項數(shù)；訂單出貨品項累計次數(shù)：將所有訂單出貨品項數(shù)加總所得數(shù)值；總品項數(shù)：配送中心內(nèi)部所儲存貨物的品項總數(shù)。主要成果3.揀貨設(shè)備和自動化技術(shù)對于貨至人的揀貨方式主要通過自動化揀貨設(shè)備實(shí)現(xiàn)：自動分類輸送機(jī)全自動立體化倉庫主要成果3.揀貨設(shè)備和自動化技術(shù)在自動化揀貨中主要運(yùn)用到條碼技術(shù)和無線射頻技術(shù)等識別技術(shù)第一代條形碼第二代QR碼條形碼條碼技術(shù)的運(yùn)用提高了信息識別的速度和準(zhǔn)確率，保證揀貨系統(tǒng)的高效運(yùn)作。主要成果3.揀貨設(shè)備和自動化技術(shù)在自動化揀貨中主要運(yùn)用到條形碼技術(shù)和無線射頻技術(shù)等識別技術(shù)FRID無線射頻技術(shù)使得遠(yuǎn)距離識別成為了可能，克服了條形碼必須接觸識別的缺陷。主要成果3.揀貨設(shè)備和自動化技術(shù)現(xiàn)代化揀貨實(shí)現(xiàn)自動化處理的關(guān)鍵支撐是信息系統(tǒng)不要等待——零閑置時間不要拿取——零搬運(yùn)（利用輸送帶、無人搬運(yùn)車）不要走動——動線縮短不要思考——零判斷業(yè)務(wù)（不依靠熟練工）不要尋找——儲位管理不要書寫——免紙張不要檢查——利用條碼檢查信息系統(tǒng)幫助實(shí)現(xiàn)“七不”日本