編者按：

尹軍琪專著《現(xiàn)代物流系統(tǒng)集成-方法,、實(shí)踐與思辨》自出版以來(lái)，受到行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,。今天分享一篇經(jīng)典案例,。重溫15年前的案例，看看當(dāng)時(shí)的技術(shù)與應(yīng)用,，或許您會(huì)對(duì)伍強(qiáng)有新的了解。

        高等教育出版社(以下簡(jiǎn)稱高教社)創(chuàng)立于1954年,，是教育部直屬的以出版高等教育,、職業(yè)教育、與社會(huì)教育等各級(jí)各類教材和提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源服務(wù)為主的大型綜合性出版社，是當(dāng)時(shí)我國(guó)唯一進(jìn)入世界單體出版社前50強(qiáng)的出版社,。2009年,，高教社的出版物超過(guò)1.6萬(wàn)種，銷售冊(cè)數(shù)超過(guò)1.3億冊(cè),，銷售碼洋逾25億元人民幣,。

        高教社物流中心位于北京大興龐各莊，占地180畝,，總投資約3.6億人民幣,，其中物流設(shè)備及系統(tǒng)投資約1.2億人民幣。

        高教社物流中心是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始建設(shè)的自動(dòng)化圖書物流中心之一,，也是目前國(guó)內(nèi)最大的圖書物流中心之一,。在建設(shè)規(guī)模、庫(kù)存能力,、技術(shù)水平,、出入庫(kù)能力等方面創(chuàng)造了多項(xiàng)第一，堪稱我國(guó)出版行業(yè)物流中心建設(shè)的里程碑,。

高教社的物流需求

        高教社是典型的教材出版社,，約90％的出版物都是教材，因此高教社的物流表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性,。春,、秋兩季的發(fā)貨量大約各占全年總量的1／3和2／3，并且存在忙閑不均的現(xiàn)象,，旺季日最高發(fā)貨量達(dá)4萬(wàn)～5萬(wàn)件,，而淡季的日均發(fā)貨量只有幾千件。因此,，為了充分利用物流資源,，高教社準(zhǔn)備積極開(kāi)展第三方物流業(yè)務(wù)。

        同時(shí),，圖書的品種規(guī)格差異較大,，雖然書的開(kāi)本有幾種固定的規(guī)格，但異型規(guī)格越來(lái)越多,，書的厚度也千差萬(wàn)別,。此外，書的定價(jià)大多較低,，尤其是教材,，如果新建的物流系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，建設(shè)成本,、運(yùn)營(yíng)成本將與現(xiàn)實(shí)需求脫節(jié),。因此,，在物流中心規(guī)劃之初就確定了適度自動(dòng)化的目標(biāo)，同時(shí)注重信息系統(tǒng)建設(shè),，因?yàn)樾畔⒒菆D書物流的靈魂,。

        物流中心的建設(shè)目標(biāo)確定為：滿足高教社近期約30億碼洋的年配送需求，并可實(shí)現(xiàn)每年約20億～30億碼洋的第三方圖書配送業(yè)務(wù),。

        經(jīng)過(guò)2009年冬季發(fā)貨和2010年秋季兩季發(fā)貨的檢驗(yàn),，物流中心基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。其最大能力一度達(dá)到日收貨4萬(wàn)件,、日發(fā)貨5.2萬(wàn)件的高點(diǎn),，創(chuàng)造了新的記錄。

        對(duì)物流中心的運(yùn)轉(zhuǎn)效果,，楊松濤副社長(zhǎng)表示滿意,。他說(shuō)：“高教社物流中心的能力完全可以滿足社里的要求。此外,，保守估計(jì),，還可以完成每天2萬(wàn)件以上的第三方物流業(yè)務(wù)。這在全國(guó)出版行業(yè)是首屈一指的,?！?

4.4.1   物流中心總體布局與配置                                                                

        物流中心建筑面積約5.5萬(wàn)平方米，局部采用兩層設(shè)計(jì),。

        物流中心一層設(shè)置了入庫(kù)區(qū),、自動(dòng)化立體庫(kù)、A類揀選區(qū),、B類揀選區(qū),、自動(dòng)分揀區(qū)、發(fā)貨區(qū),，二層為平置作業(yè)區(qū),、在線揀選區(qū)、拆零作業(yè)區(qū),、拆零復(fù)核區(qū),、退貨處理區(qū)，詳見(jiàn)表1,。

        表1高教物流中心作業(yè)區(qū)設(shè)置：

        自動(dòng)化立體庫(kù)使用了16臺(tái)堆垛機(jī),，共有49088個(gè)貨位。物流中心內(nèi)部同時(shí)使用了托盤輸送系統(tǒng),、整件輸送系統(tǒng),、拆零輸送系統(tǒng)、提升機(jī),、高速分揀設(shè)備,、動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng),、靜態(tài)稱重裝置、托盤流力貨架,、高架叉車貨架、特制揀選車等相關(guān)設(shè)備,，并且設(shè)置了包裝復(fù)核系統(tǒng),、退貨系統(tǒng)，詳見(jiàn)表2,。

        表2 高教物流中心配置的主要設(shè)備和軟件系統(tǒng)

        根據(jù)我國(guó)消防規(guī)范要求,，物流中心共劃分12個(gè)防火分區(qū)。由于整體建筑和分區(qū)均超過(guò)國(guó)家的消防規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn),，為此,，專門成立由中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院防火所專家組成的“物流中心防火量化分析”項(xiàng)目組。在對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的防火數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算的基礎(chǔ)上,，設(shè)計(jì)了一套防火方案,，并請(qǐng)清華大學(xué)公共安全研究中心對(duì)計(jì)算結(jié)果和方案進(jìn)行復(fù)核，該方案得到了北京市消防局的批準(zhǔn),。

4.4.2   系統(tǒng)總體流程                                                                                

        本項(xiàng)目的主要流程包括收貨入庫(kù)作業(yè),、揀選出庫(kù)作業(yè)和退貨作業(yè)，并且針對(duì)圖書行業(yè)的特點(diǎn),，在流程設(shè)計(jì)上強(qiáng)化了針對(duì)性,。

        1 入庫(kù)環(huán)節(jié)作業(yè)流程

        WMS嚴(yán)格按照ASN收貨；

        可以直接越庫(kù)收貨(CROSS DOCKING),；

        圖書基本數(shù)據(jù)應(yīng)事先維護(hù),；

        圖書重量標(biāo)定對(duì)每一批次進(jìn)行，非常重要的一點(diǎn)是：一次標(biāo)定圖書不得少于3本,；

        圖書的組盤分配自動(dòng)進(jìn)行,，也可以人工干涉；

        圖書如果已經(jīng)包裝,，則直接碼盤,，包裝比例應(yīng)根據(jù)需要預(yù)先確定；

        收貨時(shí),，可以直接收貨到拆零區(qū)和整件揀選區(qū),；

        大宗圖書(約54個(gè)品種)，直接進(jìn)入平面庫(kù)(南庫(kù))儲(chǔ)存,；

       上架作業(yè)全部采用RF指導(dǎo)作業(yè),。

        2 揀選環(huán)節(jié)作業(yè)流程

        補(bǔ)貨按照波次進(jìn)行，必須補(bǔ)完后才能進(jìn)行分配,；

        周轉(zhuǎn)箱的運(yùn)算根據(jù)圖書的體積進(jìn)行,，實(shí)際操作過(guò)程中同時(shí)考慮開(kāi)本和厚度兩個(gè)參數(shù),；

        為了縮短周轉(zhuǎn)箱的響應(yīng)時(shí)間，拆零揀選分為兩個(gè)區(qū)域發(fā)起,，標(biāo)簽打印可以提前進(jìn)行,；

        整托盤出庫(kù)后，標(biāo)簽打印完成,，可以人工分揀,，也可以投入到輸送線進(jìn)行分揀；

        LED顯示屏提示各區(qū)域的揀選工作量及開(kāi)始時(shí)間,；

        重量復(fù)核是本項(xiàng)目的重要技術(shù)手段,；分揀一般要求按照路線進(jìn)行；集貨時(shí)要求標(biāo)簽朝外,，以便于復(fù)核,。

        3 退貨環(huán)節(jié)作業(yè)流程

        退貨的貨物，按照退貨單位組盤,。一般要求有經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的退貨單作為退貨依據(jù),，如沒(méi)有退貨單，則拒收,。最終的退書清單以實(shí)際翻理結(jié)果為準(zhǔn),。

        每天的作業(yè)內(nèi)容首先對(duì)待處理圖書進(jìn)行分析(根據(jù)退貨單)，確定大宗圖書的信息,。

        對(duì)于大宗圖書,，設(shè)置專門的集貨區(qū)，待滿一個(gè)托盤后,，進(jìn)入AS／RS儲(chǔ)存,。

        報(bào)廢圖書首先集中儲(chǔ)存，然后分批銷毀,。

4.4.3   關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)                                                                          

        在高教社物流中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建設(shè)過(guò)程中,，針對(duì)圖書配送的關(guān)鍵技術(shù)提出了一系列解決方案，有如下創(chuàng)新點(diǎn)：

        1 物流路線問(wèn)題

        作為面積超過(guò)5萬(wàn)平方米的物流中心,，其作業(yè)路線和輸送線的布置規(guī)劃尤其重要,，否則將導(dǎo)致整個(gè)作業(yè)路線過(guò)長(zhǎng)，作業(yè)效率大大降低,。這也是該項(xiàng)目的難點(diǎn)之一,。

        作業(yè)路線包括收貨、入庫(kù),、整件揀選,、拆零揀選、整托盤出庫(kù),、集貨,、退貨翻理,、退貨上架等主要過(guò)程。在設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用輸送機(jī)等傳輸設(shè)備,，結(jié)合生產(chǎn)線作業(yè)原理,，大大減少人工作業(yè)的行走路線。其中尤其是采用托盤流力貨架和貨到人在線揀選技術(shù),，使揀選路線縮減到最少,。

        2 AS／RS應(yīng)用于海量?jī)?chǔ)存

        該項(xiàng)目的難點(diǎn)之一是庫(kù)存量大。按照業(yè)務(wù)要求,，物流中心將設(shè)計(jì)超過(guò)20億碼洋的庫(kù)存，約折合托盤6萬(wàn)個(gè)(理論值),，這對(duì)于普通的平面?zhèn)}庫(kù)和叉車倉(cāng)庫(kù)均是不能完成的,。最終，項(xiàng)目提出采用AS／RS系統(tǒng)完成大容量庫(kù)存的設(shè)計(jì)思想,，共設(shè)計(jì)16個(gè)巷道,、32排貨架的雙深度立體庫(kù)，儲(chǔ)存能力達(dá)到49088個(gè)托盤,，圓滿地解決了海量存儲(chǔ)問(wèn)題,。如此大規(guī)模的立體庫(kù)系統(tǒng)此前在國(guó)內(nèi)是沒(méi)有的。

        3 重量復(fù)核技術(shù)

        盡管高教社物流中心圖書的拆零比例只有約25％,，但總量最高卻達(dá)到每天約6000件,。這樣的拆零量在全國(guó)的出版社中是絕無(wú)僅有的。為此,，項(xiàng)目采用了重量復(fù)核法進(jìn)行拆零圖書的復(fù)核,。應(yīng)用結(jié)果表明，超過(guò)75％的周轉(zhuǎn)箱可以通過(guò)重量復(fù)核得到確認(rèn),，從而大大縮短了復(fù)核所需時(shí)間,，并且提高了揀選的準(zhǔn)確性。

        圖書重量復(fù)核技術(shù)是針對(duì)圖書揀選提出的重要理念,，該技術(shù)已在上海新華書店和浙江新華書店得到應(yīng)用,，并取得了良好效果。

       4 快速揀選系統(tǒng)

        高教社物流中心圖書整件揀選量有時(shí)每天高達(dá)3萬(wàn)～5萬(wàn)件,，如何實(shí)現(xiàn)快速揀選成為關(guān)鍵問(wèn)題,。研究表明，約10％的圖書品種占據(jù)了圖書配送量的70％左右,。為此,，該項(xiàng)目采用了兩種技術(shù)。

        其一是對(duì)極少數(shù)大品種,，包括兩課教材(僅4個(gè)品種)和其他約50個(gè)品種(約占全部發(fā)貨量的20％),，采用獨(dú)立揀選區(qū)方式,，并利用平面?zhèn)}庫(kù)進(jìn)行存取，獨(dú)立成件,，因而大大降低了這部分圖書的揀選難度,，極大提高了揀選水平。

        其二是對(duì)發(fā)貨量位于前1500位的品種,，采用托盤流力貨架進(jìn)行揀選,，大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了揀選效率,。

        5 特殊輸送系統(tǒng)

        在該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,，有一個(gè)技術(shù)難題一直困擾著工程技術(shù)人員，就是如此大規(guī)模的揀選輸送,，如果采用周轉(zhuǎn)箱或托盤作為載體來(lái)運(yùn)輸,，那么載體的補(bǔ)充和收集將成為一個(gè)重大問(wèn)題。

        為此,，項(xiàng)目組提出包裝后的紙包直接在輸送線和提升機(jī)上運(yùn)輸?shù)脑O(shè)想,。最終研究表明，采用加密輥?zhàn)娱g距,、大量采用皮帶機(jī)等技術(shù)手段,，成功解決了這一技術(shù)難題，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)效果非常成功,。

        6 托盤調(diào)度

        AS／RS系統(tǒng)中,，一個(gè)波次的“在線作業(yè)”有時(shí)將達(dá)到上千個(gè)托盤的作業(yè)量。這時(shí),，整盤出庫(kù),、收貨入庫(kù)、補(bǔ)貨,、在線揀選等作業(yè)指令互相搶占AS／RS資源,，如不進(jìn)行有效管理，現(xiàn)場(chǎng)托盤將十分混亂,，作業(yè)效率必定降低,。

        為此，項(xiàng)目組專門開(kāi)發(fā)了托盤調(diào)度程序,，通過(guò)有效分配在線托盤數(shù)量,，成功解決了AS／RS的資源分配問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)表明,，托盤調(diào)度程序不僅大大提高了作業(yè)效率,，而且還可以調(diào)整由于作業(yè)任務(wù)在各巷道分配不均對(duì)系統(tǒng)效率、波次完成造成的影響。

        7 退貨解決方案

        退貨始終是圖書物流的一大難題,。高教社物流中心的退貨量高峰時(shí)每天約3000件,，對(duì)于如此大的退貨量，以往的技術(shù)幾乎是束手無(wú)策,。有些新華書店和出版社采用高速分揀機(jī)解決退貨問(wèn)題,，但效果甚微。

        針對(duì)退貨問(wèn)題,，項(xiàng)目組創(chuàng)造性地提出二次分類法,，即將退貨問(wèn)題首先按照大類分類(在新華書店中，是將出版社和圖書品種分類,；在出版社中,，是將拆零貨架進(jìn)行分類)，然后再進(jìn)行每個(gè)大類下面的分類操作,。將一個(gè)數(shù)以10萬(wàn)計(jì)的問(wèn)題,，分解為100×1000，或100×100等級(jí)的問(wèn)題,，從而大大加快了退貨處理速度。

        采用電子標(biāo)簽的二次分類系統(tǒng),，其成本只有高速分揀系統(tǒng)的1／3,，但效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高速分揀系統(tǒng)。在高教社物流中心,，每天處理約3000件的退貨圖書,，僅需要40余人。

        8 系統(tǒng)總體效率問(wèn)題

        系統(tǒng)總體效率的體現(xiàn)非常關(guān)鍵,，包括拆零揀選的完成時(shí)間,、拆零揀選的復(fù)核包裝時(shí)間,、整件揀選的完成時(shí)間,、在線揀選的完成時(shí)間、集貨發(fā)運(yùn)的完成時(shí)間,。對(duì)于一個(gè)波次而言,，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成這些作業(yè),。

        高教社物流中心設(shè)計(jì)了調(diào)度系統(tǒng)、LED指揮系統(tǒng)等,，輔助各區(qū)域和子過(guò)程的作業(yè),，達(dá)到各區(qū)域作業(yè)任務(wù)完成時(shí)間的一致性，從而保證了系統(tǒng)的總體效率,。

4.4.4   經(jīng)驗(yàn)分享                                                                                        

         高教社物流中心雖然系統(tǒng)龐大復(fù)雜,，但建設(shè)工期和項(xiàng)目管理制約得很好。其中有很多經(jīng)驗(yàn)值得借鑒，包括土建配合,、設(shè)備安裝配合,、建設(shè)節(jié)點(diǎn)制約、系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試,、搬遷,、運(yùn)營(yíng)管理等諸多方面，以下僅舉二例進(jìn)行說(shuō)明,。

        1 搬遷時(shí)機(jī)與策略

        對(duì)于物流中心建設(shè)者來(lái)說(shuō),，對(duì)于搬遷進(jìn)行充分、周密的考慮是非常必要的,。

        高教社物流中心投入使用時(shí),，需要對(duì)15000品種、10億碼洋庫(kù)存,、約110萬(wàn)件圖書進(jìn)行搬遷,，需要2100車次，還需要進(jìn)行盤點(diǎn),、做賬,、碼盤、裝車,、卸車,、組盤、稱重,、注冊(cè),、入庫(kù)等工作。這些工作都需要在不影響正常收發(fā)貨的前提下完成,，因此,，選擇搬遷的時(shí)機(jī)非常重要，在發(fā)貨低谷時(shí)完成搬遷比較有利,，此外,，搬遷方法也很重要。

        本項(xiàng)目在搬遷時(shí),，由于老庫(kù)采用傳統(tǒng)平置倉(cāng)庫(kù),，托盤規(guī)格并不一致，所以給搬遷帶來(lái)很大困難,。再由于拆零發(fā)貨系統(tǒng)尤其是WMS系統(tǒng)并未完全調(diào)試完成,，時(shí)值冬天，正是發(fā)貨高峰,，給搬遷帶來(lái)了很大困難,，并造成了一定的混亂,。這是需要吸取的教訓(xùn)。

        2 如何高效完成一個(gè)波次揀選

        大型物流中心的運(yùn)營(yíng)管理是一個(gè)重要課題,。以該項(xiàng)目為例,，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，對(duì)于波次的準(zhǔn)備,、補(bǔ)貨,、波次下發(fā)、拆零打印,、整件打印,、拆零揀選、整件,、集貨,、復(fù)核等過(guò)程，如果沒(méi)有一套系統(tǒng)的管理辦法,，使各環(huán)節(jié)緊密銜接,，其作業(yè)效率將十分低下。

        以拆零揀選為例,，在波次下發(fā)時(shí),，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)上一波次還沒(méi)有結(jié)束，這時(shí)不能啟動(dòng)下一波次揀選,，但可以啟動(dòng)打印程序,，完成標(biāo)簽打印等工作，這樣就使波次銜接更加緊密,。

        進(jìn)行揀選操作時(shí)，如拆零區(qū)域揀選,，按照24個(gè)揀選區(qū)的順序,，位于A區(qū)和F區(qū)的揀選將優(yōu)先進(jìn)行，因此在揀選初期任務(wù)比較多,。而位于B區(qū)和E區(qū)的揀選將最后完成,，在揀選后期任務(wù)比較多，針對(duì)這種情況,，應(yīng)對(duì)揀選人員進(jìn)行有效調(diào)劑,，才能高效地完成揀選任務(wù)。

      （注：本篇發(fā)表于2010年9月《物流技術(shù)與應(yīng)用》雜志,，轉(zhuǎn)載時(shí)有修改）