车小原 | 深圳市托贝克信息设备技术有限公司

    本连载讨论的分拣方式均为使用电子 拣货标签的分拣，为简化文字，下面将略 去“电子拣货标签”等字。

     看过前面文章的读者可能要问：既然 播种式分拣比摘果式有如此多的优点，为 什么在国内物流行业却很少应用？下面进 行分析。

播种式分拣系统应用不多的原因 

1.摘果式分拣是在传统拣货方式的基 础上，给货架安装电子拣货标签系统，同 时还配上输送线，其基本作业流程与传统 拣货方式相同，因此比较成熟。其逐份订 单的处理工作也比较简单，容易理解和掌 握。

2. 播种式分拣技术的理论虽早已有之， 但在实践上是一种全新的、不够成熟的拣 选流程。该流程要求快速汇总处理大量订 单数据，对计算机软硬件和处理算法有较 高要求。受限于此，在过去较长的时间内， 播种式分拣技术发展缓慢。只是在近些年， 借助计算机软硬件技术、自动识别控制技 术的高度发展，播种式分拣技术才开始 将理论上的优势，逐步转化为实践上的优 势，逐步走向成熟。 

3. 播种式分拣一次要汇总处理很多份 订单，货物的数量巨大、品种繁多，各品 种货物又互不相同，因此订单处理和操作 流程的掌控难度远大于摘果式。这样的难度，使得实践和推广播种式分拣技术的成 本、风险较大，阻碍了它的发展。 

4. 早期的播种式分拣系统存在明显缺陷，其拣选处理低重合度品项时工作效率 较低；一次处理较多订单时，订单的响应 完成时间较长。这些缺点严重限制了播种 式分拣技术的推广应用。 

5. 使用播种式分拣系统，将比摘果式 大大减少电子拣货标签的使用量，对电子拣货标签的销售量显然不利。

早期播种式分拣技术的不足

 前面提及，早期的播种式分拣系统存 在一些明显缺陷，因此限制了其推广应 用。这些缺陷主要包括： 

1.对于低重合度的品项，分拣效率较 低 

在此首先解释“低重合度品项”：在 已经汇总的一批（若干份）订单里，包括 有若干个品种的货物，其中每种货物称为 一个品项。假设品项 A 是每份订单都需要 的货物，品项 B 则只有一份订单要货，品 项 C 的要货订单数是该批订单总数的 50% （即 C 的要货订单占总数的一半）。通常把 要货订单数超过该批次订单总数 50% 的品 项，称为高重合度品项（即该批次中，大 部分订单都要此货）；而低于 30% 的品项 称为低重合度品项（即少部分订单要此 货）。

播种式分拣线系统实景图 

图1 播种式分拣线系统分货示意图

    播种式分拣系统将需要分拣的货物放在输 送线上，货架上的货位代表客户（订单）。播种 式分拣的操作是从输送线向货架上分播（分拣） 货物（见图 1）。 如果分拣的是高重合度品项，那么在大多 数分拣货位都有货要分；如果分拣的是低重合 度品项，那么只在少数分拣货位有货要分，即 低重合度品项在输送线上走了很多“空行程”。 

    假定高重合度品项 A 在整个分拣线上有 20 个货位（订单）要货，其单位时间内完成的分 拣次数为“20 次 / 每行程”；假定低重合度品 项 B 在整个分拣线上只有 2 个货位（订单）要 货，其单位时间内完成的分拣次数为“2 次 / 每行程”。此时，B 品项的分拣工作效率只有 A 品项的 1/10。 

    由上述分析可知，播种式分拣系统分拣低 重合度品项的效率很低，严重时足以抵消其在 汇总拣货时提升的效率和节约的时间。 

    播种式分拣必须一次汇总较多订单才能取 得明显效益，因此，希望缩短分拣线长度来减 少“空行程”、从而提高效率是不可行的。

 2.对多品项订单的响应完成 时间较长 

    由于播种式分拣系统的工作 流程可知，被分拣的货物在分拣 线上必须逐个走完播种行程，即 一个品项走一圈。因此，分拣工作 的完成时间（含复核）即订单响 应时间与该批订单包含的品项数 （即播种行程圈数）成正比。这就 和播种式分拣“大量订单汇总分 拣”的初衷产生了矛盾：订单汇总 的越多，集中处理的效益当然越 高，但是随之而来，订单响应时 间也变得更长

    另外，早期的播种式分拣流 程通常需要将该批订单的全部品 项都分拣完成，才能开始出货， 这就造成在一个分拣批次里，包 含很多品项的大订单会延误少品项小订单的出 货时间，最终降低配送服务水平。

播种式分拣技术的改进 

    基于对播种式分拣方式的深入理解，托贝 克公司在多家客户的配合下，实现了对早期播 种式分拣方式的全面改进，研发了 TBC 系列 播种式分拣技术，以及全套软硬件系统方案。 其要点如下：

  1 分类播种 

    多年的实践表明，对不同货物要采用不同 的播种分拣方法，单一的播种方式不可能对各 种货物都实现高效分拣。 所谓“分类播种”，就是把需要分拣的订 单货物，按照分拣特性的不同进行适当的分类 组合，对各类货物分别采用不同的播种分拣方 式。主要有三种分类方法： ① 按照货物的品项重合度分类播种

主要做法如下： 对全部订单进行品项识别，将重合度较高 的订单分组集成，形成播种分拣效率较高的批次。

    将若干个重合度较低的品项适当组合，形 成一个新的高重合度品项。 

    对重合度较高的品项，采用“逐个顺序播 种法”分拣，其基本方法如前所述。 

    对重合度极低的品项，采用“直通单点播 种法”分拣（见图 2）。 

图2 直通单点播种法示意图

    “直通单点播种法”的主要特点是：使用特 殊的货架和机械输送装置，将需要分拣的货物 从一个“工作点”向各个货位分播，播种行程 接近于零，消除了分拣低重合度品项的“空行 程”。

② 按照货物的体积大小分类播种 需要说明的是，要货数量很多的货物，通 常体积也很大。这时应采用适当的装载播种设 备，例如手推车、电动车等。

③ 按照货物的包装和物理状态分类播种 

    例如，大软包的货物要与小玻璃瓶的货物 区分开，不能用相同的方法播种。 

    应用上述分类播种的方法，加之下面介绍 的多路并行技术，TBC 播种分拣技术比较全面 地解决了多种类货物高效拆零分拣的难题。

图3 三组播种式分拣线并行 

图4 多路并行分拣系统信息交互架构

2  多路并行 

    早期的播种式分拣系统通常只有一组分拣 线，即使有多组分拣线的系统，各分拣线之间 的分拣订单也是互相分开的。这样就很难利用 另外的分拣线来帮助某条分拣线的工作，以缩 短该批次分拣完成的时间，从而造成了早期播 种式分拣“订单响应时间较长”的缺陷。 

    TBC 系列播种式分拣技术采用“多路并行” 的信息交互和控制系统架构，总分拣系统可以 由若干个子系统组成，各子系统既可以独立工 作，也可以相互协作，形成一个作业弹性很大 的“柔性系统”，极大地提高了播种式分拣系统 的适用范围。 

    图 3 是三组播种式分拣线并行排列，可以 每条线各自分拣一个批次，也可以共同分拣一 个批次。多路并行分拣系统的信息交互架构见 图 4。

    基于这样的系统架构，可以实现订单完成时间的随意调整。例如，有一个批次的订单， 如果仅用 1 号分拣线分拣，需要 8 个小时完成。 使用 1 号和 2 号分拣线并行协作，每条线各负 责一半，就可以在 4 小时完成。如果使用 3 条 分拣线共同协作，则只需要 8/3 小时就可以完 成（这里假设三条分拣线的硬件结构、分拣能 力相同）。 

    上面分析的是同一类别的分拣工作。对于 一个批次但不同类别的货物，由于分别在不同 类型的分拣线上分拣，也需要信息互通并行协 作，以保证整个批次同步完成分拣。TBC 系 列分拣系统内部包括几种不同类别的播种分拣 线，同样能实现不同类别分拣方式的“多路并 行”。 

图5 笼车和电子拣货标签配合 

流水线和笼车混合播种

    图 5 为笼车和带有电子拣货标签的货架配 合，进行播种式分拣的场景示意图。

播种式和摘果式的混 合使用 

    摘果式分拣是一种最 基本的拣货方式，是不可 缺少的。TBC 系列播种式 分拣技术并不排斥摘果式 分拣，只是让摘果式在最 适合的地方使用。 

    在 TBC 播种式分拣系 统流程中，第一步是“汇 总 拣 货 ”， 就 是 将 一 个 批 次（包含多份订单）的货 物， 按 每 个 品 种 汇 总 后， 用摘果式方法从仓储区拣 出。这一步工作，同样需要按照摘果式的优化 方法，对货位设置、行走路径等进行很好的设 计。汇总之后再进行分播。

下面是一个播种式和摘果式混合使用的例 子：

  假如 100 份订单中，有 95 个订单的品种 数超过 100 个品种，并且其品项重合度超过 50% ；另外 5 份订单的品种数都在 10 个以下。 这时，比较好的分拣方式应为：将 95 份订单组 成一个批次，汇总拣货后，采用播种式分拣线 分拣；另外 5 份订单，可以采用 RF 终端 + 拣货 笼车，直接到仓储区按订单摘果式拣货，并酌 情采用“摘后即分法”。

      还有这样的案例：对要货重合度较高的品 项采用播种式，而对于要货重合度较低的品 项，则采用拆零拣选货架放货、逐个订单摘果 式拣货。 

    此案例使用的方法，当低重合度品项较多 时，就会产生拆零拣选货架很长、拣货行走路 径很长等摘果式固有的问题。因此，较好的办 法还是多数品种采用播种式分拣，少数特别的 品种酌情采用摘果式或其他方法。