物流自动化技术自动分拣系统解析

1、第五章自动分拣系统5.1分拣概念及人工分拣方式5.2分拣配货作业5.3自动分拣系统基本概念5.4自动分拣装置结构及特点5.5分拣控制系统5.6自动分拣系统设计物流自动化技术自动分拣系统解析第1页一、分拣基本概念二、分拣基本方法三、人工分拣作业方法四、人工分拣作业程序分类法五、按订单分拣出库类型5.1分拣概念及人工分拣方式物流自动化技术自动分拣系统解析第2页一、分拣基本概念分拣就是把很多货物按品种、不一样地点和单位及用户订货要求，快速准确地从其储位拣取出来，按一定方式进行分类、集中并分配到指定位置，等候配装送货。按分拣伎俩不一样，可分为人工分拣(人力搬运/拣选)、机械分拣(机械搬运/人工分拣)和

2、自动分拣（依据指令自动完成）。分拣是配送中心中心业务，占作业量一大部分，普通要投入仓库作业二分之一以上人力，作业时间最少占配送中心全部作业时间30%40%,作业速度、效率及犯错率直接影响配送中心效率及用户满意程度。高效率按订单分拣作业能显著缩短订发货周期，不但改进作业效率，而且提升用户服务水平。物流自动化技术自动分拣系统解析第3页二、分拣基本方法单一分拣：先按客户每张订货单进行分拣，再将订单汇总批量分拣：先汇总多张订单分拣，再按不一样客户分货两种方法组合三、人工分拣作业方法分拣货架、集货点（集货货架）、分拣人员3种元素，1个或2个元素静止不动，再和其它元素组合，共有6种不一样分拣方法。人到货：

3、作业人员到货架去取货物；分拣货架不动，人和集货货架动（摘果法）货到人：利用旋转货架将货物自动地旋转到作业人员所在处，取出货物分拣；分拣货架动，人和集货货架不动（播种法）物流自动化技术自动分拣系统解析第4页四、人工分拣作业程序分类法一人分拣法：一个人按照一张订单要求分拣分程分拣法：数人分拣，每个人负担不一样种类和货架范围，拣出货物后分程传递或转交下一个分拣人员方法区间分拣法：数人分拣，每个人分拣出对应货物后，将各区间分拣货物汇总起来方法物流自动化技术自动分拣系统解析第5页分类分拣法：将各种各样形状、外形尺寸、重量货物进行分类，在配送中心内进行保管，按每一个产品类别进行分拣方法。最惯用组合分拣作业

4、法（一）摘果式（二）播种式物流自动化技术自动分拣系统解析第6页（一）摘果法，即让拣货人员巡回于储存场所，按客户订单挑选出每一个商品，巡回完成也完成了一次配送作业。将配齐商品放置到发货场所指定货位，即可开始处理下一张订单。摘果法优点：作业方法单纯订单处理前置时间短（收到订单到拣选时间间隔）作业人员责任明确，派工轻易、公平拣货后无须再进行分拣作业，适合用于数量大、品种少订单处理摘果法缺点：商品品种多时，拣货行走路线过长，拣取效率低拣取区域大时，搬运系统设计困难少许、多批次拣取时，会造成拣货路径重复费时，效率降低物流自动化技术自动分拣系统解析第7页摘果式（拣选式）储物货位相对固定，而拣选人员或工具相

5、对运动，所以又称作人到货前式工艺。物流自动化技术自动分拣系统解析第8页适用范围(如，中百仓储立库)出货量少、频率小物品种类多，数量少，但识别条件多(颜色尺寸等)体积小单价高包括批号管制，且每批数量不定用户不稳定，波动较大，不能建立相对稳定用户分货货位。用户之间共同需求差异较大。用户需求种类不多。用户配送时间要求不一。传统仓库改造为配送中心，或新建配送中心早期运行。物流自动化技术自动分拣系统解析第9页拣选式工艺人工拣选：人、货架、集货设备（货箱或托盘）配合使用人工+手推作业车拣选机动作业车拣选传动输送带拣选拣选机械拣选 自动分拣机或由人操纵叉车、分拣台车巡回于普通高层货架间进行拣选，或者在重力式

6、货架一端进行拣选。普通以单元货物为拣选单位，拣选好后利用传动输送带或台车运输到配货区。回转式货架拣选 分拣作业人员和回转式货架配合进行拣选，分拣作业人员固定在拣货位置，按用户订单操纵回转货架作业。物流自动化技术自动分拣系统解析第10页（二）播种法，即将每批订单同种商品累加起来，从储存仓位上取出，集中搬运到理货场，并按每张订单要求数量投入对应分拣箱，分拣完成后分放到待运区域，直至配货完成。播种法优点：适合订单数量大（多）系统能够缩短拣取时行走搬运距离，增加单位时间拣取量对于少许、多批次配送十分有效播种法缺点： 因为必须等订单到达一定数量时才做一次处理，所以订单处理前置时间长。物流自动化技术自动分

7、拣系统解析第11页播种式（分货式）用户货位固定，分货人员和工具相对运动。特点：需一定空间出货时间要有一定间隔有利于发挥规模效益物流自动化技术自动分拣系统解析第12页适用范围用户稳定，而且用户数量很多；用户需求含有很强共同性，品种差异小，只是数量有一定差异；用户需求种类有限；用户配送时间要求没有严格限制；追求效率、降低成本；专业性强配送中心，轻易形成稳定用户和需求，货物种类有限。物流自动化技术自动分拣系统解析第13页分货式工艺人工分货人工+手推作业车分货机动作业车分货传动输送带+人工分货分货机自动分货 分货机一端取出多用户共同需求货物伴随分货机上输送带运行，按计算机预先设定指令，在与分支机构联接

8、处自动打开出口，使货物进入分支机构，分支机构终点是用户集货单位回转货架分货 物流自动化技术自动分拣系统解析第14页大量出货时拣货方式效率比较表品类每项数量摘果式播种式时间误差时间误差多多1003.2651.1少1001.5850.4少多1002.3960.1少1000.31120.1物流自动化技术自动分拣系统解析第15页五、按订单分拣出库类型托盘托盘托盘托盘+货箱托盘货箱货箱货箱货箱货箱+单品货箱单品单品单品物流自动化技术自动分拣系统解析第16页5.2分拣配货作业一、拣选式配货作业二、分货式配货作业三、分拣式配货作业四、自动分拣式配货作业物流自动化技术自动分拣系统解析第17页一 拣选式配货作业

9、四个步骤： 行走拣取 搬运分类物流自动化技术自动分拣系统解析第18页分拣作业所消耗时间 ：（1）形成拣货指令定单信息处理过程所需时间；（2）行走或货物运动时间；（3）准确找到储位并确认所拣货物及其数量所需时间；（4）拣取完成，将货物分类集中时间。物流自动化技术自动分拣系统解析第19页拣选式配货作业管理 分拣作业系统能力和成本取决于配送中心或仓库组织管理。分拣作业管理内容包含：储位管理、出货管理、拣选路径管理、补货管理、空箱和无货托盘管理等。物流自动化技术自动分拣系统解析第20页二 分货式配货作业(一)“人到货”分拣方法 这种方法是分拣货架不动，即货物不运动，经过人力拣取货物。在这种情况下，分拣

10、货架是静止，而分拣人员带着流动集货货架或容器到分拣货架，即拣货区拣货，然后将货物送到静止集货点。物流自动化技术自动分拣系统解析第21页（二）分布式“人到货”分拣方法 这种分拣作业系统分拣货架也是静止不动，但分货作业区被输送机分开。这种分拣方法也简称为“货到皮带”法。物流自动化技术自动分拣系统解析第22页三 分拣式配货作业（一）“货到人”分拣方法 这种作业方法是人不动，托盘(或分拣货架)带着货物来到分拣人员面前，再由不一样分拣人员拣选，拣出货物集中在集货点托盘上，然后由搬运车辆送走。物流自动化技术自动分拣系统解析第23页（二）闭环“货到人”分拣方法 闭环“货到人”分拣方法中载货托盘(即集货点)总

11、是有序地放在地上或搁架上，处于固定位置。输送机将分拣货架(或托盘)送到集货区，拣货人员依据拣货单拣选货架中货物，放到载货托盘上，然后移动分拣货架，再由其它分拣人员拣选，最终经过另一条输送机，将拣空后分拣货架(拣选货架或托盘)送回。物流自动化技术自动分拣系统解析第24页四 自动分拣式配货作业 自动化分拣系统分拣作业与上面介绍传统分拣系统有很大差异，可分为三大类：自动分拣机分拣、机器人分拣和自动分类输送机分拣。物流自动化技术自动分拣系统解析第25页 （一）自动分拣机分拣系统 自动分拣机，普通称为盒装货物分拣机。是药品配送中心惯用一个自动化分拣设备。这种分拣机有两排倾斜放置盒状货物货架，架上货物用人

12、工按品种、规格分别分列堆码；货架下方是皮带输送机；依据集货容器上条码扫描信息控制货架上每列货物投放；投放货物接装进集货容器，或落在皮带上后，再由皮带输送进入集货容器。物流自动化技术自动分拣系统解析第26页(二)机器人分拣系统与装备 与自动分拣机分拣相比，机器人分拣含有很高柔性。 物流自动化技术自动分拣系统解析第27页(三)自动分拣系统 当供给商或货主通知配送中心按订单发货时，自动分拣系统在最短时间内可从庞大存放系统中准确找到要出库商品所在位置，并按所需数量、品种、规格出库。自动分拣系统普通由识别装置、控制装置、分类装置、输送装置组成，需要自动存取系统(ASRS)支持。物流自动化技术自动分拣系统

13、解析第28页 自动分拣系统作业过程能够简单描述以下：物流中心天天接收成百上千家供给商或货主经过各种运输工具送来成千上万种商品，在最短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分类，将这些商品运输到指定地点（如指定货架、加工区域、出货站台等），同时，当供给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时间内从庞大高层货架存放系统中准确找到要出库商品所在位置，并按所需数量出库，将从不一样储位上取出不一样数量商品按配送地点不一样运输到不一样理货区域或配送站台集中，方便装车配送。 5.3自动分拣系统基本概念物流自动化技术自动分拣系统解析第29页 自动分拣系统普通由识别

14、装置、控制装置、分类装置、输送装置和分拣道口组成。识别装置经过条形码扫描、色码扫描、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，利用LAN、总线技术或RF技术将分拣要求传给分拣控制装置。控制装置作用是识别、接收和处理分拣信号，依据信号指示分类装置和输送装置进行对应作业。分类装置接收控制，当含有同类分拣信号商品经过该装置时，能够改变其运行方向使其进入其它输送机或分拣道口。输送装置起输送作用。分拣道口普通由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使货物脱离主输送机滑向集货区域通道，最终入库或组配装车进行配送。自动分拣系统组成物流自动化技术自动分拣系统解析第30页动力输送线（主输送线、支线）包装上分拣标识或信

15、息，如条形码分拣信息辨识、读取装置，如条形码扫描仪分拣系统控制计算机（监控机）可编程序控制器(PLC)，接收主控机指令并用来控制对应分拣装置数据信息，给计算机提供分拣控制决议信息自动分拣系统要素物流自动化技术自动分拣系统解析第31页能连续、大批量地分拣货物（自动：连续运行100h,7000件/h;人工：8h,150/h）分拣误差率极低 分拣作业基本实现无人化 自动分拣系统特点物流自动化技术自动分拣系统解析第32页一次性投资巨大 自动分拣系统本身需要建设短则4050米，长则150200米机械传输线，还有配套机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统等，这一系统不但占地面积大，动辄2万平方米以上，而

16、且普通自动分拣系统都建在自动主体仓库中，这么就要建34层楼高立体仓库，库内需要配置各种自动化搬运设施，这丝毫不亚于建立一个当代化工厂所需要硬件投资。这种巨额先期投入要花10才能收回，假如没有可靠货源作确保，则有可能系统大都由大型生产企业或大型专业物流企业投资，小企业无力进行此项投资 。引进自动分拣系统需考虑两个问题物流自动化技术自动分拣系统解析第33页对商品外包装要求高 自动分拣机只适于分拣底部平坦且含有刚性包装规则商品。袋装商品、包装底部柔软且凹凸不平、包装轻易变形、易破损、超长、超薄、超重、超高、不能倾覆商品不能使用普通自动分拣机进行分拣，所以为了使大部分商品都能用机械进行自动分拣，能够采

17、取二条办法：一是推行标准化包装，使大部分商品包装符合国家标准；二是依据所分拣大部分商品统一包装特征定制特定分拣机。 物流自动化技术自动分拣系统解析第34页5.4自动分拣装置结构及特点一、自动分拣作业1、分拣信息分拣信息组成基本部分：货物品名、规格、数量；订单要求货物总量；货物发送单元要求；主要部分：货物储位、拣货集中地；贮备货物补货量；贮备货物储存；补货登记。附加部分：货物价格、代码和标签；货物包装；货物发送单元可靠性要求，发送货物单元代码和标签。物流自动化技术自动分拣系统解析第35页分拣信息传递方式传票：订单或交货单拣货单显示方式：需要拣取货位和数量无线电射频识别器（RFID）计算机随行指示

18、条形码主要采取RFID、条形码等易于实现自动识别和计算机网络数据采集及控制信息传递方式。物流自动化技术自动分拣系统解析第36页2、分拣作业包含四个步骤：货物提取输送并汇入到识别引导部位；识别；分拣；搬运和包装。拣货过程中形成货物行走或设备行走速度应综合考虑下面一些原因，防止在某个作业步骤出现“瓶颈”现象，缩短设备行走及货物运动距离，提升工作速度，提升分拣作业效率。自动识别系统工作能力；分拣装置最大工作速度和频率；自动存取系统规模大小；分拣货物量多少及出货频率；主输送线和转向分支输送线间速度匹配。物流自动化技术自动分拣系统解析第37页二、自动分拣装置结构及特点自动分拣系统拓扑结构有两种结构(1)

19、线状结构或梳状结构，(2)环状结构，拓扑选择取决于安装场地、所拣货物和同时处理订单数及分类装置类型。线状结构订单大、拣货终端数量少。环状结构订单小且多有一定储货能力物流自动化技术自动分拣系统解析第38页自动分拣装置各种自动分拣系统差异在于所用分类装置，也称分拣装置，分为倾倒式、分支式、浮出式和推出式，主要分拣装置有：横向货物分拣装置：由多条短平带输送机并联横向运动活动货盘分拣装置：由圆管或金属板条上活动货盘运动翻盘式分拣装置：翻盘向左或向右倾斜，靠重力分拣直落式分拣装置：底部有活门托盘，靠指令落入容器辊子浮出式分拣装置：经过短辊子浮出磨擦力分流(拣)皮带浮出式分拣装置：靠窄皮带机浮出磨擦力分流

20、(拣)滑块式分拣装置：靠板条或管子上导向块横向滑动摇臂式分拣装置：靠摇臂转动控制货物流向推出式分拣装置：气缸推出、摇臂推出、辊道侧翻推出物流自动化技术自动分拣系统解析第39页物流自动化技术自动分拣系统解析第40页各类分拣装置性能比较类型适应范围最大货重最大速度最大分拣能力费用空间要求横向货物货物底面平整202.515000高适当活动货盘小件货物约52.515000普通高翻盘式货物底面光滑502.51普通普通直落式扁平和不易碎51.51普通适当辊子浮出式平底和无包装带502.57000普通适当滑块式无包装带约902.51普通普通气缸侧推非易碎约501.51500适当普通旋转挡臂全部物品约501.

21、82500适当普通摇臂式非易碎及形状稳定约201.0适当高皮带浮出式适于皮带运输501.53000适当高物流自动化技术自动分拣系统解析第41页5.5分拣控制系统一、分拣控制系统组成自动分拣控制系统作用就是要能快速处理大量分拣信息和指令，准确识别每件货物，按要求经过系统控制网络，控制输送系统和分拣装置及时、准确、协调地完成份拣作业，并将作业信息和数据反馈到主控监视系统。其任务包含两个方面，一是控制分拣装置准确动作；二是提取、处理分拣信息和指令，实时快速地与主控计算机和各装置控制器或PLC间进行双向数据通信，进而控制存取、输送、识别和分拣系统高效、协调地工作。物流自动化技术自动分拣系统解析第42页

22、分拣控制系统必须具备数据通信和装置驱动控制两大功效系统。操作人员输入一个或一批分拣指令主控系统处理后将其转换为对应货物识别数码、分拣数量和分拣目标位置等一系列分拣控制信息和指令输送给分拣控制器，并打印出对应清单、文件和货物标签。当拣取货物被输送并经过激光扫描或RFID等识别系统装置时，该货物分拣信息被提取，并传送给分拣控制器。对照主控系统传送信息和指令确认该货物分拣要求，控制器由此产生控制指令传输给控制输送和分拣装置PLC，将货物准确输送到指定分拣道口并分拣到目标位置或集货点。一旦货物抵达目标位置后，PLC再将作业信息反馈到分拣控制器对该项分拣作业及时调整更新，此过程重复自动进行直到该项分拣作

23、业完成或人为终止。实际运行时，分拣控制系统能够同时处理多项分拣作业。大量待分拣货物在进入分拣系统前汇合到主输送线上，并被引导逐一经过自动识别装置。识别后，每件货物分类信息和分拣指令传输给分拣控制器，从而控制分拣装置将各自对应货物分拣到位。物流自动化技术自动分拣系统解析第43页二、分拣指令输入和设定方式自动分拣系统中流动货物分类信息可经过条形码扫描、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或采取RF技术将分拣要求传给控制装置。分拣信息转变成份拣指令设定方式有以下几个：输入方式分拣速度犯错率人工键盘输入100015001/3000声音输入30004000经常出现故障光学识别

24、输入50001/150001/36000000000传感器输入射频识别输入靠近0物流自动化技术自动分拣系统解析第44页5.6自动分拣系统设计一、设计内容及步骤1、设计内容：系统总体规划及性能参数设计系统组成、规模、作业方式、设备布局，分拣处理能力、分拣速度、分拣效率设计规划配合分拣作业输送系统输送方式和规模、输送线路及合流分流点布局、经过率和极限能力分析控制系统设计控制系统结构、控制工作流程、程序设计系统设备装置设计选型输送和搬运设备、自动识别装置、自动分类装置形式、规格、数量及性能参数系统评定分析和相关技术文件编写物流自动化技术自动分拣系统解析第45页2、设计步骤分析用户对所建系统技术及特征

25、要求分拣货物特征，长、宽、高外形尺寸系统分拣能力规模、分拣效率和分拣速度系统操作运行参数明确系统总体概念和各步骤运行方案选择设计系统设备装置系统建立和运行调试物流自动化技术自动分拣系统解析第46页二、输送系统经过率和极限能力分析分析各节点经过率和极限能力，改进节点布局和节点元素形式。确定合流处货物输送经过策略，控制输送路段上相邻货物到达合理间距和运动间隔时间。找到较优平衡点来确定各部分经过策略及输送速度，最终到达输送系统、自动识别系统、分拣系统三者之间最正确协调工作，提升作业能力和效率，降低“拣错率”。物流自动化技术自动分拣系统解析第47页经过策略概述由单元负载式输送机构组成运输系统中，货物装

26、载和卸载均可在输送不停顿情况下进行，输送效率高。一旦建成，就不易增加或降低输送段和变更货物运输路线及输送速度。所以，在企业因生产任务改变，而单元流量发生改变时，往往会在输送系统中形成瓶颈。物流系统经过策略要求了输送单元优先权和流向。要考虑“捆绑”、“有序”、“可靠”和“战略组合”要求。物流自动化技术自动分拣系统解析第48页实施经过策略目标最大能力目标：使输送单元经过数目最大；绩效目标：使各输送方向经过率最大或使某个特定方向经过率最大；时间目标：使各输送方向经过时间最小或使某个特定方向经过时间最小；通畅目标：使排队时间最短、等候时间最小，无瓶颈现象；可靠目标：最大可能地实现系统无事故运行目标。物

27、流自动化技术自动分拣系统解析第49页最大能力策略群体：将多个类型相同输送单元编成一组，成组安排服务；不变群体：群体中输送单元个数不变可变群体：群体中输送单元个数不一样逐向发货策略：向服务区或转运区输送单元一次仅发一个方向，或一次仅向一个方向转运；不变群体发货策略：向服务区或转运区按不变群体方式工作，将多个群体混合发货，用定向转运降低换向工作所需时间；可变群体发货策略：向服务区或转运区按可变群体方式工作，将多个群体混合发货，用定向转运降低换向工作所需时间；物流自动化技术自动分拣系统解析第50页放行策略节点元素输入端口不止一个时：经过权平等策略：按“先到先服务”标准，处理抵达入口输送单元。存在主要问题是输送单元排队个数和经过时间。限制行驶策略：来自支流路段输送单元只在信息控制点没有检验到主流支路有输送单元抵达时，才能送到服务区。实现费用最小。绝对优先策略：按照“绝对优先”策略，主流上输送单元取得绝对先行特权。实