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影响配送中心系统设计的关键要素

2008-06-09 17:35【 】【我要纠错】  来源:

  配送中心的设计与系统配置是一项复杂的程序过程,尤其是对目前较为先进的配送中心而言,要达到集成所有不同的硬件、软件以及控制系统是物流活动中最重要的部分。

  以下为西门子德马泰克物流系统部经理Greg Carmont的文章,其中讨论了一些关键要素对现今配送中心(DC)设计的影响

  配送中心的设计是一种为了满足快速变动中的市场需求与期望而不断发展的动态过程。近年来,对配送中心设计的两种最大的影响是订单特性的变化与新的配送战略。

  订单特性

  大多数行业的订单履行的挑战,已经在过去数年中发生了重要的变化。这种减少供应链中库存量的趋势,意味着当今大多数公司必须处理更多更小的订单,而且频率比以前加快。供货商可以坚持其最小订购量要求一一例如最小订单量至少为一托盘或整箱的日子已成过去,而今取而代之的是拆零或单件拣选的订单与日俱增。处理这种订单所带来的问题,特别是这些订单中的很大一部分,由于是劳动密集型工序并需要花费很多时间来拣选,因而很难带来成本效益。

  但幸运的是,我们在信息技术以及各种物料搬运设备的速度及处理能力方面已有了惊人的发展。这些发展极大地改变了订单履行过程中的信息传输方式和在订单拣选、包装与分发过程中所使用的技术。

  今配送中心设计理念下,许多技术的采用,如智能化信息管理与控制系统、无线数据传输(RF)、电子标签、语音拣选与成熟的输送机和自动化立体仓库(AS/RS)等,对开发高效、灵活而具成本效益的订单履行系统起到了重要作用。

  配送策略

  对从供应链中削减过多库存的关注以及一些如越库配送和直配等新配送策略的出现,已对配送中心的设计产生了很大的影响。

  和以前相比,其中一项最明显的改变就是,现在的配送中心中用于大宗货物存储所占的面积已大大减少。实际上,在我们近来设计的一些配送中心中均去除了大宗货物存储的功能。

  然而,少量或无储备库存的做法,意味着订单履行的作业必须保持高度精确,因为发生错误所需的处理和修正的代价是非常昂贵的,同时对顾客与供货商的关系也会造成很大的伤害。

  同时,供货商的可靠性在降低库存量方面也起着重要作用。供货商满足供货需求和按时交货的能力将影响库存量方面的设计水平。

  顾客们也期望订单可以在更短的时间内进行处理并且如期交货,这就意味着供应链的透明度对于多数配送中心设计而言日渐重要。

  所以,跨企业的实时信息管理与通讯系统对确保配送中心管理者能随时掌控货物的状态、目的地及预计时间是至关重要的。

  无线数据网络

  当今大多数配送中心设计的基本特征是实时无线数据网络的应用,该应用可确保配送中心中数据的传输。同时,新“开放”系统网络的不断发展也为供应链中数据传输的改善提供了更多的机会。

  新一代的无线局域网络(LAN)技术提供了改善的柔性。继10年前第一代系统应用后,同无线数据网络相关的技术已经有了很大的改变。目前,RF网络能够在较大的区域范围内提供非常可靠、安全的运作,并能提供较以往类似以太网性能的系统更高的数据传输速率。

  然而,迄今日F网络系统的一个缺点即是缺乏众多制造商的标准化。这就意味着,一个供应商的设备很少可以和其他供应商的设备相互兼容。这种封闭式的系统方法,特别是对制造商专利技术的依赖性,使得已安装特定品牌设备的用户在改换其他设备或升级时有极少的选择。

  分拣机

  在包裹及货运行业中,最新的输送分拣系统正在物料搬运领域中扮演一个更为有用的角色。

  越来越多的公司正致力于提高其配送作业的速度与效率,高性能分拣机的正确使用对成功配送而言也至关重要。随着配送中心策略的变化,许多配送中心正在越来越多地向越库配送式作业发展。此外,所处理货物量的增加,使得对更快捷、更准确的分拣机的需求更为迫切。

  虽然近年来推出了许多种新型的分拣机,但大体上仍分属于两大类:即直线式分拣机和环状式分拣机。

  直线式分拣机

  当分拣格口的数量相对较小时,例如只有10—40个分发格口,直线式分拣系统是最具成本效益的分拣方式。

  许多不同类型的转向机构可以应用于直线式分拣机,其中包括滑靴式分拣机与上跃式滚轮分拣机,并依据一些产品特性、输送速度与吞吐量要求等因素进行选择。

  直线式分拣机的一个缺点是:这类分拣机常常需要相当复杂的汇流站,以有效地将产品导入到系统中。汇流通常会将从几条输送机输送的产品汇集入一条输送线,同时依分拣型式的不同,需要在产品之间保持固定或变动的间隙,使它们较容易进入分拣机。

  环状式分拣机

  连续的环状式分拣机通常都比直线式分拣机更贵,但是它们却比直线式分拣机具有更好的功能和柔性。环状式分拣机可以设计成每小时处理高达40000件的高吞吐量,而且可以分拣到数百个分拣格口。

  将货物导入环状分拣机比导入直线式分拣机更加容易,因此环状式分拣机特别适用于越库输送的应用。最新一代的环状分拣机是皮带横移式分拣机,它是高性能、双向式的分拣输送机。无论产品的外形、尺寸以及表面特性如何,这种分拣机都可以安全且小心地将货物输送至其目的地。

  在整个输送过程中对物品的绝对控制是皮带横移式分拣机的关键特征。其单独的运送车架及每个车架所配置的皮带式输送带,确保皮带式分拣机非常准确地将产品送至特定目的地。因此,各转运点可以在较近的间隔区域集中,从而使皮带式分拣机具备非常好的空间利用率。

  近年来,倾板式输送机的设计也有了一些发展。倾板式输送机系统也很适合于处理范围广泛的产品。该系统使用单独的倾板来搬运货品,并在倾板上面装载货品,将货品卸载于适当的分发点。由于通过重力作用将其装载的货品进行卸载,倾板式输送带非常适合用于处理如衣着类的松散物品以及许多其他被视为不适合输送的非易碎、不规则的物品。该系统每小时的吞吐量可以达到约10000件,同时也可通过使用多重导入和多种卸载滑槽结构来进一步增加其吞吐量。

  皮带横移式分拣机与倾板式分拣机都容许货物的循环输送,从而提供了一些在线储存,并使货物得以根据特定顺序加以暂存或分发。

  链接分类系统

  输送机分拣技术一个最有趣的应用是链接。分拣机取代两个区域间(通常为拣选和发货)的直进式输入输出装置,在许多不同领域扮演着高效运转中枢的角色。在仓库或配送中心内,该分拣机可以帮助解决复杂、交互连结的输送网络,极大地改善了吞吐速度,并能节省空间,降低安装与运营成本。

  在生产制造应用领域,企业可以通过将不同的作业流程链接起来,从原物料供应、组装工作站以及成品储存区域,来取代传统的处理程序。

  西门子德马泰克最近在欧洲完成了一个小零件配送中心项目,该项目能够在同一天之内处理数千个单独订单的分发。该项目使用3个皮带横移式式分拣机来作为该中心不同区域的连接。这些分拣机不仅连接着如拣选区、货物接收区以及高架库储存区,而且在配送之前可以预先测量所拣选订单的重量,并将它们导引至适当的区域后用纸箱或袋进行包装。

  自动化仓储

  有关堆垛机的设计、操作与控制的最新进展,意味着现在的自动化仓储系统(AS/RS)能够在范围更广阔的应用中被证实其成本效益比以前更为显著。AS/RS适用于处理各种不同类型的产品,从最小的电器零件到纸箱、料箱和单元货如托盘,一直到类似车身的大件等。

  另一个使堆垛机在配送中心中得到更广泛运用的因素是各种存取装置的发展,包括伸缩式夹具、货叉、夹具、真空吸盘和订单拣选机械手。通过配置这些种类的存取装置、小件库,现在可以同时进行多个订单的拣选,从而极大地增加了循环次数和吞吐量。

  柔性

  自动化对大型配送作业而言能够提高成本效益。对大多数业务而言,配送的季节性特性意味着,在大多数配送中心的系统设计中必须具有足够的柔性,以便处理高峰时段所增加的吞吐量。

  对无法对其业务量进行预测的公司而言,柔性化显得极为重要。这是为什么有众多新兴网络交易公司使用第三方物流服务来提供订单履行服务而不是自行开展配送作业的原因。

  采用配送分包的优点,不仅能让他们专注于构建网络交易与销售的核心活动,更可以让这些网络交易公司增加或外包所需的配送服务而无需固定的管理成本。

  全球资源和技术专长

  配送中心的设计和系统配置已经成为一个真正的综合性的过程,将先进的配送系统所需要的所有不同的硬件、软件和控制系统进行集成是物流活动本身最重要的部分。

  当今典型的配送中心是将多种技术和子系统控制器合并。其中所面临的挑战是成功地集成设备和技术,以满足系统设计水平,完成客户服务水平要求的响应时间和交货周期。许多设备、技术和控制系统不是来自于同一个地方,而是来自世界各地。

  系统集成是成功的关键

  建构世界最佳应用物流系统的这种综合性方法,使得有效的系统集成成为任何项目最重要的部分。

  除非能有经验丰富的项目经理和集成经理负责所有来自不同供货商的不同技术、软件与控制系统的接口和集成,否则对客户们来说,建构一个先进的系统却无法运行并使其达到设计水平、而且会造成低效运行是很大的冒险。也因为如此,客户们总是希望由签订合约的单一供货商履行责任,使该系统能如其所应具备的机能正常运作。

  人力是永保正常运作的关键

  当设备与建筑物吸引了人们大部分的注意力而且占用了任何配送系统的大部分成本时,该系统每日的运作性能同软件的质量、作业方法与流程以及对操作人员的培训等有很大的相关性。对确定并开发完整文件的软件、综合性的管理系统和集中化的预先与试运行过程中的培训的投资,将确保该系统持续正常运作并得到最大的投资回报。

  用于服务与支持的新方法

  当服务性配送系统正式运作时,它已经将我们原有的配送观念大大地改变。过去,服务的内容只比我们的要求好一点,我们便感到满足。时至今日,有更多的公司在采购时便已考虑到系统服务的重要性。一些极度依赖他们配送系统的大型配送商,现在已扩展到雇用一些全职的现场服务技术员,确保系统得以维持最佳的状态,以避免系统崩溃。

  结论

  总的来说,任何对配送中心或配送系统的投资必须能够取得投资回报,例如降低配送成本,提高服务水平,提高市场占有率。

  当设计一个配送中心系统时,首要适用的法则为没有两个配送作业是相同的。每一个应用都有其自身必须考虑的需求与限制组合。因此,设计一个配送系统最重要的步骤是清楚地定义项目的目标。

  一旦这些都确认后,像西门子德马泰克这种配送中心系统设计者与集成商即能够收集信息并开发适合的解决方案。我们还可以应用较复杂的仿真软件,让客户清楚地了解他们的系统在许多不同的条件下如何正常运作。通过不同的“如果一一结果”假设,我们能够很快地评估不同设备的影响或对作业人员数量的影响。仿真软件由于有“鸟瞰”功能而有非常好的三维图形,这就意味着我们能够进行局部放大并仿效流程,甚至是单个纸箱在整个配送系统中的输送。

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