快遞分揀中心設立與常規(guī)分揀設備配置

 一、分揀中心功能及層級設置

目前各快遞公司的分揀中心一般分為三層：一級樞紐轉運；二級片區(qū)分撥；三級中轉場集散。各家快遞公司對內稱呼不盡相同，以順豐為例，截止2018年順豐有10個樞紐級中轉場（一級），113個片區(qū)中轉場（二級），172個集散點（三級）；航空、鐵路站點較為特殊暫不計算，結合行業(yè)特點將各級別的中轉場常規(guī)功能區(qū)分如下：

從分揀中心功能可以看：不同層級分揀中心的功能，三級集散點主要負責貨物攬收與派送；二級片區(qū)中轉場主要負責貨物區(qū)內中轉與傳站派送；一級樞紐中轉場更多是負責跨大區(qū)中轉與區(qū)內中轉，視功能定位可能會有傳站功能。

從分揀中心場地布局看：一級樞紐中轉場主要設置一線城市或行政大區(qū)核心城市；二級片區(qū)中轉場主要是布局在省會城市及省內次級城市；三級集散點主要在一級、二級附近重要城市或者重要電商貨源地；如下圖：

注：數(shù)據(jù)來源《順豐2017年年報》

二、分揀中心常規(guī)設備配置

 （一）常規(guī)配置設備

1.流水線組成的矩陣分揀系統(tǒng)

功能：主要適用于中件原包與集包后麻袋的分揀，是分揀中心的核心設備。

2.交叉帶自動分揀機

功能：對于小型標準件按照線路自動分揀并集裝麻袋/發(fā)貨；

3.三層流水線+分揀柜

功能：三層流水線通常接在稱重臺后對手工集包的小型標準件進行流向粗分；

4.  稱重打印臺

功能：對于攬收貨物進行稱重或者重量復核；通常后接三層線或平面線；

5.  裝卸伸縮皮帶機

功能：裝卸時能夠伸縮進車內，加快卸車速度，后接流水線矩陣；

以上五種設備是當前快遞分揀中心常規(guī)的分揀設備，除此之外電動托盤車等日常設備不再闡述；

（二）新型升級設備

近年來升級快遞設備主要集中升級方向在：無人化與小型標準件的升級操作。無人化主要是AGV、滑塊分揀、滾珠模組帶代替人工，此部分應用主要集中在矩陣分揀，叉車。小型標準件主要是機器人代替交叉帶自動分揀機，大型件主要是DWS自動稱重量體積代替人工稱重測量。

1.     矩陣分揀：滑塊分揀系統(tǒng)，滾珠模組帶分揀，萬向輪等；

升級方向：主要方向是矩陣上代替人工分揀，主要升級在使用條碼讀取設備讀取條碼指示滑塊、模組帶、萬向輪進行貨物方向區(qū)分；

2.  機器人小型標準件分揀設備

升級方向：打破交叉帶自動分揀機的固定方式，拆卸改造空間大；機器人分揀組合方式與空間利用度高；

3.     AGV叉車

升級方向：AGV自動引導運輸車已經(jīng)經(jīng)過三代升級，第一代為磁導，二代為二維碼引導，三代激光識別自動引導。通過設備自動尋址代替叉車司機；

4.     DWS自動稱重量方設備

升級方向：視覺掃描系統(tǒng)讀取條碼，并在運行中測量貨物體積與重量；提升中大件操作效率與減少人工投入；

拋開商家的宣傳數(shù)據(jù)，從實際使用情況看：自動程度越高的設備對于貨物標準化程度要求越高，中件分揀設備卡在條碼讀取技術，AGV設備卡在算法復雜度與效率上。吸引眼球，但是實在均稱不上顛覆性變革。

（三）常規(guī)設備與新型設備的優(yōu)缺點盲測

從常規(guī)設備與新型設備的優(yōu)缺點盲測看，分揀中心內的設備并未發(fā)現(xiàn)革命性的的新技術出現(xiàn)，目前AGV及自動分揀設備均卡在讀取與低效兩個瓶頸上。從目前技術看，未來一到三年很難有革命性的設備出現(xiàn)，從應用角度看，應該將更多精力應用在交叉帶自動分揀機、矩陣優(yōu)化與流程精益上。所以后續(xù)軍刺不會再繼續(xù)評價新型設備的發(fā)展情況，局部可能有效果，整體看均不具備大規(guī)模推廣利用的價值。

快遞分揀中心設備的常態(tài)應用

一、快遞分揀中心配置的三個共識

      共識一：按照件型區(qū)分，非標準件（NC件）與標準件，標準件內區(qū)分小件與中件。小型標準件集包操作，中件原包上流水線操作，非標準件線下人工操作；

      共識二：件型區(qū)分的區(qū)間，小件：重量≤3KG且最長邊≤40CM；中件：重量＞3KG且＜30KG；長寬高相加長度＜200CM；NC件：重量≥30KG或長寬高相加≥200CM，另外包含木架、易碎及集包后麻袋等；

      共識三：快遞分揀中心內設備功能區(qū)域模塊化，相互間功能逐漸獨立并自動化方向發(fā)展；

二、分揀矩陣模塊

矩陣式分揀：通過將流水線及其他分揀設備按照多縱多橫，空間交錯布局進行貨物分揀的模式，因布局形式像矩陣而得名?？v向對接多個卸貨口，橫向對接多個出貨口（線路）。

（一）矩陣分揀的二段式分層邏輯

矩陣分揀貨物的邏輯是通過線路分層，將所有線路分兩層同時使用簡單代替線路名稱。一層線路打包與二層代碼關聯(lián)進行二段式的分層。

上圖中A1、A2、C2等代表線路，例如A1代表上海、A2代表北京、C2代表成都，圖中百分比為其分揀線上所有線路單量占整體的百分比，使用代碼代替線路名稱員工在看標簽時的復雜程度。當然代碼的表現(xiàn)形式每家公司都不一樣，有的是按照固定數(shù)字編碼如順豐，軍刺在介紹中盡量說的是內部趨同的邏輯，不要被各家的表現(xiàn)形式迷惑。

（一）矩陣產能

矩陣的產能計算口徑是即簡單又復雜，主要受出港線線平衡度與單線產能兩個因素影響。

單線產能是指一條進港線能夠做正常分揀的流量，單線流量一般在3000-4500單/小時（原包含麻袋）；按照常規(guī)來講，整體產能應該是各個進口總操作產能相加的結果，但是隨著單量增長于各個線路的單量占比不均衡，就會出現(xiàn)線路單量均衡性影響整體產能情況。

出港線線平衡度是指每條出港線實際單量占整體比例的平衡系數(shù)，最理想狀態(tài)應該是N條出港線，每條出港線實際操作單量占比1/N。實際應用中基本不可能實現(xiàn)絕對平衡，所以出港線線平衡度是動態(tài)的，要隨著實際單量的變動進行動態(tài)的調整。

除了單線產能與線平衡度影響，還受單線上分揀量遞減效應影響。這個效應會在后面第三項中詳細解釋。

三、攬收回港+集包模塊

攬收回港模塊是快遞對接接貨后操作的功能模塊，客戶處接貨后回到分揀中心，加盟式公司三通一達與百世等均需要復核重量，直營式公司順豐等補充操作站點未完善稱重功能。目前攬收回港模塊因為設備不同有不同的操作流程，核心的三點如下：

1.大小件分離；大小件分離是重要流程，決定貨物的后續(xù)操作流程與返操作的占比；通常的區(qū)分方式是左右分或上下分。左右分是指卸貨時直接區(qū)分貨物流向，例如小件走左側，其他件走右側；上下分是指流水線分兩層，上層走大件，下層走小件。然后根據(jù)不同流向后接不同操作方式。

2.常規(guī)模式；人工操作對區(qū)分大小件后的貨物進行稱重、量體積、分三層線后接分揀柜人工集包。三層線區(qū)分也是二段式分層邏輯，減輕后面分揀柜集包壓力。小件人工稱重的效率常規(guī)在800-1200單/小時，大件效率350-500單/小時。三層線區(qū)分后后接分揀柜的效率在15000-20000單/小時。會根據(jù)線路數(shù)量波動，同時也可以拆分成四層線，通過增加稱重臺滿足效率，整體效率會繼續(xù)提升，本質上邏輯相同有效率改善。

3.自動集包模式；自動集包模式優(yōu)化了三層線與分揀柜模式，使用交叉帶自動分揀機代替人工區(qū)分集包。效率與替代性前文盲測已寫不再復述。重點在于銜接成熟度與精益思考常規(guī)都不足，后續(xù)文會描述。

四、傳站細分功能

傳站功能是所有快遞公司都逃不開的功能也是目前耗費人員最多、效率最低同時、最耗費卡位場地同時也是自動化分揀最低的功能。目前純粹人工操作，部分公司在嘗試交叉帶自動分揀機替代人工分揀，效果可行成本過高。下圖可以說明一切。

此處附帶一句：看一家快遞公司對品質的追求，只需要看這一模塊暫存貨物是放在卡板上還是放在地上即可。

目前模式存在的問題與可改善空間

一、去矩陣化分揀

矩陣式分揀是目前最主流最常用的分揀方式，但是任何技術趨于成熟的時候就是代表著它該被拋棄了。由于線路的增多尤其是樞紐級中轉場的建立，矩陣進出線路數(shù)量越來越多，甚至有的場地進港出港數(shù)量已經(jīng)突破10，受線平衡與單線遞減效應影響，矩陣式分揀效率越來越低。進出的數(shù)量越多，整理產能的折扣越高。應該是時候考慮“拋棄”矩陣分揀這一主思路了。

（一）  存在的問題

1.單線流量遞減效應影響增大。

由于矩陣進出線上，分揀崗位是串聯(lián)的意味著每條線路第一至最后一個崗位面臨的流量是遞減的，而第一個崗位的效率決定了整條線路的產能，同時意味著從第二個崗位開始人力與設備存在極大的浪費，一條線上崗位越多浪費越嚴重。

2.“一榮獨榮，一損俱損”，無法實現(xiàn)所有出港支線產能達到最優(yōu)。

由于線平衡度影響，整體操作產能超過設計產能幾率非常低，主要原因集中在每條支線的單量占比不均且差距大。假如矩陣有8進8出想把進港1線發(fā)揮到產能峰值，進港3/4/5/7/線均會爆線堵塞，同時2/6/8線產能仍然無法達到預期，“一榮獨榮”；假如8條出港線路中某一條線路爆線會直接導致8條進港全部停止上線（無法區(qū)別是否爆線貨物），其余7條出港線路隨之因無貨停線，“一損俱損”。而且此情況是矩陣進出口越多，一體化越高，出現(xiàn)的風險越高，隨之設備產能浪費越加嚴重。數(shù)據(jù)可以參考，出港線實際發(fā)貨量合計占整體占比；

3. 出港線缺少自主供貨能力，被動等待進線喂貨，無法保障喂貨效率。

出港線路全部是靠主矩陣喂貨，效率依賴上線后的線路單量占比，假如場地設計是架高線路，無法從前端及上崗位自主供貨，只能被動等待喂貨。效率非常受限制，出線情況是：某條出港線量達到或超過產能，此線效率高，同時單量占比超過此線的出港線爆線，占比低于此線的出港線路效率低于產能；

4.矩陣越大成本越高，矩陣進出口越多回轉面積越大，流水線越長，線路越多，人工彈性低浪費嚴重。

（一）改善建議

1.二段式+；

（1）分體式矩陣，前置粗分減少貫通式進港線；既可功能獨立操作也可以互通，避免差錯同時可以獨立開啟某一項功能；（主矩陣操作功能相對獨立者可分體設計）搭配需求前端粗分，減少浪費幾率同時能夠兼顧互通。

（2）出港線第一車位設計為正反轉既可以使用作為出港線路，同時也可以作為單獨的出港支線自主補貨車位；場地寬度足夠情況下將主通道盡量居中，出港線使用平線分揀；

（3）進港卸貨伸縮皮帶機與板卸同步存在；實際使用中3+1較為合用。假如是出港架高線，出港線路設計方面N+1設計，需留一條平面線作為補充待用。同時伸縮皮帶機使用應遵循N+1原則；

2.中件自動分揀機代替矩陣；

目前市場上的自動化分揀設備主要集中在小件的自動分揀。試圖優(yōu)化矩陣的設備滑塊、模組帶、萬向輪等都是優(yōu)化了價值流上的某一固定環(huán)節(jié)，并未對價值流整體進行改變。中件自動分揀機打破二段式分層模式，上線后下一環(huán)節(jié)就是裝車，干掉所有矩陣中的分揀、發(fā)貨動作。

二、人工集包與自動分揀機的交叉臨界點

人工分揀集包模式與交叉帶自動分揀機的模式?jīng)]有根本上的優(yōu)劣之分，找到兩種模式的臨界點。單班次14萬單是人工分揀集包與自動分揀機集包的臨界點；

（一）  存在的問題

自動分揀機不一定能夠直接節(jié)省人員；需要參考產能與單量；

自動分揀機與稱重流程結合后缺少“精益”改善，價值流有優(yōu)化空間；

（二）  改善建議

1.重新測算自動分揀機回本周期，尤其是產能低于3萬單/小時的場地。由于測算數(shù)據(jù)不適合公布，這里直接輸出結果：人工分揀集包與交叉帶自動分揀機的臨界點是14萬單（單班次）。14萬單以下不建議上自動分揀機，14萬單以上可以參考，但是需要優(yōu)化流程；

2.稱重臺與自動分揀機供件臺整合，其他流程也有較大整合空間。

三、沒找到根治方案的細分傳站

細分傳站是目前對軍刺最為困擾的模塊，一直未能找到根治現(xiàn)存問題的解決方案，目前同行嘗試的中件交叉帶自動分揀機分揀解決方案，成本過高，而且未能解決卡位需求與嚴重的場地占用問題。另外就是車輛入庫，軍刺無法接受浪費倉內面積作為停車場的嚴重浪費行為，不敢茍同。目前只找到局部的優(yōu)化方案；

（一）  存在的問題

大量的卡位需求，一臺車需要一個卡位，且車型較小；

人效低下，中件原包含已集包麻袋人均效率200-600單/小時，提升困難；

缺少可解決的自動分揀方案，耗費大量人員，而且暫存的場地需求面積大；

依賴主矩陣供貨，發(fā)貨產能超過矩陣細分產能，產能倒掛；

（二）  優(yōu)化方案

前置粗分，能夠脫離矩陣能夠獨立供貨，減少對矩陣的依賴程度。

此模塊優(yōu)化方案一直未能思考閉環(huán)，希望有類似經(jīng)驗同行不吝賜教！

分揀中心未來趨勢與新設備應用思考

1.快遞分揀中心與快運分揀中心場地與功能流程整合；

快遞公司跨界做快運，快運龍頭跨界做快遞是目前的大趨勢，但是分揀中心功能與流程匹配落后太多。分揀中心的優(yōu)化未能跟上跨界的變更，現(xiàn)在都在花費巨資興建單獨快遞或者快運分揀中心、網(wǎng)絡。完全沒有把自身優(yōu)勢進行有效的整合。

快運與快遞共用網(wǎng)絡，共用干支線車輛才能最佳的節(jié)省成本。目前常規(guī)倉庫挑高都在12米以上，快運貨物平面操作，無需立體空間，上層可以建筑鋼平臺進行快遞操作。整合出港功能。成本才是最優(yōu)的，后續(xù)軍刺會專項出文評估快運、快遞場地整合的可行性。此處不贅述。

2.超級樞紐中轉場出現(xiàn)；

隨著體量增長、網(wǎng)絡延伸到二三級城市，中轉場的場地卡位需求越來越高；同時高鐵快遞興起，航空功能的擴展，建立整合快遞、快運、高鐵、航空功能的超級樞紐勢在必行，但是目前的模塊化功能分布與矩陣模式局限，一直未出現(xiàn)。很快就會有快遞公司對快運、快遞、高鐵、航空及龐大的中轉網(wǎng)絡整合成超級樞紐中轉場。至于破局方式前文有描述。

3.去矩陣化分揀將是后續(xù)幾年的重點方向；

當一種技術趨于成熟時，就應該考慮拋棄它。矩陣的局限性已經(jīng)影響樞紐級中轉場的產能提升與網(wǎng)絡擴張，更不談無法整合快運與快遞。去矩陣化分揀將是后續(xù)幾年分揀規(guī)劃的重點方向。弱化矩陣的核心地位才有可能建立超級樞紐中轉場；

4.中轉貨物集裝化與直營車隊市場化趨勢將會啟動；

隨著體量與峰值操作能力的限制，分揀中心操作時長不斷被壓縮，目前流程上能夠有效進行節(jié)省的只有貨物集裝中轉，減少裝卸時間增加分揀運營時間滿足產能要求。同時直營模式的快遞公司都面臨車輛運行時長短，等待及裝卸時長長的問題。目前的解決方式是外包或者線路承包制度，優(yōu)化的只是管理成本與司機福利并未有效解決。集裝化與直營車隊市場化將會很快啟動。

5.精益思想引入分揀中心管理中；

太快的技術發(fā)展與AI智能無人化的分揀的噱頭已經(jīng)讓太多公司丟失了精益管理的能力，現(xiàn)在各家快遞公司中仍然存在大量可以優(yōu)化的空間，以及可以改良的地方。精益思想的引入勢在必行；

6.要持續(xù)進行“根本性”的“不斷”的改善；

如果你用了大筆資金跟精力去改善特定的活動，多半是以錯誤的方式追求盡善盡美。不能對“價值流”進行根本性改善的新型設備都是垃圾！

此文系作者個人觀點，不代表羅戈網(wǎng)立場

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