GD配送中心库内作业方案设计

GD配送中心库内作业方案设计目录TOC\o"1-3"\h\u14688摘要 绪论背景及其意义随着时代的进步，人类文明发展，作为零售业主要经营形式的连锁超市也得到了飞速发展，经过近几年的不断探索，可以说收获了一定的经济和社会效益。这其中物流是企业效率高低的重要影响因素，因此大部分企业开始自建配送中心。但随着人们的需求日益增加，销售量逐渐增长，订单也随之剧增，并且这些订单具有多品种、小批量的特点，加之对时效性的要求比较高，因此配送中心可以高效准确的处理订单已至关重要[1]。据调查，现如今货品的生命周期越来越短，客户需求变化性高，产生越来越多具有小批量、多品种、高时效的订单，如此一来对于配送中心运作效率的要求也越来越高，所以怎样在不提高配送中心的运营成本的基础下，提高配送中心的运作效率成为亟待解决的问题。配送中心的业务流程优化不仅仅是降低整个经营过程中的运行成本这一个目的，对我国整个物流产业的发展也有着重要意义。其中，订单拣选作业在配送中心中占据了重要地位，而货位的分配是否合理，是影响拣货作业效率的重要因素。因此，对配送中心的货位管理及拣货作业优化是非常重要的。在连锁超市配送中心内，每天都有大量订单，如何快速处理订单并将其配送至各门店是一个很重要的问题。为了提高配送效率，分拣作业成为配送中心整体作业流程中的重要一环。目前配送中心的拣选订单作业主要由两种形式组成：一种是自动拣选，另一种是人工拣选；鉴于大部分连锁超市企业的订单都具有多品项、小批量的特点，并且订单拣选作业受很多因素的影响，其过程比较的复杂，所以想要实现自动拣选，难度是非常大的，因此现阶段我国绝大部分连锁超市配送中心还是以人工拣选作业的方式为主导。一个很明显的问题是，如果增加拣选的人员以及拣选设备，那么配送中心的拣货作业效率一定可以提高，但同时也会使成本提高。故探究如何在不改变现有的人力及物力前提条件下使得配送中心的作业效率提高是非常有价值的。随着企业的不断壮大，与此同时越来越多的订单需要被处理，面对这样的情境配送中心必然要做出相应的调整以适应发展，这就涉及到了配送中心的拣货系统优化，所以本设计通过GD配送中心的调查，对其现状进行梳理和分析，总结提炼出配送中心存在得问题，在对问题进行深层次剖析的基础上，主要运用EIQ分析法并结合ABC分类管理法对配送中心在货位及拣选作业方面存在的问题进行解决，为其他一些同类型配送中心在此问题上提供了经验。国内外的调研现状HYPERLINK"/doc/10044745-10553760.html"\t"/doc/_blank"货位管理是指对仓库存储货物的货位进行规划设计、分配、利用、调节等各项工作的总称。王辉老师在《S公司配送中心仓储拣选作业优化研究》中站在不同于前人的研究角度上，以管理者的身份，结合现实法发展情况，联合应用ABC分类法和商品关联分析法，提出将作为核心的“A”类货物存储在最恰当的位置，为后来学者在货位优化方面的研究打下了重要的基础。马全伟基于自动化立体仓库在《企业仓储中心货位优化方法的研究》中，运用模糊控制理论，通过模糊化输入输出论域，建立模糊控制规则以及确定货位布局方案，并在理论上进行层面进行分析，但具体在实际生产中的应用还需要后续进行详细设计和验证。杨景祥在《货架式仓储中心货位分配及拣货路径优化研究》中对货架式仓储中心的货位分配问题进行了研究，提出一种处于货物聚类情况下的货位分配管理优化方法，经过对产品订单中的货物周转率的研究，并加之于对以往订单产品的相关性的分析，建成了货位分配优化建模，同时提出货位分配的启发式算法并进行编程求解，最后考证了比只是基于频率的货位分配方法更能提高配送中心的拣货效率。Venkata在他的研究中，基于分类存储策略，运用分支界定法对货物分类，并进行大量的实验，最后用数据证明了对于货物的分类存储法确实可以节约存储的成本和空间[6]。综上所述，国内外对于货位管理的研究，更侧重于理论上的，对于货位管理模型优化的研究相对较少。国外的研究比较成熟，范围相对较广，并且已经存在很多的科研成果在仓储管理的软件中得到运用，渐渐组成了一个独立的货位优化模块。GD配送中心仓库现状GD配送中心基本概况GD配送中心由河北GD连锁商业有限公司建设，面积达8000平米，公司主要经营方向为发展“千乡万村”农村现代流通网络建设工程为主的GD连锁便利店和城乡HYPERLINK"/zhuanti/chaoshi/"\t"/c-cn36524/company/_blank"超市以及都市连锁便利店等多个业务形式。目前已发展的城市连锁便利店约有300家，城乡超市20家，“万村千乡”村级便利店330余家。通过之前对GD配送中心的实地调研，了解到以下内容：该配送中心目前员工数为83人，其中有负责该配送中心的各类事务的配送中心主管经理一名，下属有三个部门：供销部、财务部、运输部，其中供销部共有员工64人，库内作业工60人，信息处理员4人，此部门又根据货物种类划分为四个部门：五部、六部、七部、八部，其中五部负责供应销售水类（矿泉水、饮料等）货物，六部负责供应销售休闲食品类货物，七部负责供应销售日用百货类货物，八部负责供应销售烟酒类货物。财务部备有一名出纳，一名会计。运输部门共16名员工，其中一名为车辆调度员，剩余15人为车队司机。该配送中心各部门架构如图2-1。配送中心的WMS会对仓库中各种货物的库存进行实时监控，当该品类某一货品库存低于安全库存时，系统会发电子订货需求通知，然后供销部各分部的信息处理人员相再根据自己所管辖的储区的真实情况通过系统向供应商发出《订货通知单》。货物送到后，库管员根据订货单和到货单会安排员工进行接收货物并验收，之后填写入库单，供销订单处理员根据相应入库单进行收货确认，新的库存台账会由系统即时生成，随后在收货单签字，由送货司机带回交由供应商，作为日后结算依据。GD配送中心的WMS系统会根据各分店的销售及库存情况，于每晚十二点按照货品的种类自动产生电子缺货通知单，然后供销部各分部的信息处理员会根据系统的通知打印生成拣货配货单，并送到分拣人员处，分拣人员依照拣货配货但进行货物的分拣作业，一个品项拣选完成后就在前面打一个对勾作为标记，所有货物拣选完成拣货配货单也就转变成了拣货完成单，之后分拣人员将货物暂时存放于“配装区”各分店所对应号码处，复检人员进行拣货完成单的归纳和货物的全面二次检验。调度员依据各门店订单安排车辆进行配送，与此同时司机会将拣货完成单连同货物一起送至各门店，一式两份，各分店店长签字后自己保存一份，另一份由司机带回配送中心，交由车辆调度员保管，由车辆调度员分发至供销部各对应人员。配送配送中心经理供销部五部门供销信息处理员拣货作业员六部门供销信息处理员拣货作业员七部门供销信息处理员拣货作业员八部门供销信息处理员拣货作业员财务部会计出纳运输部车辆调度员车队司机图2-1配送中心部门组织结构经理入库单经理入库单纸质版订货单供应商收货单供销部信息处理人员电子订货单库存台账库存电子订货单各连锁分店电子缺货通知退货单拣货配货单分拣人员拣货完成单复核人员计划调度组车辆安排车队司机配送图2-2配送中心业务流程配送中心的现状及存在问题分析货位存储现状在对GD配送中心的实地考察中，了解到现阶段存储区分为四个区域，四个区域的规格完全相同，分别为：水饮料区、休闲食品区、日用百货区、烟酒区，分由五、六、七、八部门管理。各区随机存储货物，存在商品储位管理方式不合理、分类存储方式不合理的问题，以至于拣货效率低下。此种存储方法对存储空间的利用率比较低，该配送中心库房为单层长方形仓库（常温仓），共4700m2，前后共设六个门，其中三个门为进货入口，三个门为配货出口。很明显配送中心采用的是分区存储法，分区存储法和其他的存储策略相比有其自身的优势：拣选员只需要在一个固定的小范围内进行作业，缓解了库区过道因配货员过多堵塞的问题，此外，拣选员还可以更加熟悉其所负责的对应区域内物品的排放顺序及位置。但是分区存储法较其他存储方法也有自身固有的缺点，其中最大的问题就是因为订单是分类重新汇总的，可能被存储在不同的存储区域，因此在货物交给顾客前，有可能需要将订单再次分拣组合（即二次分拣）。存在的问题GD配送中心布局分为接货区、存储区、理货区、配装区和发货区五个大区域，但其接货区和存储区布局较近基本处于混合使用状态，约占库区面积的1/6，而且存储区与理货区没有明显的分界标志，配装区与发货区为同一区域，占用绝大部分平面空间，约占库区面积的1/6，但是由于分拣与配送存在时间差，分拣作业全部在白天完成，配送大多数在夜间，导致分拣完成的货物在配装区存放的时间过长，这样以来占据了大部分的仓库面积，配送中心仓库面积的利用率也大打折扣。仓库内货物按码存储垛和货架存储的两种存储形式进行储存，垛的高度一般为3m~3.5m，货架为三层普通货架，其间距为1.5m，仅能供员工穿梭作业，货架高2.5m，仓库高为7m，导致其上部存在大量的闲置空间，没有将空间利用率最大化。仓库内设备机械化程度较低，多为基础设备，主要有:电动叉车、托盘、货架、手推车和周转箱。配送中心分拣作业现状及问题分析分拣作业现状由于GD所配送的货物大多为日常生活用品，所以其周转周期比较短，一般是五天。仓库内库存比较小，补货作业被融进分拣的过程当中。配送中心采用按单拣选的分拣作业，分拣人员在各存储点之间进行迂回作业，依照发货订单的要求来完成商品的配货任务。这种分拣方法较容易实施，并且订单配货的准确率高。经了解，GD配送中心将分拣作业的容错率严格控制在1%以内。下图2-3为配送中心人员分配的占比：图2-3配送中心人员分配占比存在的问题由图2-3，可知整个配送中心人员的50%以上是分拣作业人员。可以看出由于该配送中心的机械化程度偏低，分拣作业主要依靠人工来完成，商品项目的繁多很容易造成信息的错误，同时信息的完整性和准确性得不到保证，增加了配送中也拣货作业成本。分拣作业人员每天到同一货位的次数大于10次，且没有固定的分拣路径，增加了劳动强度，降低了分拣的效率。库内作业方案设计EIQ分析EIQ分析法EIQ分析法是由日本学者铃木震提出并推广的一种针对订单信息进行统计分析的方法理论体系，分析内容主要涉及订单的品项、数量以及订购次数。表3-1EIQ分析法分析项目含义意义EQ分析每张订单的订货数量分析掌握货品配送的HYPERLINK"/wiki/%E9%9C%80%E6%B1%82"\o"需求"需求及客户订单HYPERLINK"/wiki/ABC%E5%88%86%E6%9E%90"\o"ABC分析"ABC分析，以决定HYPERLINK"/wiki/%E8%AE%A2%E5%8D%95%E5%A4%84%E7%90%86"\o"订单处理"订单处理的原则、拣货系统的规划，影响出货方式及出货区的规划EN分析每张订单的订货品项数分析了解客户订购品种数的多寡，判断较适合的拣贷方式IQ分析每个品项的受订数量分析分析产品的重要程度与运量规模IK分析每个品项的受订次数分析对拣选作业频率的统计，主要决定拣选作业方式和拣选作业区的规划配送中心订单EIQ分析因配送中心订单数量巨大，涉及到的货物品项比较多，而且每单的订货数量较小，所以本次只选择了2019年2月份的订单数据进行研究分析，其中图3-1是2月份每天的订单数，每天订单数量的波动范围大约为150~300张。图3-12月每日订单量折线图（1）EN分析（订单品项数分析）2月份产生的订单约为6600张，从中抽取1000张进行EN分析，通过EN分析可以明确配送中心的特性，选择合适的拣选方式。其数据结果如表3-2。表3-2抽样订单品项分析表品项数订单数订单比例20~1816016%17~1556056%14~1222022%11~10606%合计1000100%由上表可以看出，在1000张订单中，品项数大多数都在15~17这个范围，所占比例57%，可以说明各连锁门店要货的品项比较多，由此可知订单出货的品项数比较多，所以可以考虑采用按单拣选的方式。（2）EQ分析（订单订货数量分析）分析GD配送中心订单订货数量，能够对配送中心的物流特性在一定程度上有所了解。结合订单出货的品项和数量能够为配送中心选择适合的分拣方式。表3-3订单订货数量分析表订货量订单数订单比例170~200808%130~16913013%100~12953053%50~9925025%20~49101%合计1000100%由表3-3可知，订货数量在100~129范围之间的订单最多，所占比例为53%，其余范围的订单出货量占比比较小，由此可以看出GD配送中心订单货物批量小，结合EN分析，可得配送中心订单符合多品项、小批量的特点，可以选择摘果式拣选方式，少数品项少数量大的订单可以选择批量拣货。（3）IK分析（品项受订次数分析）由表3-4可知，采样的订单数据涉及到了3279种货物品项，这其中固定周期内，受订次数为1~5的货品数有360种货物，所占比例11%；受订次数为6~9的品项数有984种货物，所占比例30%；受订次数为10此以上的品项数有1935种货物，所占比例59%。此时可以根据ABC分类法，对货物进行分类管理。表3-4品项受订次数分析表受订次数品项数比例1~536011%6~998430%10~193559%合计3279100%（4）IQ分析（品项受订数量分析）由表3-5可知，该批抽样中的订单数据涉及到了3279种货物品项，在这其中出货量为1~3的有1771种货物品项，所占比例54%；出货量为4~6的有1279种货物品项，所占比例39%；出货量为7~9的有163种货物品项，所占比例5%；出货量为10的有66种货物品项，所占比例2%。根据定义可知“品项受订数量”可为配送中心拣选设备的选择和各品项货物安全库存量的判断提供重要的参考依据。与此同时对品项受订数量和受订次数分析也可以进行交叉分析，品项特性被当作分类的重要参照信息，也可以依照订单中的品项来抉择订单的拣选方式为按单拣选或批量拣选或分区拣选等混合的方式。表3-5品项受订数量分析表出货量品项数比例1~3177154%4~6127939%7~91635%10662%合计3279100%拣货策略分析摘果式拣选和播种式拣选两种方式的对比大多数情况下，配送中心常采用两种拣选方式：摘果式拣选和播种式拣选，表3-6是两种方式的对比。表3-6摘果式拣选和播种式拣选的对比按单拣选（摘果式拣选）批量拣选（播种式拣选）含义拣货人员根据订单上的内容对货物依次进行拣选，然后集中等待配送批量拣选指的是将几个订单合在一起，根据货物的种类进行拣选，然后再根据订单进行二次分拣适用类型1.客户订单品项少2.客户订单差异大，配送时间要求不同客户比较稳定，订单差异小，订单品项重复率高特点1.每一个操作人员一次只能拣选一个客户订单2.拣选完后不需要再对对货物进行分类1.一次可处理多个客户订单2.拣选作业难度大，过程比较复杂优点1.拣货作业准确率高，不容易产生货差2.作业流程简单1.有利于对歼选路径进行规划，减少拣货作业过程中的重复行走2.缩短了拣货时间缺点1.订单商品数量少的情况重复出现时，操作人员重复拣选路径，拣货效率降低2.订单品项数比较大时，拣选时间长且路径长，同样效率低拣选路径规划难度比较大订单积攒到一定数量才进行拣选，造成订单不能及时处理拣货策略的四要素拣货策略主要包括以下四方面：拣货分区、订单分割、订单分批、各项分类，需要根据实际操作中产生的不同订单的不同特点做出合理的选择，这四种因素的优缺点对比如表3-7。表3-7拣货策略四因素优缺点对比拣货策略优点缺点分区拣货单位分区将储存与拣货单位分类统一，以方便拣取与搬运单元化，将拣取作业单纯化一般而言，拣货单位分区其所形成的区域范围是最大的拣货方式分区根据货物需求频率，可以设计分拣操作模式，决定适合的拣货设备及方式运用信息处理更为复杂，系统设计难度加大工作分区拣货人员所需记忆的存货位置及移动距离减少，缩短了拣货的时间必须要注意工作平衡的问题订单分割根据区域战略，交由不同区域的拣货人员同时进行拣货作业，缩短了完工时间库存业务需求增加订单分批总合计量分批用总的拣配量来衡量一次拣配的货物总量，可以缩短平均拣配距离，提高拣配效率需要功能强大的分类系统来完成分类工作，订单数量不能太大时窗分批利用时间窗口对密集频繁的订单进行分批处理，以找到拣货效率和交货期两者之间的平衡点；并且较能应付紧急插单的需求在时间窗口中，订单数量的变化不能太大，EN应为单位数固定订单量分批偏重在维持较稳定的作业效率，最大限度的提高了分拣设备的效率当累计订单数量到达设定之固定量时，才开始进行拣货作业 ，而且没批订单的商品数量不能变化太多智能型分批订单于汇集后经过较复杂的计算机计算程序，将拣取路线相近的订单分成一批同时处理，可大量缩短拣货行走搬运距离智能分批处理软件技术难以实现，信息处理时间长分类按取时分类节省拣货后再分类的识别及取放时间。每批订单订货数量(EQ)及单项品项总量(IQ)小较为适合，同时必须利用计算机辅助来降低错误发生。人工分类作业弹性较大，较不受订单商品总量变化的影响。若无适当的作业设计或核对，错误率可能较高。且费时、费人、费力。输送机分类替代人工操作，正确及稳定性较高。设备费用昂贵，较不具弹性，当订单、订货数量(EQ)差异大时效率减低。方案设计货位存储设计基于前面对GD配送中心的调研，可知存储区分为四大类：水饮料类、休闲食品类、日用百货类、烟酒类。其中休闲食品的销售量处于中间水平，因此将其作为货位存储设计的研究对象，具有足够的代表性。为对休闲食品区进行货位存储设计，调取2019年2月5日到10日的货物出库记录，将所有的休闲食品挑选出来，一共涉及到20个品项，下面对这些品项进行ABC分类，其过程与结果如下表所示。表3-8休闲食品部分货物出库量序号商品编号商品名称单位出库数量10105001奥利奥袋61120301001康师傅红烧牛肉面包147830401003米老头蛋黄煎饼袋92740306004港荣蒸蛋糕件1459950103007好丽友薯片袋2731360102002乐事薯片袋703570201001旺旺仙贝袋39480306003双汇Q趣火腿件222190102001老灶煮花生袋205100103004百吉猫锅巴袋256110301003统一小浣熊干脆面包176120306001金锣肉粒多包136130103005乐吧薯片袋459140204002榛果巧克力脆卷筒袋80150203002小米锅巴袋126160106003洽洽瓜子瓶2464170106002盼盼肉松饼件1506180101002米多奇烤香馍片多奇雪饼袋1232200205001好丽友巧克力派袋2170表3-9休闲食品物动量ABC分类序号商品名称出库数量品项出库量占比累计占比类别5好丽友薯片273135%43.08%43.08%A4港荣蒸蛋糕145995%23.02%66.10%6乐事薯片70355%11.10%77.20%16洽洽瓜子24645%3.89%81.08%B8双汇Q趣火腿22215%3.50%84.59%20好丽友巧克力派21705%3.42%88.01%17盼盼肉松饼15065%2.38%90.38%2康师傅红烧牛肉面14785%2.33%92.72%19米多奇雪饼12325%1.94%94.66%3米老头蛋黄煎饼9275%1.46%96.12%C1奥利奥6115%0.96%97.08%13乐吧薯片4595%0.72%97.81%7旺旺仙贝3945%0.62%98.43%10百吉猫锅巴2565%0.40%98.83%9老灶煮花生2055%0.32%99.16%11统一小浣熊干脆面1765%0.28%99.43%12金锣肉粒多1365%0.21%99.65%15小米锅巴1265%0.20%99.85%14榛果巧克力脆卷筒805%0.13%99.97%18米多奇烤香馍片175%0.03%100.00%由上面表中所示的ABC分类可得，A类货物品项占比15%，出库量累计占比0~77.2%，B类货物品项占比30%，出库量累计占比81.08%~94.66%，C类货物品项占比55%，出库量累计占比96.12%~100%。根据ABC分类法，可将货物分为A、B、C三类，进行分类存储管理。A类货物出库量大，出库频率高而且品种少，应重点管理，储存在离出入库月台、主要通道最近的地方，更便于拣货作业的进行；B类货物出库量较A类货物小一些，出库频率也低一些，货物品种要比A类货物多，所以应该储存在离出入库月台或者通道比较近的位置；C类货物出库量小且货物品种的数量大，应放在最次要的位置。由此设计出休闲食品区的货位存储方案如下图所示。图3-2休闲食品区货位存储示意图结合GD配送中心存储区的实际情况，目前存储区分四个区域存放货物，且四个储区的规格完全相同，因此另外三个储区可参照休闲食品区的货位存储设计方法，同样的将货物进行ABC分类管理，同一区域内部的不同的货物，按其周转率、入库的先后顺序和货物的相关性等制定储位。这样以来，对于出入库频率大的货物来说方便求其存取，让拣货作业人员对货物的储存位置更