聶劍平，凌四根，彭發(fā)恒，黎賢婷，熊貴緣，謝煜東

（唯品會（肇慶）電子商務(wù)有限公司，廣東 肇慶 526238）

一種新型的揀選技術(shù)
——Flowpicking

聶劍平，凌四根，彭發(fā)恒，黎賢婷，熊貴緣，謝煜東

（唯品會（肇慶）電子商務(wù)有限公司，廣東 肇慶 526238）

通過對一種新型的揀選技術(shù)—Flowpicking進(jìn)行分析，結(jié)合國內(nèi)電商零售型配送行業(yè)的特點(diǎn)，探討Flowpicking揀選原理及其在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，研究出對物流企業(yè)適用的揀選技術(shù)，從而在一定程度上促進(jìn)我國倉儲物流高效運(yùn)營。

揀選；Flowpicking；電商；倉儲物流

1 緒論

隨著網(wǎng)絡(luò)購物的蓬勃發(fā)展以及國民消費(fèi)力的提升，網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)越來越普遍，各大電商企業(yè)推出的購物節(jié)層出不窮，物流的快慢逐漸成為影響客戶體驗(yàn)的重要因素。因此，從供需關(guān)系上看，網(wǎng)絡(luò)購物促進(jìn)了物流行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也在倒逼物流運(yùn)營不斷提升自身質(zhì)量，以滿足客戶多品種、多批次、少批量的配送要求，從而打造更好的客戶體驗(yàn)[1]。而揀選作為影響物流時(shí)效的核心環(huán)節(jié)，對物流成本及競爭力都有著非常重要的影響作用。

當(dāng)前最常用的揀選技術(shù)根據(jù)一次揀選所完成訂單數(shù)量的不同，分為Order Picking（按訂單揀選）和Batch Picking（按批次揀選）。

無論是Order Picking還是Batch Picking，這兩種揀選技術(shù)的揀選密度都難以適應(yīng)不斷增長的訂單量。Order Picking揀選方式在很大程度上依賴傳統(tǒng)的人工揀選，系統(tǒng)升級作業(yè)較為落后，難以得出最優(yōu)化揀選流程。而Batch Picking是一次揀選完成若干確定訂單數(shù)量的揀選作業(yè)，一定程度上限制揀選密度的進(jìn)一步突破。在電子商務(wù)日益發(fā)展的今天，這兩種揀選技術(shù)在數(shù)十萬級的訂單量面前就顯得有些捉襟見肘了。因此，尋找更加靈活、連續(xù)性好以及揀選效率高的揀選技術(shù)迫在眉睫。為了解決上述問題，國外同行探索出一種新型的揀選技術(shù)—Flowpicking（按流程揀選），這種揀選技術(shù)在原有的技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，最大化地減少了揀選作業(yè)運(yùn)動(dòng)路徑，增加揀選密度，進(jìn)而提高揀選效率。

2 Flowpicking

2.1 Flowpicking概述

Flowpicking，又名按流程揀選，是一次揀選完成所有當(dāng)前可以處理全部訂單的揀選作業(yè)。在揀選作業(yè)開始后，揀選任務(wù)還在隨著新增加的訂單而不斷發(fā)生變化，確保揀選作業(yè)通過的區(qū)域內(nèi)，所有需要被執(zhí)行的揀選任務(wù)一次性被全部完成。

上述提到的Batch Picking（按批次揀選）中，整個(gè)揀選任務(wù)在揀選開始的一刻已經(jīng)全部確定，不會再發(fā)生變化；而Flowpicking在揀選開始后，揀選任務(wù)還在隨著新增加的訂單而不斷發(fā)生變化，確保揀選作業(yè)通過的區(qū)域內(nèi)，所有需要被執(zhí)行的揀選任務(wù)一次性被全部完成。Flowpicking可以最大限度地優(yōu)化揀選作業(yè)運(yùn)動(dòng)的路徑，提高揀選密度進(jìn)而提高揀選效率。目前國內(nèi)應(yīng)用Flowpicking技術(shù)的企業(yè)只有一兩個(gè)大型的電商配送中心，在國外也只有一些大型電子商務(wù)公司為了最大化揀選密度，并且針對電子商務(wù)行業(yè)訂單實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)增長變化的特性而采用的一種揀選方式。

2.2 Flowpicking揀選原理

相對于Batch Picking中需要人為的跑波次，F(xiàn)lowpicking可以在系統(tǒng)中同時(shí)完成相應(yīng)的動(dòng)作。因此，從客戶下訂單，到訂單流進(jìn)訂單池，再到Flowpicking生成揀選任務(wù)的整個(gè)過程都是動(dòng)態(tài)以及無序的。在這個(gè)過程中，由于沒有Batch Picking的批次生成環(huán)節(jié)，F(xiàn)lowpicking的訂單處理周期要比Batch Picking短得多。而且因?yàn)榍岸藪x是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，這個(gè)過程可以最大限度地優(yōu)化揀選作業(yè)人員的揀選路徑，所以在揀選時(shí)間不變的情況下，F(xiàn)lowpicking可以大大縮短揀選作業(yè)中的走路時(shí)間，從而提高揀選的效率。但是正因?yàn)榍捌诘膾x都是動(dòng)態(tài)和無序的，所以在揀選前端并沒有像Batch Picking那樣從一開始就實(shí)現(xiàn)了訂單的分揀。因此在利用Flowpicking進(jìn)行揀選后，就需要利用自動(dòng)化的設(shè)備（商品分揀機(jī)）來輔助完成訂單的分揀工作。

在前端環(huán)節(jié)進(jìn)行Flowpicking的時(shí)候，需要按商品的大小屬性進(jìn)行維護(hù)以及區(qū)分。在Batch Picking中，按照揀選后是否需要進(jìn)行分揀把商品屬性分為普通訂單以及single訂單，在single訂單中只有一件商品，因此是不用進(jìn)行后端分揀的。但在Flowpicking中，除了要把商品維護(hù)成普通訂單以及single訂單以外，還需要把商品分成大小件。因此我們就可以把用Flowpicking技術(shù)揀選的商品區(qū)分為單S（single訂單的小件）、單S+aN（普通訂單小件加大件）、aN（single訂單大件商品）、多S（普通訂單的多個(gè)小件商品）、多S+aN（普通訂單的多個(gè)小件加大件），在后端環(huán)節(jié)中，需要商品分揀機(jī)把S（小件商品）進(jìn)行系統(tǒng)分揀，然后就可以根據(jù)電腦提示進(jìn)行手工分揀以及打包，最后根據(jù)訂單需要在物流配送站點(diǎn)完成集包的過程。由此可見，F(xiàn)lowpicking技術(shù)在提高了揀選效率的同時(shí)也會增加后端環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān)。因此，要應(yīng)用好Flowpicking技術(shù)必須具備商品分揀機(jī)以及強(qiáng)大的倉儲后端運(yùn)營體系。

2.3 Flowpicking揀選過程

Flowpicking的揀選過程與按批次揀選的操作過程相差不大。在實(shí)際操作中，F(xiàn)lowpicking與分區(qū)揀選一樣，綁定周轉(zhuǎn)箱、尋庫位、揀選商品。在此過程中，員工首先會先掃描庫位號，然后系統(tǒng)會提示在附近的庫位有揀選任務(wù)，揀選員只需要去到該庫位進(jìn)行揀選作業(yè)即可，在接下來的整個(gè)環(huán)節(jié)中都會在揀選員的行走路徑中動(dòng)態(tài)插入客戶所下訂單需要揀選的貨物，真正意義上實(shí)現(xiàn)“走到哪揀到哪”。運(yùn)用該技術(shù)時(shí)，客戶直接下單，訂單會進(jìn)入DPS存儲器進(jìn)行緩沖儲存，數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選后會進(jìn)入動(dòng)態(tài)的訂單池，然后系統(tǒng)自動(dòng)形成波次與批次分配任務(wù)，并且不斷地更新任務(wù)，不斷地插入任務(wù)，讓揀選員進(jìn)行Flowpicking。而后端環(huán)節(jié)則是利用自動(dòng)化設(shè)備識別商品、匹配訂單、包裝出倉。

表1為新舊揀選技術(shù)對比。

表1 新舊技術(shù)對比圖

3 Flowpicking的應(yīng)用

Flowpicking技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了揀選密度最大化，理論上將揀選作業(yè)的效率最大化，特別適用于對海量、碎片化的訂單進(jìn)行快速的響應(yīng)。

3.1 Flowpicking的應(yīng)用范圍

應(yīng)用Flowpicking技術(shù)，極大地提高了揀選作業(yè)的效率，但是該技術(shù)的應(yīng)用，需要強(qiáng)大的WMS系統(tǒng)支持，以便Flowpicking任務(wù)的下達(dá)。同時(shí)由于該技術(shù)揀選時(shí)，并沒有根據(jù)訂單進(jìn)行揀選，故其后端運(yùn)作需匹配相應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備。綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本以及效率，該揀選技術(shù)適用于日處理訂單量超過100 000單的大型電商倉儲營運(yùn)[1]。

3.2 Flowpicking應(yīng)用案例

由于Flowpicking可以同時(shí)處理成千上萬個(gè)訂單，并且沒有批次生成的環(huán)節(jié)，故Flowpicking的訂單處理周期比Batch Picking要短很多。也正因?yàn)镕lowpicking需要同時(shí)處理的訂單數(shù)量太多，沒有辦法實(shí)現(xiàn)訂單商品邊揀選邊分揀，所以所有訂單的分揀工作需要自動(dòng)化設(shè)備（商品分揀機(jī)）輔助完成。此外，在Flowpicking的情況下，揀選任務(wù)單在員工進(jìn)行揀選的過程中是實(shí)時(shí)根據(jù)最新訂單情況更新的，而當(dāng)前大部分倉儲物流公司不具備開發(fā)該系統(tǒng)的條件和設(shè)備，故國內(nèi)外應(yīng)用Flowpicking的案例不多。

而特賣電商唯品會在國內(nèi)搶先應(yīng)用Flowpicking技術(shù)，目前唯品會各大物流中心日均訂單量達(dá)到12萬單，均單件數(shù)約2.3件，促銷時(shí)日均訂單量可達(dá)50萬單，傳統(tǒng)的Batch Picking已經(jīng)無法滿足快速處理巨大訂單量的需求，因此唯品會華北物流中心首先采用Flowpicking技術(shù)，針對single訂單與大件訂單，及時(shí)生成任務(wù)并及時(shí)進(jìn)行揀選作業(yè)，而普通訂單繼續(xù)采用Batch Picking。隨后在華南物流中心和華中物流中心全線采用Flowpicking揀選。

3.2.1 唯品會華北物流中心應(yīng)用情況。2015年5月8日，唯品會華北物流中心自動(dòng)化項(xiàng)目上線，采取Flowpicking揀選，主要適用于single訂單，及時(shí)生成任務(wù)和及時(shí)揀選，而普通訂單繼續(xù)采用Batch Picking。

華北物流中心針對single訂單通過輸送線，把商品直接分到相應(yīng)機(jī)臺，并且利用包裹分揀機(jī)，讓包裹按站點(diǎn)自動(dòng)分揀交接，縮短了作業(yè)時(shí)間，減少操作人數(shù)，提升了揀選效率。另外，華北物流中心的普通訂單繼續(xù)沿用Batch Picking，但其后端環(huán)節(jié)利用miniload自動(dòng)集貨系統(tǒng)，取代手工集貨，提高工作效率與準(zhǔn)確率，同時(shí)大幅縮減人員編制。唯品會華北物流中心揀選作業(yè)的運(yùn)作模式如圖1所示。

3.2.2 唯品會華南物流中心應(yīng)用情況。唯品會華南物流中心伴隨著自動(dòng)化項(xiàng)目的開展，全線運(yùn)用Flowpicking揀選。其業(yè)務(wù)流程如下：

步驟一，客戶在唯品會下訂單后，平臺上的訂單信息與WMS系統(tǒng)通過ODS實(shí)現(xiàn)對接。接著，WMS系統(tǒng)自行生成批次，但批次生成后訂單還會不停地從接口流入并且生成的批次不需要撤銷或回滾，可同時(shí)處理的訂單量為20 000單。訂單模式見表2。

圖1 唯品會華北物流中心揀選作業(yè)的運(yùn)作模式

表2 訂單模式

步驟二，根據(jù)系統(tǒng)劃分的區(qū)域以及當(dāng)天預(yù)計(jì)的訂單量進(jìn)行分配任務(wù)，將揀選員綁定區(qū)域。若訂單與區(qū)域所預(yù)計(jì)的揀選量有異，導(dǎo)致某些區(qū)域任務(wù)過剩，則通過現(xiàn)場領(lǐng)班再進(jìn)行調(diào)配任務(wù)。同時(shí)，若出現(xiàn)任務(wù)遲遲沒有人響應(yīng)，則安排人員及時(shí)處理未被執(zhí)行的揀選任務(wù)。

步驟三，進(jìn)行揀選作業(yè)。揀選路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃是根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)置操作人員，先將揀選區(qū)的任務(wù)類型與該任務(wù)類型的揀選員相匹配，再按此將整個(gè)揀選區(qū)劃分為段，每個(gè)揀選員一段，并且揀選員只能完成該段的任務(wù)，當(dāng)揀選員按正向?qū)x段揀完，再對該揀選員貨位段進(jìn)行逆向揀選。

步驟四，當(dāng)揀選員揀滿一箱后，結(jié)合自動(dòng)化設(shè)備（商品分揀機(jī)和包裹分揀機(jī)），完成后端環(huán)節(jié)的操作。即利用商品分揀機(jī)把訂單商品按訂單進(jìn)行分揀，利用包裹分揀機(jī)讓包裹按站點(diǎn)自動(dòng)分揀交接。唯品會華南物流中心揀選作業(yè)流程如圖2所示。

唯品會華南物流中心與華北物流中心在Flowpicking的應(yīng)用中采用兩種不同的運(yùn)作模式。前者全面采用Flowpicking技術(shù)，同時(shí)配以商品分揀機(jī)和包裹分揀機(jī)及強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，大大縮短揀選作業(yè)的時(shí)間，但是給后端環(huán)節(jié)形成更大的壓力，如需由商品分揀機(jī)完成訂單分揀作業(yè)，商品分揀機(jī)具有承上啟下的作用，一旦其出現(xiàn)問題，會極大地影響訂單的處理速度。而唯品會華北物流中心采取兩種揀選技術(shù)并存的方式，與華南物流中心相比，揀選環(huán)節(jié)的時(shí)間并沒有明顯縮短，而其后端環(huán)節(jié)利用miniload系統(tǒng)，即如蜂巢電商4.0一樣，由系統(tǒng)分揀商品，緩減了集貨分撥的壓力。

在電商大潮流的推動(dòng)下，物流成為各電商競技的決定性要素。同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展，各倉儲物流逐漸轉(zhuǎn)向物流自動(dòng)化和智能化，每個(gè)公司根據(jù)其實(shí)際情況，選擇最優(yōu)揀選技術(shù)。特賣電商唯品會對Flowpicking應(yīng)用不斷地進(jìn)行研究，探索出最適合的發(fā)展道路。

3.3 Flowpicking應(yīng)用實(shí)際情況

Flowpicking應(yīng)用必先經(jīng)過一系列的測試，唯品會華北倉目前已正式上線，同時(shí)采用Flowpicking和Batch picking兩種揀選方式。唯品會華南物流中心自動(dòng)化正式上線后，逐步進(jìn)行產(chǎn)能爬坡測試，將真實(shí)客戶訂單投入到自動(dòng)化流水線上，從一天30單逐步上升到10 000單，揀選量從100件逐步上升到30 000件等。根據(jù)目前測試情況，在2016年“雙十一”購物節(jié)，唯品會華南物流中心同時(shí)應(yīng)用兩種揀選技術(shù)，針對single訂單采用Flowpicking技術(shù)，而普通訂單則采用現(xiàn)有的Batch Picking技術(shù)。到2017年下半年，F(xiàn)lowpicking技術(shù)可全線運(yùn)用，系統(tǒng)最多可同時(shí)處理20 000訂單，并且可持續(xù)地插入任務(wù)。同時(shí)配合自動(dòng)化設(shè)備，預(yù)計(jì)每天可處理400 000訂單，足夠應(yīng)付即將來臨的大型電商促銷活動(dòng)。

唯品會華南物流中心能順利地運(yùn)用Flowpicking技術(shù)，除了有完善的自動(dòng)化設(shè)備支撐，更需要有強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（WMS系統(tǒng)）的支撐。WMS系統(tǒng)根據(jù)客戶的訂單信息，揀選員綁定揀選類型后，系統(tǒng)設(shè)置把任務(wù)分給各揀選員，并自動(dòng)規(guī)劃其最佳路徑，極大地縮短了揀選員行走的距離和時(shí)間，提高了揀選的效率。這反映了Flowpicking與WMS系統(tǒng)的緊密聯(lián)系。但若系統(tǒng)出現(xiàn)問題，當(dāng)多人負(fù)責(zé)同一片區(qū)的揀選任務(wù)并且任務(wù)量較小時(shí)，可能會出現(xiàn)撞單（揀選員兩者位置相近，被安排到同一揀選任務(wù)），這會導(dǎo)致速度較快的揀選員完成了速度相對慢的揀選員的任務(wù)，并且會造成后續(xù)的麻煩。

總體來說，采用Flowpicking技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了揀選密度最大化，提高了揀選的效率。同時(shí)，該技術(shù)的運(yùn)用，需要與之相配的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備，簡言而之，F(xiàn)low-picking技術(shù)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備的依賴程度更高?？墒?，采用Flowpicking技術(shù)，將大大提高整個(gè)倉儲運(yùn)營的效率。

回顧往年各大電商促銷，訂單量大幅度上升，而各電商物流并沒有足夠人力、物力和資源應(yīng)對積蓄而來的物流壓力，導(dǎo)致在促銷時(shí)期，包裹遲遲無法到達(dá)客戶手中，極大地影響了客戶體驗(yàn)。這主要是由于電商倉儲物流迎促能力不能隨著訂單量的增加而相應(yīng)提升。而通過Flowpicking技術(shù)的運(yùn)用，加上WMS系統(tǒng)與自動(dòng)化設(shè)備的配合，能解決由于訂單量劇增而無法及時(shí)作業(yè)的問題，適用于電子商務(wù)行業(yè)訂單實(shí)時(shí)增長變化的特性。

[1]王宏琴,賈曉慶.B2C企業(yè)自建物流中心分揀系統(tǒng)研究[J].中國市場,2012,28:54-56.

[2]謝鎖文.基于Agent的物流分揀系統(tǒng)建模與仿真[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2010.

[3]劉進(jìn)平.配送中心分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究[D].大連:大連海事大學(xué),2011.

[4]王健.基于數(shù)據(jù)挖掘的物流分揀系統(tǒng)模型優(yōu)化研究[D].成都:成都理工大學(xué),2015.

[5]肖際偉.配送中心揀選系統(tǒng)優(yōu)化[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2010.

[6]劉明.揀選技術(shù)與揀選方式的比較分析[J].物流技術(shù)與應(yīng)用, 2016,(6):116.

[7]李曉春,鐘雪靈,王雄志,等.并行分區(qū)揀選系統(tǒng)儲位優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2013,(19).

[8]盧少平,張貽弓,吳耀.自動(dòng)分揀系統(tǒng)并行區(qū)揀選優(yōu)化策略[J].深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版),2010,(1):120-125．

[9]弗雷茲·愛德華,著,劉慶林,譯.當(dāng)代倉儲及物料管理[M].北京:人民郵電出版社,2004.

[10]王雄志.配送中心配貨作業(yè)計(jì)劃方法研究[D].廣州:暨南大學(xué),2007.

[11]潘建新.現(xiàn)代物流中心電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[J].湖州師范學(xué)院學(xué)報(bào),2003,25(6):81-83.

[12]陳軍統(tǒng).電子標(biāo)簽揀選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科教文匯(理工科研版),2006,8(1):184-185.

[13]張曉川.現(xiàn)代倉儲物流技術(shù)與裝備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

[14]劉昌祺.物流配遂中心揀選系統(tǒng)選擇及設(shè)計(jì)[J].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[15]Sebastian H.Algorithms for on-line order batching in an order picking warehouse[J].Computers&O perations Research, 2012,39:2 549-2 563.

Study on A New Sorting Process:Flowpicking

Nie Jianping,Ling Sigen,Peng Faheng,Li Xianting,Xiong Guiyuan,Xie Yudong
(VIP(Zhaoqing)E-commerce Co.,Ltd.,Zhaoqing 526238,China)

In this paper,we analyzed a new sorting process the flowpicking process,then in view of the characteristics of the e-tail distribution industry in China,discussed the working mechanism and practical application of it and at the end,proposed the ways to identify the suitable sorting process for the logistics enterprises.

sorting;Flowpicking;e-commerce;warehousing logistics

F253.9

A

1005-152X(2017)02-0051-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.02.013

2016-12-28

聶劍平，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生，唯品會（中國）有限公司華南RDC總監(jiān)，中共唯品會（肇慶）電子商務(wù)有限公司委員會黨委副書記，品駿控股有限公司中南區(qū)經(jīng)理。