編者按：本文發表在2012年“物流技術與應用”雜志，在過去的7年里，我們體驗到了B2C電子商務尤其是拆零揀選技術的飛速發展。今天重新閱讀此文，對行業，對伍強科技，仍然具有非常重要的意義。

        尹軍琪先生，教授級高級工程師，曾任北京交通大學客座教授、北京起重運輸機械研究院副總工程師?，F任全國物流標準化委員會倉儲技術與管理分技術委員會副主任，中國物流與采購聯合會常務理事，北京伍強科技有限公司董事、總經理。主要研究方向：物流機械產品與物流系統的計算機輔助設計，物流園區與物流配送中心總體規劃，物流配送中心系統集成，物流系統及關鍵設備優化設計，物流配送中心庫存管理系統（WMS）研究開發等。

        配送中心的一個訂單行一般可拆分為兩部分：夠整箱部分和不夠整箱部分（也稱為拆零部分或零頭）。一般情況下，夠整箱部分的揀選可在整箱區單獨進行，拆零部分則要求與訂單的其他行的零頭合并揀選，并組合成箱。這種關于拆零部分的揀選，包括組箱和包裝過程，統稱為拆零揀選作業。

        拆零揀選作業是配送中心的核心業務形態之一。拆零作業廣泛存在于醫藥、零售、圖書、服裝服飾、化妝品、煙草等行業領域的配送中心。拆零作業在不同的配送中心里所占比例有很大差異，例如，在以大賣場配送為主的零售業配送中心里，其所占整個配送量的比例約為5%~8%，但在B2C電子商務配送中心，其所占比例會高達99%！

        不同于整件揀選，拆零作業耗時耗力，但以揀選數量作為衡量標準的效果卻不好。在實際作業中，每天訂單中拆零作業的行數往往高達數萬甚至數十萬，而折合箱數卻很少。拆零揀選是導致配送中心作業成本上升的重要原因之一。正因為如此，拆零揀選技術在配送中心中備受關注。如何提高拆零揀選效率，成為提高配送中心總體作業效率的關鍵因素。

        長期以來，工程師們絞盡腦汁開發了各種拆零揀選技術，有的非常樸素，有的非常精妙，且均在實際應用中發揮了重大作用。這些發明創造是人類寶貴的財富。本文將對這些技術和方法進行系統介紹，希望有助于讀者加深對拆零揀選技術的了解。

        拆零揀選技術的主要模式、特點與適用范圍

        拆零揀選按照自動化程度可以分為全自動揀選和人工揀選兩大類。顧名思義，全自動揀選是完全由自動化設備完成的揀選，揀選和裝箱過程無需人工干預；人工揀選則需要人工最后從貨架上或載體中（周轉箱、紙箱、托盤等）完成揀選工作。

        1.全自動拆零揀選技術

        全自動拆零揀選是拆零揀選技術中的重大發明，對拆零揀選技術的發展影響重大。目前在應用的全自動拆零方式種類較多。但總體歸納起來分為兩種：其一是以A字架為基本原理的自動拆零揀選技術，其二是以堆垛機為基礎的自動拆零揀選技術。目前，以A字架為基本原理的自動拆零揀選技術應用最為廣泛。這種技術的組成部分包括：A字架儲存裝置；物料自動彈出裝置；皮帶輸送系統；周轉箱輸送系統以及自動控制系統等（見圖1——A字架自動揀選系統）。

        圖1——A字架自動揀選系統

        由于客觀條件的限制，全自動拆零揀選技術有其局限性：其一是要求包裝規范，且要求包裝后的物品應有一定的剛度，不能有明顯的變形；其二是商品有一定的抗摔撞能力，不易碎；其三是產品體積不宜太大或太小。因此，A字架自動分揀系統主要適應于醫藥、化妝品、煙草等行業的拆零揀選，對于服裝服飾、日用百貨、圖書等并不合適。此外，由于A字架受布局空間影響，揀選品種受限制，因此并不適應SKU數量太多的系統，如B2C等業務。

        A字架拆零揀選系統的揀選能力取決于輸送系統的速度。一般來說，一條揀選線每小時完成1000個周轉箱的揀選是沒有問題的。這相當于電子標簽系統下約35~40人的工作能力，相當于傳統揀選方式100~120人的揀選能力，由此可見其效率之高。

        2.人工拆零揀選技術

        相對于自動揀選技術，人工揀選技術應用更為廣泛。人們根據揀選的基本特點，將人工揀選分為“人到貨揀選”和“貨到人揀選”兩大類。

        所謂“人到貨揀選”是指被揀選貨物不動，揀選者到達指定貨位，完成揀選。“貨到人揀選”則相反，揀選人員基本不移動，被揀選貨物被自動送到揀選者面前，再由人工完成揀選。從實際應用情況看，“人到貨揀選”是目前的主要揀選方式。

        （1）“人到貨”揀選

        人到貨揀選有很多種實現方式，其中主要有“按單揀選”、“提總揀選”和“自由揀選”幾種。每種揀選方式均有多種揀選技術支撐，如揀選標簽、DPS電子標簽、RF手持終端、語音輔助、輸送設備等。下面分別介紹其特點。

        按單揀選：這是最古老的揀選方式之一，因為它可繁可簡，系統配置相對簡單，因此也是目前應用最廣泛的揀選技術。揀選者根據訂單需要，完成所有揀選，并組合成箱，完成復核包裝，然后進入集貨狀態。在實際應用中，可以直接打印揀選單，輔助以RF、DPS、語音等技術，完成揀選。對于多箱情形，也可以事先計算好箱數，完成組箱運算，然后分區揀選。在大型配送中心里，輸送系統是必不可少的輔助設備之一。

        提總揀選：這是一種高效的揀選方式。其基本原理是首先打破訂單的概念，先以物品為目標完成揀選（稱為“摘果”），然后再按照訂單完成“播種”。這種揀選方式在訂單數較多、揀選品種相對集中的配送中心應用廣泛。目前在B2C電子商務應用中，提總揀選是主要的揀選技術。B2C電子商務企業每天動輒數萬個訂單，拆零率達到99%以上，如果按照單個訂單進行揀選則非常困難。

        自由揀選：自由揀選可以視為提總揀選的一種特殊形式。其基本原理也是按照品規進行揀選，然后通過高速分揀設備將揀選貨物按照訂單進行分配，從而完成揀選作業。這種揀選方式有一個明顯優點是揀選路線非常短，揀選效率非常高。但其缺點也非常明顯：即投資非常高，且由于受分揀能力的限制，該方法并不適應于訂單行非常大的場合；另一方面，由于投資高，因此該方法也不適合于訂單量很小的場合。

        （2）“貨到人”揀選

        真正的“貨到人”揀選技術并不多。目前應用最廣泛的一種“貨到人”揀選是KNAPP公司OSR穿梭存取系統（見圖2），德馬泰克、大福、SWISSLOG等公司也推出了類似的技術。

        “貨到人”技術的一般原理是：在計算機系統的控制下，利用堆垛機、輸送機系統完成周轉箱或者托盤等載體的快速搬運，把貨物載體送到揀選人員面前，并設置DPS電子標簽輔助揀選系統，從而完成整個拆零揀選。

        “貨到人”揀選可以按單揀選，也可以提總揀選。其揀選速度不僅取決于堆垛機和輸送機的總體能力，也取決于計算機系統的調度能力。一般情況下，其揀選速度將是普通電子標簽揀選的3~5倍，是RF揀選的10倍以上。

        “貨到人”揀選技術對計算機系統、堆垛機系統、輸送機系統的要求很高，這也制約了它的發展。但由于其具有廣泛的適應性、較高的揀選效率和準確性、較低的勞動強度，必將在未來被廣泛采用。

        圖2 KNAPP公司OSR穿梭存取系統

        拆零揀選解決方案的規劃與實施要點

        總體來說，拆零揀選解決方案的選擇要考慮以下幾個方面：

        1.方案的適應性

        企業在選擇拆零揀選方案時，適應性應該是首先要考慮的。適應性主要包括如下幾個方面：

        產品是否適應：前文所述，很多先進的揀選技術都存在局限，如對包裝、體積、重量、SKU數量、訂單及訂單行等的限制，所以，在設計揀選方案時應根據產品特性選擇合適的揀選技術和系統配置。適應性也是總體設計所應遵循的基本原則。

        綜合效率是否滿足：適應性的另一方面是系統的綜合效率，通常配送中心越大，綜合效率就越難以保證。拆零揀選方案的選擇應優先考慮總體效率與系統是否匹配，既不能不足，也不能太過，既要考慮眼前的需求，也要考慮今后的發展。如采用電子標簽輔助揀選時，應考慮SKU的數量、并行揀選的組數（即分區的數量）、本區域與其他區域揀選效率的匹配等。只有性能指標相互匹配的系統才是比較合適和均衡的系統。

        勞動強度是否適應：很多配送中心在進行設計時，往往忽略了勞動強度因素。勞動強度包括行走的距離、揀選的頻率、揀選負荷等多方面因素。合適的勞動強度不僅是保護勞動者，同時也是保障綜合效率和揀選性能的關鍵因素。

        服務水平是否滿足：拆零揀選工作量大，由此帶來的差錯在所難免。不同的揀選技術其系統差錯率是不一樣的。因此，在選擇揀選技術和進行相應的系統配置時，應充分考慮企業對服務水平的要求。一般情況下，全自動揀選的準確性要遠高于人工揀選。人工揀選情形下，“貨到人”揀選的準確性要高于“人到貨”揀選，而采用RF、DPS、語音技術等輔助設備的揀選準確率要高于采用紙單揀選。

        當然，揀選的準確性也與操作人員本身的職業素養、揀選習慣等有關。因此，加強人員培訓，使其養成良好的作業習慣非常必要。

        2.成本

        配送中心是一個成本中心。在滿足效率和服務水平的前提下，應尋求控制成本最低的技術和策略。概略來說，配送中心的成本分為投資成本和運營成本兩部分。選擇不同的拆零揀選技術，其成本會有很大的差異。甚至一個企業的不同時期、不同的企業類型、不同地區的企業，其成本的構成都不一樣。所以我們看到，在國外自動化拆零揀選技術的應用比較多；在國內，沿海經濟發達地區采用的拆零揀選技術要高于內地，煙草、醫藥等行業的拆零揀選水平要高于零售行業等。

        一般來說，自動化水平越高，作業效率越高，設備的投資和維護成本相對也越高，但需要的人力成本就會降低。具體設計揀選方案時，應對此進行詳細分析，找到成本的平衡點。需要特別提示的是：現階段隨著我國人工成本的不斷提高，自動化技術會越來越具有成本優勢。這一點，也將決定我國拆零揀選技術發展和應用的基本走勢。

        3.場地條件限制

        有些配送中心場地條件的限制也決定了其揀選技術的選擇。這是因為很多先進的揀選技術對場地有特殊的要求，受場地的長度、寬度、高度、柱網、朝向等因素的影響。有些場地條件不好的配送中心如果硬性地采用不適宜的技術，就會很不適應，也很不經濟，這一點值得注意。

        拆零揀選技術市場需求分析

        現代物流配送中心出現了兩個大的發展趨勢：其一是規模越來越大，其二是揀選越來越散。這兩個趨勢決定了拆零技術具有廣闊的市場應用前景。但是，要定量地描述拆零揀選技術的市場應用前景顯然是一件不容易的事。我們或許可以從當前如火如荼的B2C電子商務配送中心的發展看出其端倪。

        B2C電子商務在過去10年間取得了突飛猛進的增長，2011年的統計表明，我國B2C電子商務交易額已經超過2000億元。然而，作為電子商務兩大支撐體系之一的物流配送體系，卻遠遠落后于實際需求，已經成為制約B2C電子商務發展的首要因素。

        B2C電子商務配送中心的關鍵技術在于拆零揀選，目前規模以上的B2C網購企業每天訂單量都在幾萬個以上。以京東商城為例，2012年5月，日最大訂單量超過60萬。如此規模的訂單量，對拆零技術的要求越來越高。京東商城目前擁有面積在20000平方米以上的配送中心多達8個，正在建設的“亞洲一號”由5個面積超過5萬平方米的配送中心組成，分布在北京、上海、廣州、武漢和沈陽。

        據有關機構預測，未來10年，我國B2C電子商務交易額將超過2萬億元，是2011年的10倍。屆時，年交易規模超過1000億元的電子商務企業將有若干家，大規模的配送中心建設勢在必行，拆零揀選技術將大有用武之地。

        當然，考慮到技術因素和綜合成本，全自動拆零技術在B2C行業中的應用暫時還將受到一定限制，目前仍主要以“人到貨”的揀選作業為主。但與之配套的RF系統、DPS電子標簽系統、語音揀選系統以及高速分揀系統將得到廣泛應用。

        拆零揀選貨位

        拆零揀選技術發展趨勢

        拆零揀選技術歷經數十年的發展，成果顯著。尤其是最近10年以來，隨著煙草、醫藥、化妝品、零售、B2C電子商務等領域的巨大市場需求，拆零揀選技術出現了跨越式的發展。其中“自動揀選技術”、“貨到人揀選技術”、“DPS電子標簽技術”、“語音揀選技術”、“高速分揀技術”將拆零揀選水平推到了前所未有的高度。可以預見，隨著B2C電子商務業務的蓬勃興起，拆零揀選技術將會在自動化、高效率等方面取得新的突破。而傳統的揀選技術則會得到更加合理的應用，并在揀選效率和準確度方面有本質的提高。

        另一方面，隨著先進拆零揀選技術的廣泛應用，其在流程優化、適應性研究等方面的成果將引導企業更加樂于接受新的技術，并在新技術應用中獲得更大的收益。