今天我們一起探討一下出庫后的后續環節：揀選。

倉庫一方面在接收新的物料，同時另一方面，倉庫的下游也要消耗庫存，此時會帶來倉庫出庫業務的發生。

不論是工廠的供應鏈還是商業交易類的倉儲中心，常見的物流模式都是批量物料的集中入庫和較為零散的訂單出庫。

由此在出庫時會引發一個問題，由于出庫時是按照訂單進行的，而訂單或者是由下游的不同客戶在不同的時間發出的訂單，抑或是由于不同的下游生產工藝生成的物料供給需求，這些出庫都造成了多數的訂單是零散的，這就勢必會在出庫的時候要在庫內進行揀選的工作。

由于出庫的目標客戶不同，因此根據揀選量的不同，揀選的工作主要分兩大類：

• 一類是整箱類的揀選，體現方式是從倉庫中的托盤上直接挑選正確的料箱出庫；

• 一類是拆零揀選，體現方式是從首先找到倉庫內的料箱，并將其打開后將里邊的小件取出來并出庫。

上述中不論是整箱揀選中的整料箱還是拆零揀選中的小件，都是屬于各自訂單中的一部分。

整箱揀選：

典型場景：

拆零揀選：

典型場景：

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隨著社會商業模式的變化，30年前的倉儲中心都是以整箱揀選為主，當今主要以拆零揀選為主。

整箱揀選和拆零揀選由于有很多方面的不同，因此我們將整箱揀選和拆零揀選分開來講：

1：存儲方式不同：

整箱通常存儲在入庫后的托盤上，拆零料箱存放在單獨區域的隔板式貨架中。

2：載重不同：

整箱的載重通常在5KG~20Kg，拆零后的物品重量在1kg甚至更小。對于整箱的訂單揀選，需要借助托盤車來搬運。

3：外形規則：

整箱基本上是規則的長方體，并有外表結實的包裝，比較容易實現自動化設備的抓取。而拆零的物品，則絕大部分都是非規則的，不利于自動設備的提取。

4：揀選后存儲單元：

整箱揀選后通常可以直接放到托盤上作為最終訂單的包裝形態，可以直接發貨給終端客戶或者下游工藝；而拆零揀選后的物品通常還需要進一步打包后再出庫。

5：占地分布：

由于整箱存放在以托盤為單位的設施中，一個托盤物料的體積往往是拆零料箱的幾倍到幾十倍，因此揀選時對應的SKU的貨源占地面積和揀選的路徑長度也完全不一樣。

本次主要講自動化整箱揀選方案。

整箱揀選

如果出庫的訂單量為V，單人的揀選效率為p，n個人做揀選工作，若統計一天（T為工作時間）的揀選量的工作則可以簡化為：

V=n*p*T

隨著業務的增加，即V的量越來越大，想在一天內完成所有的揀選工作，可以通過增加揀選人數n，和增加工作時間T來解決。

不論是增加人數還是延長工作時間，都是需要長期投入成本的，比如人員勞務費和相關的管理費。

因此可以考慮另外一個方法就是提高單人揀選的效率。

分析人工的揀選效率，首先按照最原始和直接的工作方式，基本的作業過程我們可以按照如下步驟拆解一下：

1.接受出庫揀選訂單

2.準備好揀選的容器和搬運設施（如小推車）

3.行走到倉庫

4.查詢訂單的內容，搜尋目標貨物位置

5.朝目標貨位位置行走，邊走邊尋找

6.找到目標貨物后，將正確的貨物從貨架中取出正確的數量，并放入到揀選容器中。

7.開始揀選訂單中的下個貨物，重復4

將上邊的作業過程進行分類，并對各分類進行消耗時間上的統計，大致分布如下：

動作	時間占比
行走W	55%
尋找S	15%
取貨R	10%
信息登記等其它動作 I	20%

由以上的統計分析結果，可以得知揀選作業過程中：

1.最耗時間的是“行走”的過程，因此如果能想辦法減少行走時間，則可以大幅的提高揀選      效率。

2.海量的貨物分布在倉庫中，人工需要借助IT信息系統來輔助找到需要尋找的貨物在何處

3.取貨是揀選的核心，將揀選工作的時間盡量壓縮在取貨的環節

4.信息類的操作時間，采用輔助IT軟件是必由之路，采用一定的IT設施和訂單處理系統自動       進行訂單信息記錄從而減少操作時間，提升效率。

總之，揀選的理想狀態就是取消所有其他與“取貨”R動作無關的環節，換句話說就是將工作的時間都集中在“取貨”動作上。使揀選工作工作盡量的“傻瓜化”或“機械化”，增加揀選員的揀貨密度。

為達成如上的目標，工程師們用自己的聰明才智攻克了重重技術瓶頸，修煉了各種“武功秘籍”后，發明了各種揀選的自動化方案和系統，以達成縮減與“取貨”無關的環節以提高揀選效率的。讓我們看看都有哪些高招。

第一招：唯快不破！

為了加快揀選的過程，就要想辦法將W、S、I環節中的所消耗的時間減少，可有效提升揀選密度。

揀選密度示意如下：

01快移！

由于在訂單揀選中，行走w消耗掉的時間最多，加快行走的過程是提高揀選效率的最直接的途徑。

通常的辦法是采用電動托盤車來代替人工行走，縮短揀選人員行走時間。

揀選類車輛都屬于離散搬運設備，通過增加單次的搬運裝載量，間接提高搬運效率，減少揀選人員滿車后卸貨的往返行走時間。

在揀選過程中，如果揀選的訂單比較密集和頻繁的貨架區域內，揀選員需要頻繁的上車下車啟動和停止車輛，影響了行走的速度，此時采用激光導引托盤車，讓人專注于揀選動作，而托盤車配合揀選員自動行走到需要揀選的托盤位置上，可以間接的加快揀選的速度。

02快尋！

最原始的訂單揀選方式是揀選人員根據紙質訂單到倉庫內找到貨源。揀選員一方面要翻看并記住將要揀選的物品和數量，一方面要尋找貨源在倉庫中的位置。而倉庫越大，對揀選人員的考驗越大，揀選人員得熟悉貨架的分布和貨物的大概位置才能完成揀選工作。為了減少揀選員的訂單記憶和貨源搜尋工作，一些輔助類的設備和系統被開發出來。

A.RF手持揀選：

揀選員通過隨身可攜帶的手持RF掃描要揀選的訂單，RF會提示出當前要取哪個貨位、取多少件商品，揀選員依據貨架存放位置原則編號，找到物品，完成揀選。RF揀選能有效減輕揀選人員的訂單記憶工作，將揀選單化簡成逐個的單件任務提供給揀選員。

B.語音揀選：

通過無線網絡，將任務傳送到工人隨身攜帶的語音終端上，工人從耳機中接收到作業指令，跟隨語音指引，逐步完成作業，并用語音反饋作業結果。通過語音播報可以精確地指引工人找到貨位，揀對貨品，拿夠數量。

C.指示燈指引

由于整箱揀選的場景多數為在托盤倉庫中進行的，雖然有貨架位置的編碼，但是如果倉庫較大，根據貨位編碼去尋找貨源其實潛移默化的也在消耗揀選人員的時間和精力。此時在貨架區域安裝有指示燈，提示揀選員到燈亮起的區域去尋找要揀選的貨物，可為揀選員節省尋找貨架區域時間，提高揀選效率。

D.AR指引

隨著虛擬現實技術的逐步成熟，有些公司開發了基于AR眼鏡在倉庫中的具體應用，比如用來引導揀選員在倉庫內進行揀選作業。AR眼鏡可以根據當前的揀選訂單，以增強虛擬現實的形式指引當前揀選人員朝著哪個方向去行走，揀選目標在什么位置，要揀取多少個物料等等，使揀選人員只需要跟著眼鏡中示意的最基本的導引去執行就可以快速完成揀選工作。

03快記！

以上不論哪種方式的輔助揀選，其實都已經解決了無紙化揀選的過程，所以的揀選工作任務執行過程都被自動的記錄下來。

比如RF揀選時，掃碼后的物料信息直接與揀選訂單匹配，任務被無線的發送到后臺的數據庫中；語音揀選過程中，揀選員與Mic的對話過程中，系統也根據語音反饋信息將揀選護具一并無線傳輸到后臺數據庫中；虛擬現實技術也同樣的跟蹤當前的作業過程，智能分別要揀選的物料編碼，拿取的物料數量，一并同步到后臺數據庫中。

以上所有的信息記錄過程兼為后臺自動管理，生成，跟蹤，揀選員只需要根據拆分出來的當前簡易任務去執行即可，無需思考、訂單核對、手動記錄訂單賬目。

以上的各種方式往往可以互相組合到一起，能進一步提升揀選的效率，比如語音揀選配合簡易的RF掃描等。

第二招：以小博大

我們已經知道，在揀選過程中，最消耗時間的是揀選員的行走時間，如果能精簡這個環節，則整個揀選過程的效率會有大幅度的提高，比如通過一定的方式使揀選員只在很小的范圍內移動或者不移動就能完成揀選任務，這樣可以達到以小博大的效果。

揀選密度示意如下：

    

我們可以從如下幾個方面入手，以達到“以小博大”的揀選效果。

01分類集中揀選

根據業務模式，如果倉庫內有按照出庫揀選品類頻次統計出來的周轉率較高的一類貨物，則可以將此類物品集中起來進行揀選。如下圖所示，如果一個訂單需要揀選8個箱子，傳統揀選需要行走的路線和集中起來揀選行走的路線對比如下：

    

由上圖我們可以對比出兩者的揀選效率結果不言而喻。因此可以將揀選頻繁、周轉率高的一類貨物放入到先進先出的流利式貨架中，揀選人員根據訂單需求只需要從流利式貨架的揀選面的一側進行揀貨并拼裝到出庫托盤上，即可完成揀選任務。揀選員只集中在該區域進行揀選。

02分區揀選

對于揀選頻率中等的揀選工作，可以按照分區域揀選的方案，將不同的揀選員分別分配到不同的物品區域內，系統自動分配揀選任務給每個區域的揀選員撿取自己“領地”內的物料，最后匯總到統一的目的地，將同一訂單的整箱碼放到統一托盤上待發貨。

    

如下圖所示：每個揀選工位處的揀選員永遠只在很小的揀選范圍內活動，大部分的時間都要鎖定在“取貨”這個動作環節上，以增加每個揀選員的揀貨密度。

需要注意的是：

1.分區揀選的真正目的仍舊是減少人的行走環節和集中在“取貨”環節上，如果分區后的揀選員在執行揀選工作時，存在大量的等待時間，則意味著區域分配不合理或者訂單與貨物品類存放原則不匹配的問題，需要進行及時調整揀選策略。

2.若存在揀選員的揀選密度低的情況，則可以通過合并揀選訂單，按照波次的方法，讓每個區域的揀選員同時開啟一個波次的揀選工作，這樣可以減少揀選員的等待時間，提高揀選密度。

3.按照波次揀選的方式意味著將不同的下游的訂單合并進行，因此在揀選后需要對當前波次的揀選結果進行分揀。

4.分區揀選的過程仍舊可以配合其他的揀選技術以減少非“取貨”環節的時間耗費，比如才用RF、語音揀選、電子標簽指示等等。

03 柔性分區分揀

分區揀選是一種先分散再合并的揀選，每個揀選員被劃定到一定范圍內后，為減少合并的搬運工作，通常由輸送機統一搬運到統一位置處；如果是按照波次揀選，所有的整箱后續要按照不同的訂單或者客戶去向進行分揀。

以上的揀選適合與業務模式和業務量較為穩定的應用場景。如果業務發生變化比較頻繁，則系統對柔性的要求較高，而被現場劃定的區域、固定的輸送機和揀選設備這些都是非柔性的典型代表。

如果將揀選后的整箱能柔性的布置，則可使系統非常靈活的適配與多種揀選業務場景。于是有專門的揀選搬運機器人被投入使用，見下圖：

1.分區揀選中的“區”可隨時“畫地為區”，系統可分配倉庫內的現成的幾個倉儲位便可變      為某個揀選員的工作分區。

2.搬運機器人可以由系統指定后馬上服務于該區域的揀選員，保證揀選員減少等待時間。

3.即使是按照波次訂單揀選，搬運機器人可以直接將各整箱分別按照最終訂單或者客戶進      行不同目的地的搬送，省掉了最后的分揀環節。

揀選和搬運模式如下圖所示：

分區是根據業務動態變化的，某個時間段內每個分區的揀選員仍舊只針對本區域揀選。

第三招：以靜制動！

遵循揀選效率最大化的根本：取消掉“取貨”無關動作，讓揀選員不停且只做”取貨“一個動作上，這就是揀選效率最大化的終極奧義。

揀選密度示意如下：

以上提及的各種方案中，揀選員不論是分區揀選還是分類集中揀選，都或多或少的需要在待揀選的貨架之間要行走。而“移動”這一物理現象的發生本來就是相對的，為了減少人的移動，“人移動到貨物”可以變為“貨物移動到人”，則可以將揀選效率推到極致。也就是現在普遍提及的“貨到人”揀選方案。

布局示意如下：

揀選人員只停留在原地無需移動，待揀選的整箱托盤源源不斷的被移動到揀選員的身邊，揀選員根據系統提示，按照訂單中要求的數量將整箱取下，放置到目標訂單托盤上。

揀選人員由于只停留在原地，因此絕大部分的時間都在“取貨”動作上，系統只需要保證能時刻將要揀選的源物料搬運到揀選員身邊，因此對整個系統中提出其他方面更高的要求，需要能按照訂單排序出庫，在揀選前要布置好合理的緩存，減少揀選人員的等待時間。

貨到人的整箱揀選與拆零揀選很類似，可以采用柔性倉儲機器人，也可以使用相應的輸送機系統來提供要揀選的物料整箱托盤。拆零揀選的部分我們后續會單獨詳細講述。

第四招：天外飛仙

由于整箱揀選與拆零揀選之間有個很大的區別就是整箱揀選的物料通常為規則形狀的整件，并且通常有完整結實的外包裝，因此非常適合采用工業機械手來實現全自動化的抓取從而代替人的抓取再碼放動作。

結合終極奧義“貨到人”的理念，我們可以將物料直接搬運到機器人周邊進行揀選，使其變為“貨到機器人”，同時為了保證揀選效率的最大化，要想辦法時機器人一直處于“抓取”動作上，減少機器人等待時間。機器人可以滿負荷并且無需思考時間、無需休息的一致工作。

揀選密度示意如下：

這樣，揀選過程完全無人化，但對系統要求更加嚴格，物料的出庫管理和搬運控制更加復雜化。

采用全自動化的無人揀選模式，除了可以實現24小時的無停歇高效率的揀選之外，聰明和完善的揀選系統會根據訂單中所含的物料的物理形態進行提前分析，使不同屬性的物料單元在一個托盤上最大化的裝載并且做到垛形穩定。

全自動化的整箱揀選過程會涉及到整托盤物料的自動出入庫系統、輸送系統，空托盤的供給與輸送，機械手視覺識別和自動化拆碼垛技術等等，是一項整體集成的工作。同時，全自動化的揀選過程中訂單管理軟件扮演者非常重要的角色，合理的訂單分配，波次組合、拆碼垛智能訂單分組等功能都能極大的提升揀選效率和揀選質量。

全自動化整箱揀選的上下游物料搬運也可以通過搬運機器人實現柔性化的配置。

總結

隨著商業模式的變化，雖然拆零揀選占的比例在整個倉儲物流活動中占的比例越來越多，但是批量出庫的模式也仍舊在某些應用場景下占有一定的比例，因此整箱揀選的方案也受到多方面的關注。不過，隨著訂單碎片化和定制化的需求越來越明顯，柔性化在倉儲物流領域中的重要性也日益凸顯出來，未來的整箱揀選業務相信仍舊會長期存在，只是可能很多應用場景中需要更加靈活和柔性的系統來實現出入庫和揀選的一體完成，比如Boston公司做出的有益嘗試。