2.2 系统人工成本分析

为全面分析阵列式自动拣选系统订单处理过程中补货人工成本构成，需要对应用该系统的配送中心仓库内部的整体作业流程进行介绍。

2.2.1 配送中心仓库内作业流程

图2-4给出同时采用自动化分拣与人工分拣两类系统的配送中心仓库布局，仓库内部划分为收货整货区、存储区、分拣区和发货理货区四个功能区域。在收货整理区，主要进行从送货车辆上卸货、检验来货中是否有质量数量问题等工作。在存储区内，主要进行货物出入库搬运、货物日常保养与定期盘点。在分拣区内，进行客户订单的拣选作业与订单包装。在发货理货区，将拣选完成的订单以特定的集装形式打包或整托盘堆放的形式集放在与发货线路相对应的指定区域，等待装车发货。值得注意的是，在高效的物流配送中心仓库内，通常将货物存储与货物分拣两种功能分离，在库内划分为仓储区与分拣区。分拣区是仓库中一个独立的区域，各种畅销货物被存储在该集中空间内，作业人员可以在相对仓库区小很多的面积上专注订单分拣，大大减少拣货人员的行走距离，有效提高分拣效率。

自动化分拣系统的优势在于拣选效率快、准确度高和人力成本低，但并不是所有品项货物都适合自动化分拣。首先外包装不规则或易碎的货物不适合自动化分拣，因为设备拣选机构无法对其实施有效作业；另外，部分货物采用自动化分拣产生的人工补货成本大于其采用人工分拣产生的人工成本，该类产品也不适合通过自动化分拣系统进行分拣。因此，人工与自动化双分拣区是物流配送中心现场常见的订单拣选作业模式。如图2-4所示，分拣区内同时采用人工拣选系统和阵列式自动拣选系统对订单进行拣选，采用人工拣选系统的分拣区称为人工分拣区，人工分拣区内采用人工行走至货架按单手工拣选；采用阵列式自动拣选系统的分拣区称为自动化分拣区。

图2-4 配送中心仓库功能布局示意图

2.2.2 分拣区内人工成本分析

下面对人工与自动化双分拣区内订单拣选作业流程进行分析。如图2-5所示，假设仓库内所有品项货物都在存储区内存储，且库存充足，在不存在断货的情况下，每一种品项仅能通过自动化分拣和人工分拣中一类模式进行分拣。

1）自动化分拣区订单拣选作业流程为：首先人工将货物从存储区以整箱方式存入补货区，该环节称为整箱补货；然后由人工根据设备通道提出的补货申请从补货区将货物取出后放入相应的自动化分拣通道内，该环节称为拆零补货；最后设备按订单任务进行自动化拆零拣选。

2）人工分拣区订单拣选作业流程为：人工将货物从存储区以整箱方式存入人工拣选区，即整箱补货；然后由人工进行拆零拣选作业。

3）双分拣区内系统订单拣选作业流程为：针对包含自动化分拣区拣货任务的订单，由自动化分拣区发起，设备分拣后的订单分为两部分，一部分订单任务完成直接由输送线送至发货整理区，另一部分订单任务未完成，需由输送线送至人工分拣区完成剩余拣选作业，再送至发货整理区。针对仅含人工分拣区拣货任务的订单直接由人工分拣区发起，任务完成后送至发货整理区。

图2-5 人工与自动化双分拣区订单拣选作业流程图

自动化分拣区内订单拣选人工成本主要包括整箱补货成本和拆零补货成本，与人工拣选区相比减少了人工拆零拣选成本，却增加了拆零补货成本。如何有效降低拆零补货成本是优化自动化拣选系统人工成本的关键，而影响拆零补货人工成本的主要因素包括补货区的尺寸与布局，以及自动化拣选品项选择和通道数量的配比。由于尺寸与布局优化属于设计优化问题，所以仅关注与配置优化相关的自动化拣选品项选择与通道数量配比问题研究。

自动化拣选品项选择问题是指以已有自动化分拣设备总节省人工成本最大为目标，从尺寸大小与包装形式都符合设备拣选条件的品项集合中选择最终拣选品项。在采用传统A字架系统的自动分拣区内，补货区常以流利式货架作为补货货架，流利货架的拣选作业面与A字架系统补货端对齐，并且货架上的品项临近对应拣选通道存储，因而分析A字架系统拆零补货人工作业时间时，行走时间通常忽略不计，仅考虑货物抓取与补入动作时间，拆零补货人工成本相对较小。在采用阵列式自动拣选机的自动化分拣区内，由于设备拣选品项数量多且空间分布集中，所以补货区由多排拣选面垂直于设备补货端的货架组成，补货人员需在货架巷道内行走一段距离后才能实现货物的抓货和补货，补货拆零人工成本相比A字架系统有所增加，在仓库内存在部分货物采用自动化分拣产生的人工补货成本大于其采用人工分拣产生的人工成本，因而通过自动化拣选品项的合理选择可充分发挥自动化分拣设备节省人工成本的能力，有效降低双拣选区内总人工成本。

通道配比问题是指在自动化品项选择确定的条件下，将全部拣选通道数量在选定品项间的划分问题。假设在一段时间周期内各品项补货量固定，品项分配的拣选通道数量越多，则该品项单次拆零补货量越大，拆零补货次数就会减少，拆零补货人工成本就会随之降低。因而通过对现场有限的拣选通道的合理配比，可有效减少系统拆零补货的人工成本。