基于EIQ物流特性分析的卷烟配送中心设备选型应用与研究

李 康

(中国烟草总公司重庆市公司物流分公司，重庆 400021)

一、概述

重庆烟草在“十二五”期间将对江北卷烟物流配送中心进行全面迁建，拟建成最大仓储能力7万箱，年分拣配送能力100万箱，辐射主城、渝西19家区(县)分公司的超大型一类卷烟物流配送中心。本研究通过对江北配送中心2010年全年和2011年部分客户订单数据进行的EIQ物流特性分析，①文中所有图表如非特别注明，均指江北卷烟配送中心数据。所有数据由山东浪潮齐鲁软件有限公司从V3业务系统中提取，作者及数据提供方确保其真实性和准确性。为选择适度、高效的条烟分拣设备、备货暂存设备、出货装车系统，以及由多种设备组合而成的集群式分拣模式提供可靠的数据基础和理论依据，进而指导工艺流程优化，提升整体运行效率。

卷烟物流配送中心的日常运作围绕客户订单展开［1］，尽管订单数据结构短期与长期变化在所难免，但从收集、汇总和分析订单EIQ物流特性数据入手了解物流配送的能力需求和基本特征，仍然是物流配送中心前期系统设计和设备选型简捷而行之有效的基础方法。对卷烟物流配送中心来说，由于订单需求大多以条烟作为拣选单位，条烟拣选或播种拣选动作次数叠加形成批量规模;加上卷烟条烟外形尺寸和重量相似，品规消费存在区域范围内相对集中的情况。这些特点都对卷烟物流配送中心选用何种仓储及分拣设备提出了技术要求。

二、数据分析

(一)EIQ分析方法

数据分析是对用户的订单数据进行EIQ(OrderEntry，Item，Quantity)分析，即从用户订单、品种、数量数据出发，进行分拣配送特性的分析。通过分析EIQ数据结果可以看出配送中心的物流状态，得出诸如配送中心卷烟品种的销售情况、ABC分类、出入库频次、时间特征、订单分布情况等信息。依此进行系统平面布局、分拣设备配置、出入库设备能力计算、自动化程度等要素的匹配，并根据实际销售数据进行仿真验证，以保证整个配送中心规划设计的合理性和运行的可靠性。主要分析指标包括:

EQ分析。分拣订单订货数量的情况，了解订单的数量分布和相关比例，可确定分拣后卷烟的包装模式。

EN分析。分析订单出货品种数的情况。通过EN分析，了解客户的订货品种及其分布情况，以便采用适当的分拣方式，并合理判断分拣时间和人力需求，以此作为分拣作业的生产力指标。

IQ分析。分析单个品规卷烟订货总数量的情况，用于确定ABC分类并根据此分类针对性地进行工艺布局和设备配置。

IK分析。分析单个品规订货的次数，确定仓储的库存策略、分拣前缓存策略和分拣设备配置数量等条件。

1.销量统计分析

2010年江北配送中心日销量波动较大，全年分拣配送总量达69.35万箱。如图1所示，日均销量73.1万条，最大日配送量是平均日配送量的2.8倍，高峰月出现在2月，日均销量108.7万条，其中配送量最大值出现在2010年9月1日。从全年来看，超过平均日配送量的有67天，但超过配送平均值1.2倍的只有32天。

表1 2010年月销量统计

图1 2010年日销量统计

表2 2010年1～9月月销量统计

2011年1月—9月1日，江北配送中心分拣配送总量已达50.46万箱，日均78.84万条。高峰月在1月，日均销量124.4万条。如图2所示日销量波动有所缓解，最大日配送量是平均日配送量的1.86倍，其中配送量最大值同样出现在9月1日。总体来看超过平均日配送量的有40天，但超过配送平均值1.2倍的只有24天。

图2 2011年1月—9月1日销量统计

销量统计分析结论:1)除了几个节日高峰之外，全年的销量较为平稳。2)年初为销售旺季，集中体现在当年元旦和春节前后。3)销量呈现逐年增长态势，平均增长率为4.75%。

2.订单统计分析

如图3所示，2010年日均订单数11598个，日最大订单数35139个，日最小订单数6189个;2011年日均订单数11659个，日最大订单数 35070个，日最小订单数6416个。

图3 2010—2011年9月1日订单统计

订单统计分析结论:日订单数量较大且稳定。

要求系统必须能够处理巨量订单，且能根据订单的路向及结构特点进行动态优化处理。

3.品规数量统计分析

如图4所示，2010年常规烟日均配送品规122个，最大日配送品规133个，最少日配送品规111个。2011年常规烟日均配送品规136个，最大日配送品规162个，最少日配送品规119个。截至2011年9月1日，共有在销品规238个，常规烟192个，配送量达99.4%，其余46种异型烟，只占总量的0.6%，异形烟日均销量 4635条，日均品规31个，平均每个订单订货3条。

品规统计分析结论:品规数量呈增长态势，但未来行业趋势需进一步观察。

要求配送中心系统，尤其是分拣系统必须能够处理每天240个品规以上，其中常规烟将近200个品规的作业需求。且根据未来出现的品牌减少、品规增加的趋势，系统必须具备较强的品规处理柔性和空间拓展能力。

4.IQ 分析

IQ分析结论:年分拣品牌226个;日均分拣品种162个;日最大分拣品种190个;日最小分拣品牌93个。前10品牌销售量占总销售量的60.76%，11种后的卷烟品牌销量波动曲线不明显，因此确定前10品牌为A类品牌，11种以后的品牌确定为B、C类品牌。

5.EQ 分析

2011年1—9月1日，共有客户62233户，且多数为“大客户”。根据对订单的统计，平均每个订单订货量为69条(2010年为64条)。订单销量结构如图6所示。

图6 2011年1—9月1日订单数量结构

从图6可以看出，大于60条的订单占了总出货量的72.25%，占了订单总数的34.11%，而小于10条的订单只占总出货量的1.33%，订单总数的11.14%。

EQ分析结论:通过分析可以看出多数的订单结构较好，超过1/3的单个订单订货量在60条以上，只订几条的小订单较少。除节假日前后外，每日订货量在平均订货量的30%内进行浮动;系统仓储出入库能力和分拣系统的能力应在此基础上进行考虑，保证一定的冗余度。在系统设计时，需重点考虑大订单的处理模式，发挥高速分拣设备应对大订单处理的优势，兼顾小订单的处理，保证在不同订单结构下，整个配送中心效率的稳定发挥。

6.EN和IK分析

EN分析结论:对于品规较多的订单特点要求系统处理能力较高，尽量减少因为品规之间分拣等待而影响整体运行效率，应考虑从系统预先处理订单入手或拆分订单进行对应品种的独立分拣模式，最后进行不同分拣设备的线下合单操作。

IK分析结论:由于A类烟受订频次高，分拣量大。在仓储方面考虑到出库优先的原则，对A类品牌的存放可采用靠近出库端，位于货架中低层的方式，提高A类烟的出库效率;在分拣前件烟缓存方面应考虑足够的A类品牌卷烟的缓存数量，以保证对分拣设备的补货;在分拣方面适合采用可单次分拣多条卷烟的设备进行分拣，采用自动补货系统，降低操作人员的劳动强度;对于B、C类烟受订频次相对较小、分拣量一般的特点，在仓储方面可考虑存放在货架的中上层;其单品种出库量不大，因此在分拣前件烟缓存方面留有适当的余量即可;适合采用单条/次的分拣设备进行分拣。采用自动补货系统，降低操作人员的劳动强度。

7、单订单、单品规数量特性分析

2010年1月—2011年9月1日，每天单个订单单个品规订货量整50条(整件)或大于50条的比例平均为12.81%，最大31.1%，最少3.91%，波动相对较大;每天整25条或者大于25条的比例平均为22.95%，最大45.23%，最少8.87%，波动相对也较大;每天整5条或者大于5条的比例平均为78.11%，最大89.26%，最少63.17%。

整件分拣分析结论:整50、整25、整5的比例相对较大，需要在分拣设备配置上着重考虑整件线的升级与改造，这将会显著提高分拣效率。对于大订单可对其进行拆分，部分采用出烟为整50、整25或整5倍数的分拣设备，部分采用出烟条数少、灵活性强的立式分拣设备。

图7 整件比例特性(单个订单单个品规≥50条、≥25条、≥5条)

(二)其他物流特性分析

入库特性分析结论:2010年5月到2011年4月江北配送中心日均入库6285件，最大日入库量11835件。期间入库量波动较大，最大月入库量是平均值的1.88倍，其中入库量最大是2011年1月，与配送峰值期相吻合。入库品规的高峰值也出现在2011年1月，波动一般，最大月是平均月的1.22倍。下面取日均入库6285件，高峰系数1.88进行入库量计算。

库存结构分析结论:江北配送中心卷烟来源以本省为主，接壤省份的卷烟也较多。不同区域的供货周期不同，根据《卷烟配送中心设计手册》要求，系统应根据订货周期进行库存预警提醒及时采购，以免出现缺货现象。取库容安全系数1.3进行测算。

三、分拣需求分析及设备选型

(一)分拣能力需求

1)基础数据

年处理能力100万大箱，年工作日251天，日工作时间7小时。

2)分拣能力需求计算

日均分拣量=年处理量÷年工作日=100W×5×50÷251=99.6 万条

分拣效率需求=99.6×10000÷7×1.22(波动系数)=170746 条/小时

日处理品规能力，常规烟200个以上，异形烟50个以上。

(二)备货能力需求

作为高架库和分拣之间的有效缓冲，备货效率必须满足分拣需求，为分拣补货做好充分准备。

(三)仓储能力需求

1)基础数据

根据日销量及预测得到，新建配送中心日处理能力为100万大箱。

日均销量=100÷251=99.6万条

托盘存储标准为30件/托。

2)仓储量需求计算

总仓储量按货物的订货周期确定:

式中Q为总仓储量，A为省内烟日平均销量，B为邻省烟日平均销量，C为其余省份烟日平均销量，K为峰值及系数为1.30。

需要托盘位=6.2738×10000×5÷30÷0.85=12301个(库存满载率0.85)

(四)出、入库能力需求

1)基础数据。

设计年日均入库6285件，高峰系数1.88，设计年年处理量70万大箱，规划年年处理量100万大箱。

2)入库能力需求计算。

日均入库量=6285×100÷70=8980件

高峰日入库量=8980×1.88=16882件

入库效率需求=16882/5=3376件/小时(卸货有效时间约5小时)

满盘效率需求=3376÷30=112.5盘/小时

3)出库能力需求计算。

最小出库效率需求=2846×1.4=3984件/小时(波动系数1.4)

4)整托盘出库效率≈3984÷30=132.8盘/小时

四、设备选型结论

根据以上数据分析和测算结果，可以归纳出设备选型及配置思路。

(一)仓储策略

对于A类规格和部分分拣量大的B类规格卷烟来说，其总分拣量大，订货频次高，在分拣过程中消耗较快。因此在仓储方面应尽可能靠近出库端，存放于货架的中低层。在出库策略上也应具有较高的优先级，以保证A类品牌的及时出库。

对于大多数的B类和C类规格的卷烟，其总分拣量不大，受订频次低，在分拣过程中消耗不快。因此在仓储方面没有过多要求，一般位于货架的中高层。

(二)件烟补货策略

为提高对分拣线补货的响应速度，减少占地面积，需要在仓储与分拣之间设置分拣前缓存区。备货缓存采用多层穿梭车的模式进行补货，将所有上线品牌都存入备货缓存系统，按照每个品牌设置30件的存储量进行设计。

(三)分拣补货策略

对于所有上线分拣的卷烟，为减低操作人员的劳动强度，在补货方面应采用自动补货方式。为提高自动补货的效率，可以采用自动化程度较高的自动划箱机，减少人工处理的时间。

(四)分拣策略

通过前文数据对比和分析，对于A类规格的卷烟，总分拣量大，订货频次高，在订单中所占比例大，适合采用可进行多条同时分拣的设备进行处理。根据江北卷烟配送中心的实际情况，建议采用桥式或卧式分拣设备群，均可实现1～N条分拣任务，条烟以密集的多层分合流方式进行输送。考虑到整25条分拣模式对整体分拣效率提升的显著效果，建议升级目前的整件分拣设备以适合1/2件卷烟的高速分拣。

对于大多数B类和C类规格的卷烟，因其分拣量占总分拣的比重不大，分拣量较少，因此适合采用普通的1条/次的方式进行分拣，即采用通道式分拣设备进行分拣。

对于每天总分拣量低于1件的卷烟(D型烟及异形烟)，建议采用电子标签分拣方式。

［1］郭勇，井向波，郑明华.EIQ物流特性数据与物流设备选型［J］.物流技术与应用，2010(10):116.