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拣货作业

拣货作业

每张客户的订单中都至少包含一项以上的商品,如何将这些不同种类数量的商品由物流中心中取出集中在一起,此即所谓的拣货作业。

1. 拣货作业的目的及功能

在物流中心内部所涵盖的作业范围里,拣货作业是其中十分重要的一环,其所扮演的角色相当於人体内的心脏,空调系统中的压缩机,而其动力的产生来自於客户的订单,拣货作业的目的也就在於正确且迅速地集合顾客所订购的商品。

由成本分析的角度来看,物流成本约占商品最终售¤的30% ,其中包括

配送、搬运、储存等成本项目。一般而言,拣货成本约是其他堆叠、装卸、运输等成本总合的 9倍,占物流搬运成本的绝大部份( 图6-3)。因此若

要降低物流搬运成本,由拣货作业上著手改进应可达事半功倍之效。

图 6-3 物流搬运成本比例分析图

从人力求的角度来看,目前大多数的物流中心仍属於劳力密集的

产业,其中拣货作业直接相关的人力更占50% 以上,且拣货作业

的「时间投入」也占整个物流中心的30%~40%。由此可见规划合理

的拣货作业方法,对於日後物流中心的运作效率具有决定性的影

响。

2. 拣货单位

基本上,拣货单位可分成栈板、箱及单品三种。一般而言以栈板为拣货单位的体积及重量最大,其次为箱,最小单位为单品,为了能够做出明确的判别,进一步作以下划分:

(1) 单品:拣货的最小单位,单品可由箱中取出,可以用人手单手

拣取者。

(2) 箱:由单品所组成,可由栈板上取出,人手必须用双手拣取者。

(3) 栈板:由箱叠栈而成,无法用人手直接搬运必须利用堆高机或

拖板车等机械设备。

(4) 特殊品:体积大形状特殊,无法按栈板、箱归类,或必须在特

殊条件下作业者,如大型家俱、桶装油料、长杆形货物、冷冻货品

等等,都属於具有特殊的商品特性,拣货系统的设计将严格受限於

此。

拣货单位是根据订单分析出来的结果而作决定的,如果订货的最小单位是箱,则不要以单品为拣货单位。库存的每一品项皆须作以上的分析,以判断出拣货的单位,但一些品项可能因为要而有两种以上的拣货单位,则在设计上要针对每一种情况作分区的考量。拣货单位划分清楚,可用在物流中心物流架构分析上( 图 6-4)。

图6-4 物流中心物流架构图

而一般拣货单位的决定须由下列程序来考量:

其中商品特性分组是指将必须分别储存处理的商品依其特性来分

组,例如商品有互斥性或体积重量外型差异较大者。而後再由历史

订单统计或无历史订单时衡量客户求,利用E(Entry)、I(Item)、

Q(Quantity)分析手法求出各组商品之IQ-PCB分析表(一年或一

月),看出各组商品的IQ-PC特性後,便须与客户协商将各组商品

的订单合理化,避免过小单位出现在订单中,造成拣货还要拆装甚

或重组的困扰。原则上各组商品以三种单位以内为限。如此即能将

各分组商品之拣货单位作最终的确定,以增加作业规则及稳定性,

省去不必要的繁杂拆组手续,来提高拣货效率及效益。

3.拣货的要点、策略

3.1 拣货的检核要点

拣货作业除了少数自动化设备逐渐被开发应用外,大多是靠人工的

劳力密集作业,因此在拣货系统的构筑中,使用工业工程改善手法

的应用相当普遍,将可使生产力有效的提高。尤其在进行拣货系统

构筑或者现状掌握时,必须掌握下述之七个检核要点:

(1) 不要等待── 零闲置时间

(2) 不要拿取── 零搬运(多利用输送带、无人搬运车)

(3) 不要走动── 动线的缩短

(4) 不要思考── 零判断业务(不依赖熟练工)

(5) 不要寻找── 储位管理

(6) 不要书写── 免纸张(paper-less)

(7) 不要检查── 利用条码由电脑检查

3.2 拣货策略

拣货策略的决定是影响日後拣货效率的重要因素,因而在决定拣货作业方式前,必先对其可运用的基本策略有所解,一般可做如下划分:

(1) 订单别拣取(Single-Order-Pick)

这种作业方式是针对每一张订单,作业员巡回於仓库内,将

客户所订购的商品逐一由仓储中挑出集中的方式,是较传统

的拣货方式。

优点:

(a) 作业方法单纯

(b) 前置时间短

(c) 导入容易且弹性大

(d) 作业员责任明确,派工容易、公平

(e) 拣货後不用再进行分类作业,适用於大量订单的

处理

缺点:

(a) 商品品项多时,拣货行走路径加长,拣取效率降

(b) 拣货区域大时,搬运系统设计困难

(2) 批量拣取(Batch pick)

把多张订单集合成一批,依商品别将数量加总後再进行拣取,之後依客户订单别作分类处理。此种作业方式之优缺点如下:

优点:

(a) 适合订单数量庞大的系统。

(b) 可以缩短拣取时行走搬运的距离,增加单位时间

的拣货量。

缺点:

对订单的到来无法做即刻的反应,必须等订单累积到

一定数量时才做一次之处理,因此会有停滞的时间产

生。( 只有根据订单到达的状况做等候分析,决定出

适当的批量大小,才能将停滞时间减到最低)。

批量拣取有四种方式可做为订单分批的原则:

(a) 合计量分批原则:

将进行拣货作业前所有累积订单中之货品依品项别

合计总量,再根据此一总量进行拣取的方式。适合固

定点间的周期性配送。

优点:一次拣出商品总量,可使平均拣货距离最短。

缺点:必须经过功能较强的分类系统完成分类作业,

订单数不可过多。

(b) 时窗分批原则:

当订单到达至出货所时间非常紧迫时,可利用此一

策略开启短暂时窗,例如 5或10分钟,再将此一时

窗中所到达的订单作成一批,进行拣取。此分批方式

较适合密集频繁的订单,且较能应付紧急插单的

求。

(c) 定量分批原则:

订单分批按先进先出(FIFO)的基本原则,当累计订单

数到达设定之固定量後,再开始进行拣货作业的方

式。

优点:维持稳定的拣货效率,使自动化的拣货、分类

设备得以发挥最大功效。

缺点:订单的商品总量变化不宜太大,否则会造成分

类作业的不经济。

(c)智慧型的分批原则:

订单於汇集後,必须经过较复杂的电脑计算程式,将

拣取路线相近的订单集中处理,求得最佳的订单分

批,可大量缩短拣货行走搬运距离。

优点:分批时已考虑到订单的类似性及拣货路径的顺

序,使拣货效率更进一步提高。

缺点:所软体技术层次较高不易达成,且资讯处理

的前置时间较长。

因此,采用智慧型分批原则的物流中心通常将前一天

的订单汇集後,经过电脑处理在当日下班前产生明日

的拣货单,所以若发生紧急插单处理作业较为困难。

订单别拣取和批量拣取是两种最基本的拣货策略,比较而言,订单别拣取弹性较大,临时性的产能调整较为容易,适合客户少样多量订货,订货大小差异较大,订单数量变化频繁,有季节性趋势,且货品外型体积变化较大,货品特性差异较大,分类作业较难进行的物流中心。批量拣取的作业方式通常在系统化、自动化後产能调整能力较小,适用於订单大小变化小,订单数量稳定,且货品外型体积较规则固定,及流通加工之物流中心。除这两项基本的拣货策略外,由此两策略引申出的拣货策略还包括下述五项。

1.复合拣取

复合拣取为订单别拣取及批量拣取的组合;可依订单

品项数量决定那些订单适於订单别拣取,那些适合批

量拣取。

2.分类式拣取(Sort-While-Pick)

一次处理多张订单,且在拣取各种商品的同时,把商

品按照客户订单别分类放置的方式。举例来说,一次

拣取5、6张订单时,每次拣取用台车或笼车带此5、

6家客户的篮子,而後边拣取时边分客户的方式。如

此可减轻事後分类的麻烦,对提升拣货效益更有助

益,较适合每张订单量不大的情况。

3.分区、不分区拣取(Zoning、No zoning)

不论是采行订单别或批量别拣取,为效率上考量皆可

配合采用分区或不分区的作业策略。所谓分区作业就

是将拣取作业场地做区域划分,每一个作业员负责拣

取固定区域内的商品。而其分区方式又可分为拣货单

位分区、拣货方式分区及工作分区。事实上在作拣货

分区时亦要考虑到储存分区的部份,必须先针对储存

分区进行了解、规划,才能使得系统整体的配合趋於

完善,下图即是进行分区决策思考时的程序:

图6-5 储存与拣货分区

其中,商品特性分区:根据商品原有特性来划分储存

区域。

储存单位分区:将相同储存单位的商品集中便可形成

储存单位分区。

拣货单位分区:依求的拣货单位(拣取栈板或拣取

箱)来作分区。

拣货方式分区:在同一拣货单位分区内,若欲采行不

同方式及设备的拣取,则须作拣货方式的分区考量。

工作分区:先订出工作分区的组合并预计其产

能,再计算所的工作。

4.接力拣取(Relay Pick)

此种方法与分区拣取类似,先决定出拣货员各自分担的产品

项目或料架的责任范围後,各个拣货员只拣取拣货单中自己

所负责的部份,然後以接力的方式交给下一位拣货员。

5.订单分割拣取

当一张订单所订购的商品项目较多,或欲设计一个讲求及时

快速处理的拣货系统时,为了使其能在短短时间内完成拣货

处理,故利用此策略将订单切分成若干子订单,交由不同的

拣货人员同时进行拣货作业以加速拣货的达成。订单分割策

略必须与分区策略联合运用才能有效发挥长处。

以上的七种策略可与搬运车或动力、无动力输送机相互配合

形成不同组合的作业系统,而不同的拣货策略与各种储存策

略的配合亦有好坏不同的差异,我们可列表如下(如表

6-1)。

表6-1 拣取策略与储存策略配合情形

○:适合Δ:尚可×:不适合

4. 拣货资讯

拣货资讯是拣货作业的原动力,主要目的在指示拣货的进行,而其资料的源头产生自客户的订单,为了使拣货人员在既定的拣货方式下正确而迅速的完成拣货,拣货资讯成为拣货作业规划设计中重要的一环。利用资讯来支援拣货系统,除使用单据的传达外,电脑、条码及一些自动传输之无纸化系统都已逐渐被导入。以下即介绍一些利用资讯或控制系统来辅助拣货的应用方式。

(1) 传票

以传票支援拣货的作法,即直接利用客户的订单( 分页或影印本 )

或以公司的交货单来作为拣货指示凭据。使用此法的优缺点如下。

优点:无利用电脑等设备处理拣货资讯,适用於订购品项数甚少

或小量订单的情况,较配合订单别拣取方式。

缺点:

(a) 此类传票易在拣货过程中受污损,或因存货不足、缺货等注记

直接写在传票上,导致作业过程发生错误,甚或无法判别确认。

(b) 未标示储位的产品,必须靠拣货人员的记忆在储区中寻找存货

位置,造成许多无谓的搜寻时间及走行距离。

(2) 拣货单

将原始的客户订单输入电脑後进行拣货资讯处理再列印拣货单的

方式。此法的优缺点如下:

优点:

(a) 避免传票在拣取过程中受污损。至检品过程中再使用原始传票

查对,可修正拣货过程或拣货单列印发生的错误。

(b) 产品的储位编号显示在拣货单上,同时可按路径先後次序排列

储位编号,引导拣货员循最短路径拣货。

(c) 可充份配合分批、分区、订单分割等拣货策略,提升拣货效率。

缺点:

(a) 拣货单处理列印工作耗费人力、时间。

(b) 拣货完成後仍经过检品过程,以确保其正确无误。

(3) 贴标签

此种方式取代了拣货单(Picking list),由印表机印出所拣货之

物品名称、位置、¤格等资讯的拣货标签,数量相等於拣取量,在

拣取的同时贴标签於物品上,以作为确认数量的方式。在标签贴於

货品的同时,「物品」与「资讯」立即同步一致,故拣货的数量不

会产生错误。

在此标签上,不仅是印出货品名称及料架位置,若连条码也一起印

出时,利用扫瞄器来读取货品上之条码,纵使同一产品而交货厂商

不同时亦能有所区分,且该货品之追踪调查亦能进行。

优点:

(a) 结合拣取与贴标签之动作,缩短整体作业时间。

(b) 可落实拣取时即清点拣取量的步骤( 若拣取未完成标签即贴

完,或拣取完成但标签却仍有剩,则表示拣取过程可能有错误发

生。 )提高拣货的正确性。

缺点:

(a) 若要同时印出¤格标签,必须统一下游贩售点的商品¤格及标

签型式。

(b) ¤格标签必须贴在单品上,至於单品以上的包装作业则较困

难。

(4) 显示方式

此方式最初为在货品料架上安装灯号来显示出拣货位置,而後再发

展成在料架上装设液晶显示器,可同时显示出应拣取多少数量的方

式,即数位拣取系统,如图6-6 。

此种方式用在以人手来拣货的场合时,为一种可防止拣货错误,使

人员直接反应动作以提高效率之有效方式,不仅在流动棚架(Flow Rack)上此种方式可行,在栈板料架(Pallet Rack)及一般货品棚架

上,此种方式亦可被使用。

在这种方式中,纵使在料架上并无显示出拣取数量,而仅用灯号显

示拣取位置,亦是不错的显示方式。

图6-6附显示装置之货品料架

(5) 条码

最近很多商品皆有加贴条码,条码是利用黑白两色条纹的粗细而构

成不同的平行线条符号,代替商品货箱的号码数字,贴在商品或货

箱的表面,以便让扫描器来阅读,经过电脑解码,将「线条符号」转成「数字号码」而由电脑运算。

条码主要是作为商品从制造、批发到销售作业过程中自动化管理的

符号。透过此种自动读取的方式,不但能正确快速掌握商品情报,且能提升库存管理精度,削减剩馀库存,是一种实现商品管理效率

化的有效方法。例如,利用扫瞄器来读取表示料架位置号码的条码

後,什堋货品放在何处保管的资讯即能轻易取得。如此对降低寻找

货品时间有很大的帮助。图6-7为条码及其扫描机。

图 6-7 条码及扫瞄器

(6) 资料传递器(Data Carrier)

资料携带器又称无线电辨识器,其运作方式为:将资料传递器安装

在移动设备上,将能接受并发射电波之ID卡或标签等之资讯反应

器安装在货品或储位上,当移动设备接近传递器时,传递器即读取

反应器上之资讯,透过天线由控制器辨识读出,再传至电脑作控制

管理。必要时也可利用此法将反应器上之资讯给予改写。例如:把

ID卡安装在栈板上,而把资料传递器安装在堆高机上,若堆高机

一接近该栈板,栈板上之资讯即能被堆高机上的传递器迅速地读取

传达至电脑。图6-8为资料传递器的构成图。

图6-8 资料传递器

(7) 无线通信

此方法为:在堆高机上承载著无线通信设备,透过该套无线通信设

备,把应从那个料架位置的那个栈板拣货之资讯指示给堆高机上的

司机了解的一种方法。另外,亦有一种能够答覆从堆高机上传来之

询问方式的装置。

(8) 电脑随行指示

在堆高机或台车上设置辅助拣货的电脑终端机,拣取前先将拣货资

料输入此电脑,拣货人员即可依电脑萤幕之指示至正确位置拣取正

确货品。

(9) 自动拣货系统

拣取的动作由自动的机械负责,电子资讯输入後自动完成拣货作

业,无人手介入,这是目前国外在拣货设备研究发展上致力的方

向。

5. 拣货设备

在拣货过程中所使用到的设备相当多元化,有储存设备、搬运设备、分类设备、资讯设备等,详细的介绍及图照请参考物流设备部份技术手册,此处并不详细介绍,仅依下列三大部份来探讨。

(1) 人至物的拣货设备

从字面即可得知,人至物的拣货方法是指物品位置固定,拣货员至

物品位置处将物品拣出的作业方式,其相配合的拣货设备可包含以

下几种储存设备与搬运设备:

(a) 储存设备:

1.栈板储架( Pallet Rack )

2.轻型储架( Shelves )

3.橱柜( Cabinet )

4.流动储架( Flow Rack )

5.高层储架( High Bay Rack )

6.数位显示储架( Digital Display Rack )

(b) 搬运设备

1.无动力台车( Picking Cart )

2.动力台车( Picking Vehicle )

3.动力牵引车( Tractor Vehicle )

4.堆高机( Forklift )

5.拣货堆高机( Picking Truck )

6.搭乘式存取机( Man Abord AS/RS )

7.无动力输送带( Free Conveyor )

8.动力输送带( Power Conveyor )

9.电脑辅助拣货台车( Computer Aided Picking Cart ) (2) 物至人的拣货设备

物至人的拣货方法与人至物相反,拣货时人员只停在固定位置,等待设备将欲取出之物品运至面前的作业方式。因而物至人的拣货

设备自动化水准必较高,其储存设备本身即具备动力,才能移动

货品储存位置或将货品取出。具有物至人特性的拣货设备可包含以

下的储存设备与搬运设备。

(a) 储存设备

1.单元负载自动仓储( Unit-load AS/RS )

2.轻负载自动仓储( Mini-load AS/RS )

3.水平旋转自动仓储( Horizontal Carousel )

4.垂直旋转自动仓储( Vertical Carousel )

5.梭车式自动仓储( Shuttle And Server System )

(b) 搬运设备

1.堆高机

2.动力输送带

3.无人搬运车( Automatic Guided Vehicle ) (3) 自动拣货系统

除了以上人至物、物至人两种型态外,拣货设备还有一类就是自动

拣货系统,其拣取的动作完全由自动的机械负责,无人力介入。

如今已有一些完全自动拣货设备发展成功:

(a) 箱装自动拣货系统

·IHI所研发的Ordematic设备

·IHI所研发的Pickruner设备

·西部电机所研发的Casepicker设备

(b) 单品自动拣货系统

·IHI所研发适合药品、化妆品的Itematic设备

·IHI所研发适合小物使用的S型拣货装置

·桩本链条所研发适用制衣业的桩本拣取设备

·西部电机所研发适合日用品的Finepicker设备

·TKK所研发适合奶品专用的Autopicker NA-1设备

若欲解以上系统设备,请参考1991.5.6中国生产力中心所主办

「配送中心货品拣取、自动分类及条码在物流上之应用」课程。

另外,客户多样少量订货已是如今流通业所面对不可避免的趋势,因而为追求效率及精确,近来配合资讯发展,适用於多样少量的拣货设备也渐被开展研发,在此特别举出最近倍受瞩目之几种资讯化拣货设备来作介绍。

(1) 附加显示装置的流动棚架(图6-9)

此种附加显示装置的流动棚架,也就是配合前述数位拣取系统来进

行拣货的设备。一般被用於多样少量的拣货。当拣货员开始拣货时,

主电脑即传达拣货资讯,当拣货求到达时,所拣取的商品位置

之灯号会自动亮起,使拣货员能够不经考虑地进行作业,增加拣取

效率。

此种设备常与动力输送带连用采行分区接力式拣取。亦即,多位拣

货员只站在负责区域将须要货品拣出放至输送带之拣货篮内,而

剩下求货品则由其他拣货员待输送带上之拣货篮移至时,再接下

去将其负责区域之货品拣出。

图6-9 附显示装置的流动棚架

(2) 旋转料架自动仓库

旋转料架自动仓库是属於「物就人」之拣货设备,其利用电脑操纵

控制,让欲存放或拣取的料架储位,自动旋转至拣货员的面前,此

种系统使存取效率提高许多,且与电脑连线,可大幅减少人为过失。

除此之外,旋转自动仓库的设计不留走道,储区空间也就相对的

节省许多。旋转料架适用於电子零件、精密机件等少量、多品种、

高频率入出库之小物品的储存管理。其移动快速,约可达每分钟30公尺的速度,存取效率很高,且能依照求自动存取物品,同时层数不会受到高度限制,故能有效地利用空间。以下我们介绍旋转自动仓库三种型式:

(a) 一段式水平旋转料架自动仓库(图6-10)

图6-10 一段式水平旋转料架自动仓库

如图6-10所示,此自动仓库仅由一台马达动力带动,让整

个仓库依水平轨迹旋转。水平旋转仓库已从原来的四层一点

八公尺,增加为六到十五公尺的高层化料架,发挥了省空间

的高度储存效率。但必备有能在料架上自动存放物品的装

置及升降装置。

(b) 多段式水平旋转料架自动仓库

如图6-11所示,此系统由电脑控制,水平上下各层皆有一

台马达,动力可同时且独立地依照指令水平旋转,以达迅速

入出货的目的。

图 6-11 多段式水平旋转料架自动仓库

此系统旋转速度约每分钟五至三十公尺。由於多段式水平旋

转料架各层的单独旋转,且此系统旋转速度约每分钟五至三

十公尺。出入库装置作连续运动的上下往复动作,致使所花

用的升降时间较长。水平旋转料架的各层出库资料若用库存

电脑照棚位编号顺序来分类,并作出库准备,则各层的旋转

等待时间会将从三十秒缩短到十五秒。

(c) 垂直旋转料架自动仓库

如图6-12所示,此系统与水平旋转仓库最主要的不同在於

整个仓库是依垂直方向旋转。因所占体积较小,速度也稍慢。

每秒钟约为一百三十到一百四十厘米。垂直旋转料架可以有

许多纵行,且各行能单独垂直旋转。其存取检索方向能以最

近路径来旋转,如此可缩短作业时间,且具有扩充弹性,容

易变更配置、移设、增设等。

图6-12 垂直旋转料架自动仓库

(3) 电脑辅助拣货台车

在拣货台车上设置辅助拣货的电脑系统,如图6-13,拣取前在台

车上输入货号,经由红外线通信,主电脑会将拣货资讯(储位、数

量等)显示於台车的终端机上,拣货人员就可按电脑萤幕上的指示

行进拣取货品,不但可免除拣货单的使用,同时功能完备的电脑辅

助拣货台车,甚至可检测拣取商品的重量或数量,当有拣取错误发

生时会自动发出警告讯号。更甚者,在国外亦有拣货人员可直接站

在拣货台车上,输入货号启动按钮後红外线会引导台车自动运转,在欲拣取的料架前停止,拣货员只要依数量指示取出所的商品即

可,省除走行找寻的工夫。

图6-13 附显示装置之拣货台车

(4) 自动货品分类输送机

作为货品分类作业之自动分类输送机,通常采用以配送区域别、车

辆别、或顾客别来分类物品。另外,利用旋转棚架来分类货品的方

法也渐被采用。(参考第捌章出货作业之分货方式)

6. 拣货模式及相对应设备

拣货系统因各种仓库作业不同而千差万别,由货品包装单元来看,在储存方面有以栈板为单位、箱为单位,甚且从箱中取出单件之单件单位的保管;

同样的,相对应这些储存单元亦有许多不同的拣货型态,一般之拣货型态

系这些储存单元的组合,如表6-2 之七种模式。

表6-2 拣货的出库模式(Pattern)

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