论文并行分区拣选系统流程优化，本文是关于流程优化论文写作参考范文和拣选和分区和并行方面本科论文范文.
杭州/张宁
摘 要：根据当前配送中心拣选系统的实际应用情况,分析并行分区拣选策略在人工拣选系统中的应用现状,以及拣选系统流程、并行分区的优势和存在的问题,在此基础上从订单合并、储位优化、分区优化三个方面,提出并行分区拣选系统优化方案,力求在不增加额外成本的前提下,通过拣选策略的调整,提高整个拣选系统的拣选效率.
关键词：并行分区；拣选系统；拣选策略
一、引言
目前,我国大型电商企业和各大物流公司都在大规模的引进并应用自动化智能分拣系统,在少数城市已获得成功的应用.但是,由于自动化拣选系统的高成本和后期的高维护费用,导致其短时间内不能大规模应用.通过调查发现,目前,绝大多数中小型配送中心仍以人工拣选为主.
二、文献概述
分区拣选策略主要分为串行分区和并行分区两种方式.串行分区主要的实现方式为：将订单先由第一个分区的拣选人员处理,完成后再交给下一个拣选区.这种方式的优势是方便操作和易于管理,但是并不能完全发挥分区的优势.并行分区则是由各分区的拣选人员同时对一个或一批订单进行拣选,这种方式的优势是每个拣选人员只负责一个或少数几个拣选区,大大减少了行走距离.但是,相比于普通拣选流程,增加了拣选前的订单合并分割环节和拣选后的物品分类合并环节,增加了系统的复杂度.
目前,在分区拣选的主要研究内容和方向是：王旭坪等对当前电子商务环境下的并行分区拣选策略进行研究,从拣选系统各分区的工作时间和拣选系统的总体工作时间展开研究,并在此基础上构建以各分拣区工作量均衡和拣选系统总体工作时间最短为目标的拣选系统订单合并优化模型,并通过采用双目标遗传算法求解.求解结果表明,该模型能有效解决分区均衡问题和减少总体拣选时间.[1]
王艳艳对具有预分拣功能的复合式并行自动分拣系统进行研究.结合迭代优化方法和聚类分析等方法对拣选订单进行处理,从三个方面对并行自动分拣系统进行研究：货物分拣量的拆分优化、分拣作业的调度优化和补货缓存优化.[2]
卢少平等基于自动拣选系统提出了一个关于并行分区拣选策略的优化方法,主要从拣货区数量、缓冲区数量和品项分配三个方面着手分析,并制定以总拣选时间最小为优化目标,提出一种启发式聚类算法,经过实例仿真分析表明该优化方法具有显著的效果.[3]
张！以电子商务环境为背景,深入研究了人工并行分区订单合并问题.通过将相似性思想引入到订单合并中,分配均衡概念引入并行分区订单合并问题中,构建并行分区订单合并优化模型,使用双目标遗传算法求解.结果证明,该模型能有效提高订单拣选效率.[4]
三、拣选系统
(一)拣选系统现状
随着互联网技术的广泛应用,目前拣选系统的创新研究越来越多的集中到互联网技术与拣选作业的结合研究,如结合互联网、物联网、大数据与计算等技术来提高拣选作业效率,减少人力成本.要大规模实现智能化、自动化的分拣技术仍有很长的过渡时间,就目前阶段的实际应用来说,将人工与技术的有机结合最大化地发挥人工拣选效率,是目前的主要应用方向.
由于商品需求的多批次、多品种、少数量的发展趋势,以及用户对时效服务的重视,使得配送中心拣选效率的重要性尤其凸显.而拣选作业环节是配送中心所有工作中成本最高、比重最大、时间最长的作业环节,其优化程度的优劣直接影响整个配送中心的效率和成本.通过总结发现,从整个配送中心的成本构成来看,拣选成本约占整个配送中心搬运成本的90%左右.从人力投入来看,目前多数的物流中心仍属于劳动力密集型的产业,其中在拣选作业的人力比重约占整个配送中心的50%以上.从作业环节时间比重来看,拣选作业时间比重约占整个配送中心总作业时间的60%左右.
(二)拣选系统流程
拣选在《物流术语》中的定义为：依据订单或出库单的要求,从存储场所或存储中心拣出物品的作业.[5]拣选作业是整个仓储系统的核心,拣选作业的结果是拣选人员或机械快速而准确的从货位中拣选出订单中所需的品项,并输送到指定位置,拣选方式可以是人工拣选或是机械拣选.拣选系统作业流程,如图2所示.
(三)拣选系统的拣选策略
王健认为,拣选是配送中心最重要的一个作业环节,其作业效率对整个配送中心的作业成本和效率有重大的影响,而拣选策略对拣选作业是至关重要的因素,在对拣选系统的优化过程中需要考虑当前的应用场景、所处的现实环境、配送中心的布局、具体的业务需求,采用不同的拣选策略进行优化.[6]
目前,常用的拣选策略包括品项分区策略、订单分割策略、订单分批策略、集中釆分类方法、拣选路径优化、拣选设备优化,如图3所示.
四、并行分区拣选系统
并行分区拣选是目前提高拣选效率的方式之一,其在处理订单量大、时效性高的应用场景中具有明显的优势.其表现形式为按照品项的关联度等因素把拣货作业场地分成多个区域,每个区域独立运行,由一个或多个拣货人员负责,拣选任务由订单系统统一安排.本文研究的主体是人工拣选系统.
(一)并行分区拣选系统流程
并行分区拣选系统,主要分为三个阶段：
1.订单预处理阶段
订单预处理首先要进行的是订单采集,对要拣选的任务订单进行汇总操作,分析订单结构并结合当前的分区数量和拣选人员数量对汇集的订单进行分割处理,并打印或输出各分区的拣货单.
2.拣选服务阶段
拣选服务包括拣选、订单合并、审核.当拣选人员获得本拣选区的拣货单后本批次的拣选任务开始,各拣选区同时进行,为方便订单合并,每个周转箱只放一个订单的物品,待各拣选区都完成拣货单任务后,将所有的周转箱汇总到缓存区,按照客户订单对各分区输送过来的周转箱进行合并,合并后的物品统一放到包装箱内等待审核,审核通过后输送到包装区,审核不通过返回再次拣选.
3.发货阶段
发货阶段主要进行打包、分拨和装车任务,把审核通过的包装箱进行打包处理,按照分拨要求运送到不同的配送车辆内,满车后的配送车辆将前往下一配送中心周转或直接配送到客户要求地址.具体流程,如图4所示.
(二)并行分区拣选系统现状
并行分区拣选之所以能够被广泛应用,主要是因为并行操作和分区操作在扩容方面具有天然的优势,能够处理和接受订单的快速增长,一天内能够实现多次配送.并行分区拣选相比于其他人工分拣策略的优势是：拣选人员只负责一个固定的拣选区,拣货人员能够短时间内熟悉货位分布,凭借其记忆快速获取货物位置,减少搜寻时间进而减少拣货作业时间；并行分区拣选系统会在拣选前对订单进行分割处理,并生成新的拣货单分配给相应的拣货人员进行拣取,当每个分区的拣货人员都完成拣货单的拣取工作后,再汇集拣取的物品进行分类、审核、打包等工作,由于拣选人员的负责区域固定,大大减少了员工的行走时间.
并行分区拣选系统在实际的应用过程中,也存在着很多难以解决和平衡的问题.并行分区拣选需要在拣选前进行订单分割来提高订单的反应时间,这种方式不仅影响了订单的完整性,还增加了订单分割和重组的环节,如果处理不当很容易造成不当的影响.同时,在订单分割的过程中,还要考虑各分区的工作量均衡情况,如果各分区工作量差异较大,会直接影响整个拣选工作效率.并行分区拣选系统在同一时间只能处理一批订单,也就是说只有当所有分区都拣选完订单的拣选工作后,才能进行下一批次的订单拣选.
五、并行分区拣选系统优化方案
(一)并行分区拣选系统订单合并优化
在电商环境下,用户订单的商品数通常较少,如果一个拣选人员负责一个订单会增加拣选人员的拣选次数和行走距离,拣选设备利用率低.因此,采用订单合并进行批量拣选能够大量减少拣选人员的行走距离.
合理运用可变时间窗合并策略和固定时间窗合并策略进行订单合并操作,结合各分区的单次分拣容量和各分区的工作量均衡进行订单分割,能有效加快拣选效率.通过平衡各拣选区的工作量,进而减少拣选区的空闲时间,提高拣选效率.
完善订单合并标准,在并行分区拣选系统中,效率最高的状态是拣选人员一次拣选完拣货单的所有物品,过多和过少的物品量都会影响拣选效率,这就需要在订单分割前确定本批次的订单集合.
(二)并行分区拣选系统储位优化
储位优化是并行分区的难点也是重点.储位优化操是通过将关联度高的品项分配到同一拣货区来进行,即是货位指派问题.储位分配的好坏将直接影响订单分割的结果,在进行储位优化的开始前要结合订单分割的分割原则进行综合考虑.储位优化的调整不会对拣选区的平面布局产生影响,所以储位优化在应用的过程中比较灵活,随着市场需求的改变和订单结构的改变,可以进行灵活的调整.
近年来的研究常运用聚类思想,结合用户订单需求,对品项进行聚类分析,然后对聚类后的品项进行货位分配.这样不仅能够减少寻货和拣货时间,又能最大程度保证订单分割后的完整度,有利于订单重组.
(三)并行分区拣选系统分区优化
并行分区拣选系统分区应综合考虑场地的规模、每日的处理订单量、未来的发展规划.
合理的分区数量是并行分区能够顺利运行的基础.分区数量过少,会导致各拣货区工作量大,影响分拣效率.分区数量过多,不仅会占用更多的场地,还会加大订单分割的难度,增加分拣时间.所以,在进行分区操作时,应结合当前的实际经营情况和配送能力,确定分区数量,并且要考虑未来的发展规划,预留适当的场地方便后期扩大分区.
六、结论
从实际应用角度出发,研究并行分区拣选策略在人工拣选系统的应用.以人到货的并行分区拣选系统为研究对象,以最小拣选时间为研究目标.并综合考虑各分区工作量均衡条件,从订单合并问题、品项分配问题、分区问题三个方面进行了深入讨论,力求提高拣选作业效率、减少作业成本,平衡各分区作业量.另外,随着自动化、信息化及相关技术的发展,自动化智能拣选系统仍将是未来的拣选趋势,所以有必要对自动化智能拣选系统的各方面进行深入的研究.
作者简介：张宁,浙江理工大学经济管理学院,硕士研究生,研究方向为物流信息技术.
综上所述：这篇文章为一篇关于经典流程优化专业范文可作为拣选和分区和并行方面的大学硕士与本科毕业论文流程优化论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.
参考文献：
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