物流自动化-自动分拣技术与装备

1、 生产力高度发达的国家，物流量也非常大，其中生产力高度发达的国家，物流量也非常大，其中大量的物品需要经过物流分拣环节才能分配到各个大量的物品需要经过物流分拣环节才能分配到各个用户。用户。“二战二战”后分拣技术发展很快，欧美各国和后分拣技术发展很快，欧美各国和日本等发达国家大力研究分拣技术和装备。因此，日本等发达国家大力研究分拣技术和装备。因此，分拣系统的规模也越来越大，分拣能力越来越强。分拣系统的规模也越来越大，分拣能力越来越强。本讲主要介绍物流分拣技术及相应的装备。本讲主要介绍物流分拣技术及相应的装备。北京交通大学经济管理学院 李伊松2 北京交通大学经济管理学院 李伊松3分拣分拣是指为进行运

2、输、配送，把很多货物按品是指为进行运输、配送，把很多货物按品种、地点和单位分配到所设置的场地的作业。种、地点和单位分配到所设置的场地的作业。 分拣作业分拣作业实际是两种作业：分（实际是两种作业：分（SortSort）与拣（）与拣（PickPick）分：指分类、分选；拣：指拣货。分：指分类、分选；拣：指拣货。 拣货拣货：是把根据分拣作业单的要求，把订单中的货物：是把根据分拣作业单的要求，把订单中的货物 从大批量的货物中拣出。从大批量的货物中拣出。 分类（分选）分类（分选）：是根据作业单的要求，把不同的货物：是根据作业单的要求，把不同的货物按照订单分选出来。按照订单分选出来。 4北京交通大学经济管

3、理学院 李伊松5 按照按照分拣手段分拣手段的不同，分拣分为的不同，分拣分为人工分拣、机械人工分拣、机械分拣、自动分拣分拣、自动分拣三大类。三大类。北京交通大学经济管理学院 李伊松6 人工分拣基本上靠人力搬运，或者可以利用最简人工分拣基本上靠人力搬运，或者可以利用最简单的器具和手推车等。单的器具和手推车等。 特点：劳动强度非常大，但分拣效率非常低。特点：劳动强度非常大，但分拣效率非常低。北京交通大学经济管理学院 李伊松7 机械分拣大多指利用机械（如输送机）为主要的机械分拣大多指利用机械（如输送机）为主要的输送工具，通过在各分拣位置配备作业人员进行输送工具，通过在各分拣位置配备作业人员进行分拣。分

4、拣。 特点：投资不多，也可以在一定程度上减轻劳动特点：投资不多，也可以在一定程度上减轻劳动强度，提高分拣的效率。强度，提高分拣的效率。北京交通大学经济管理学院 李伊松8 自动分拣是指货物从进入分拣系统到指定的位置自动分拣是指货物从进入分拣系统到指定的位置为止，所有的作业均是按照人的指令自动完成。为止，所有的作业均是按照人的指令自动完成。 特点：处理能力相当强，分拣的货物品种和数量特点：处理能力相当强，分拣的货物品种和数量也非常大。也非常大。 5.2.1 5.2.1 自动分拣技术自动分拣技术 1. 1.条码技术条码技术 接到订单接到订单 汇总订货单，并分批发出印有条汇总订货单，并分批发出印有条码

5、的拣货标签码的拣货标签 分拣人员拣货，并贴上拣货分拣人员拣货，并贴上拣货标签标签 将已经拣出的商品运到输送机上，最将已经拣出的商品运到输送机上，最终将商品装入货箱，并送到客户手中。终将商品装入货箱，并送到客户手中。 北京交通大学经济管理学院 李伊松9 分拣作业中，条码技术发挥着重要的作用。分拣作业中，条码技术发挥着重要的作用。 由于条码的应用，大大提高了信息传递速度和数由于条码的应用，大大提高了信息传递速度和数据的准确性，提高了拣货的效率，从而可以做到据的准确性，提高了拣货的效率，从而可以做到实时跟踪整个配送中心的运营状况。实时跟踪整个配送中心的运营状况。北京交通大学经济管理学院 李伊松10

6、2. 2.电子标签技术电子标签技术 另外一种常见的分拣技术。另外一种常见的分拣技术。 电子标签与单纯的条码标签的最大不同：条码必电子标签与单纯的条码标签的最大不同：条码必须单个被识别，电子标签却可以批量的被识别。须单个被识别，电子标签却可以批量的被识别。 北京交通大学经济管理学院 李伊松11下图为某企业的电子标签拣货系统下图为某企业的电子标签拣货系统北京交通大学经济管理学院 李伊松125.2.2 5.2.2 自动分拣作业方式自动分拣作业方式 拣货的作业方式根据订单以及拣取商品的对应关拣货的作业方式根据订单以及拣取商品的对应关系、操作流程，可分为以下两大类：系、操作流程，可分为以下两大类： 摘取

7、式拣货（摘取式拣货（DPSDPS），播种式拣货（），播种式拣货（DASDAS）。）。北京交通大学经济管理学院 李伊松131.1.摘取式系统摘取式系统 摘取式系统通常由拣货人员将每一张订单中的货摘取式系统通常由拣货人员将每一张订单中的货品逐一选出。品逐一选出。 多应用于多货品的配送、货品品项多但商品储位多应用于多货品的配送、货品品项多但商品储位相对固定的情形。相对固定的情形。北京交通大学经济管理学院 李伊松14 下图为上海上尚自动化技术有限公司提供的摘取下图为上海上尚自动化技术有限公司提供的摘取式拣货系统式拣货系统( (Pick-to-Light)Pick-to-Light)。北京交通大学经济管

8、理学院 李伊松15摘取式系统的摘取式系统的优点优点：1.1.作业方法单纯。作业方法单纯。2.2.订单处理前置时间短。订单处理前置时间短。3.3.导入容易且弹性大。导入容易且弹性大。4.4.作业员责任明确，派工容易，公平。作业员责任明确，派工容易，公平。5.5.拣货后不必再进行分类作业，适用于多拣货单、拣货后不必再进行分类作业，适用于多拣货单、少品项的拣货作业处理。少品项的拣货作业处理。北京交通大学经济管理学院 李伊松16摘取式系统的摘取式系统的缺点缺点：1.1.拣取区域大时，搬运系统设计困难。拣取区域大时，搬运系统设计困难。2.2.少量多次拣取时，造成拣货路径重复、费时，效少量多次拣取时，造成

9、拣货路径重复、费时，效率降低。率降低。北京交通大学经济管理学院 李伊松172.2.播种式系统播种式系统 播种式系统指的是把多张订单根据商品品项数合播种式系统指的是把多张订单根据商品品项数合并成一批之后进行拣取，再依据客户订单分配。并成一批之后进行拣取，再依据客户订单分配。 该系统通常在处理客户数量多、商品种类少、商该系统通常在处理客户数量多、商品种类少、商品储位经常移动的情况下比较适合使用。品储位经常移动的情况下比较适合使用。北京交通大学经济管理学院 李伊松18播种式系统的播种式系统的优点优点：1.1.适合订单数量庞大而商品品项少的系统。适合订单数量庞大而商品品项少的系统。2.2.可以缩短拣取

10、时行走搬运的距离。可以缩短拣取时行走搬运的距离。3.3.货品量越少、配送次数越多，批量拣取越有效。货品量越少、配送次数越多，批量拣取越有效。北京交通大学经济管理学院 李伊松19 播种式系统的播种式系统的缺点缺点： 对订单的到来无法及时的反应，必须等订单达到对订单的到来无法及时的反应，必须等订单达到一定数量时才做一次处理，会出现时间停滞。一定数量时才做一次处理，会出现时间停滞。北京交通大学经济管理学院 李伊松205.3.1 5.3.1 自动分拣系统描述自动分拣系统描述物流中心每天接收成百上千家供应商或货主通过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，在最短的各种

11、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（如指定货架、加工区域、出货运送到指定地点（如指定货架、加工区域、出货站台等）站台等）北京交通大学经济管理学院 李伊松21 同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示同时，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高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置

12、，并按所需数量出库，将从不同储位上取出位置，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。的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。北京交通大学经济管理学院 李伊松225.3.2 5.3.2 自动分拣系统的主要特点自动分拣系统的主要特点1.1.能连续、大批量地分拣货物能连续、大批量地分拣货物 自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等限制，可以连自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等限制，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，因续运行，同时由于自动分拣系统单位时间分拣件数

13、多，因此自动分拣系统可以连续运行此自动分拣系统可以连续运行100100个小时以上，每小时可个小时以上，每小时可分拣分拣70007000件包装商品，如用人工则每小时只能分拣件包装商品，如用人工则每小时只能分拣150150件件左右，同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作左右，同时分拣人员也不能在这种劳动强度下连续工作8 8小时。小时。 北京交通大学经济管理学院 李伊松235.3.2 5.3.2 自动分拣系统的主要特点自动分拣系统的主要特点2.2.分拣误差率极低分拣误差率极低 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

14、取决于分拣信息的输入机制，如果息的准确性大小，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，则误差率在采用人工键盘或语音识别方式输入，则误差率在3%3%以上，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，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。技术来识别货物。 北京交通大学经济管理学院 李伊松245.3.2 5.3.2 自动分拣系统的主要特点自动分拣系统的主要特点3.3.分拣作业基本实无人化分拣作业基本实无人化 国外建立自动分拣系统的目的之

15、一就是为了减少人员的使国外建立自动分拣系统的目的之一就是为了减少人员的使用，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。化。北京交通大学经济管理学院 李伊松255.3.2 5.3.2 自动分拣系统的主要特点自动分拣系统的主要特点 分拣作业本身并不需要使用人员，人员的使用仅局限于以分拣作业本身并不需要使用人员，人员的使用仅局限于以下工作：下工作： （1 1）送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人工接货。）送货车辆抵达自动分拣线的进货端时，由人

16、工接货。 （2 2）由人工控制分拣系统的运行。）由人工控制分拣系统的运行。 （3 3）分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载装车。）分拣线末端由人工将分拣出来的货物进行集载装车。 （4 4）自动分拣系统的经营、管理与维护。）自动分拣系统的经营、管理与维护。 北京交通大学经济管理学院 李伊松265.3.35.3.3自动分拣系统的组成自动分拣系统的组成 自动分拣系统一般由自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送控制装置、分类装置、输送装置装置及及分拣道口分拣道口组成。组成。北京交通大学经济管理学院 李伊松27 控制装置控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，的作用是识别、接收和处理分拣信号，

17、根据分拣信号的要求指示分类装置按商品品种、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按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。分类。 这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形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。定某一种商品该进入哪一个分拣道口。 北京交通大学

18、经济管理学院 李伊松28 分类装置分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示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，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，改变商品在输送装置上的运行方向使其进置动作，改变商品在输送装置上的运行方向使其进入其它输送机或进入分拣道口。入其它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、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装材料、包装重量、包装物底面的平滑程度等

19、有不完全相同的要求。完全相同的要求。 北京交通大学经济管理学院 李伊松29 输送装置输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其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通过控制装置、分类装主要作用是使待分拣商品通过控制装置、分类装置。输送装置的两侧一般要连接若干分拣道口，置。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。便进行后续作业。北京交通大学经济管理学院 李伊松30 分拣道口分拣道口是已分拣商品脱离主输送机（或主传送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

20、、皮带、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中后或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。业。 北京交通大学经济管理学院 李伊松31 四部分装置通过计算机网络联结在一起，配合人四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自工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。动分拣系统。北京交通大学经济管理学院 李伊松32 自动分拣机自动分拣机

21、 自动分拣机是按照预先设定的计算机指令对物品自动分拣机是按照预先设定的计算机指令对物品进行分拣，并将分检出的物品送达指定位置的机进行分拣，并将分检出的物品送达指定位置的机械。械。 随着激光扫描、条码及计算机控制技术的发展，随着激光扫描、条码及计算机控制技术的发展，自动分拣机在物流中的使用日益普遍。自动分拣机在物流中的使用日益普遍。 在邮政部门自动信函分拣机及自动包裹分拣机已在邮政部门自动信函分拣机及自动包裹分拣机已经使用多年。经使用多年。北京交通大学经济管理学院 李伊松33邮件自动分拣机邮件自动分拣机34 这种分拣机的主体是分段的胶带输送机。在传送这种分拣机的主体是分段的胶带输送机。在传送胶带的下面，设置两排旋转的滚轮，滚轮接收到分胶带的下面，设置两排旋转的滚轮，滚轮接收到分拣信号后立即跳起，使两排滚轮的表面高出主传送拣信号后立即跳起，使两排滚轮的表面高出主传送带带100mm100mm，并根据信号要求向某侧倾斜，使