现代仓储自动化作业优化策略研究—以上海苏宁物流小件仓为例

张 浩，洪 琼，万玉龙，李正权

（1.淮阴工学院 交通工程学院，江苏 淮安 223003；2.淮安信息职业技术学院 商学院，江苏 淮安 223003；3.上海苏宁物流有限公司，上海 201401）

现代仓储自动化作业优化策略研究—以上海苏宁物流小件仓为例

张 浩1，洪 琼2，万玉龙2，李正权3

（1.淮阴工学院 交通工程学院，江苏 淮安 223003；2.淮安信息职业技术学院 商学院，江苏 淮安 223003；3.上海苏宁物流有限公司，上海 201401）

结合上海苏宁物流公司小件仓储自动化作业现状，分析其自动化流水线、包装作业存在的问题，并针对性提出改进策略。对于提高上海苏宁物流有限公司小件仓库运营管理的效率、人员与自动化设备的协调性以及自动化仓库的发货效率等具有重要的意义。

小件仓储；自动化作业；优化策略；苏宁物流

1 引言

现代化立体仓库的发展改变了传统仓储行业作业效率低下和劳动力密集的境况，极大的提高了仓库的存储能力，使之从功能单一的保管型仓库转向了综合性的流通型仓库，这对于提升物流作业效率、降低物流成本起到了巨大的促进作用[1,2]。自动化立体仓库又称自动仓储、高架仓库、自动存储/自动检索系统（Automated Storage/Retrieval System，AS/RS），它是新型仓储技术，在物料搬运、仓储科学中是一门综合的科学技术工程。用高层立体货架和托盘系统来存储货品，以先进的自动控制设备堆垛机为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，组成高效率物流，实现大容量的、科学的存储，以适应现代化的大生产、仓储的需求和物资交流等[3,4]。

在众多电商物流中，苏宁物流已经完成了中国大陆、香港、日本等280多个地市级网络布局，全国仓储面积452万m2，建成12个自动化分拨中心，57个区域配送中心（57个大区），300个城市配送中心以及5 000多个社区配送站[5]。在自动化仓库改造升级方面，在北京、广州、南京、上海完成小件自动化仓库改造运营，沈阳二期、重庆物流二期自动化仓库也在加快建设，成都、天津、武汉、杭州、西安的自动化仓库升级。上海苏宁物流公司小件仓库2016年新建设完毕并投入运营，由于初次使用自动化仓储，在使用中存在着一些不足，有待进一步研究和探索。作者通过实地考察上海苏宁小件仓储自动化作业现状，分析其自动化流水线、包装作业存在的问题，并针对性提出改进策略。

2 上海苏宁物流小件仓储自动化库区简介

2.1 小件仓储自动化库区布局

上海苏宁小件仓储自动化库区分为3个区，每区3层，第1层和第2层是商品拣选区域，第3层为商品储存区域。自动化四区库内主要是母婴商品、化妆品、个人洗护类商品；自动化五区库主要是洗化商品、日常生活用品、五金类商品；自动化六区库内主要是食品商品、厨房调料、酒水、零食类商品。

2.2 小件仓储自动化库区现有设备

（1）核心设备一：物流天眼平台。消费者通过电商购物，最关心的就是商品运输状态，以及运配过程的包裹完好情况等物流信息。物理天眼平台在日常运作中全程监控苏宁物流的22个作业系统和141个作业场景，为每一个包裹的安全抵达保驾护航。与此同时，“天眼”通过对物流各环节监控不断累积的实时作业数据进行筛选和结构化的处理，建立模型，分析有价值的信息，实现数据的增值。如在数据预测方面，通过作业模型和销量预测的结合，为库存、班车线路、班车时刻表、虚实快递点切换等提出建议，为接下来，尤其是为促销期的作业波峰提前筹备资源、切换波峰运作模式作好准备。

（2）核心设备二：指南针系统。自动化仓库的高效运转离不开一套完善的智能仓库控制系统（即WCS：Warehouse Control System），WCS系统是连接业务控制层和物流设备的桥梁，解析业务层下发的作业指令，调度全库自动化设备。通俗来说，WCS系统就是自动化仓库的超级大脑。

（3）核心设备三：智能装备。自动化智能装备将逐步替代人工作业，是提升作业效率，保证订单准确性的法宝。如何在最短时间完成拣货和配送，需要在订单生产、商品存储、拣选、包装、分拨多个环节紧密衔接、配合，对物流系统提出更高的要求。超过20万个综合品类SKU，将商品按照动销率分配在项目的8个库区，采用横梁和阁楼货架的存放，既可以实现密集存储增加库存容量，又可以缩短作业人员的拣选半径，提高效率。目前上海云仓除了拣选、包装和装箱还采用人工以外，其余的都已经实现了自动化，由机器作业。

（4）核心设备四：高效、成熟的输送分拣线。在苏宁上海云仓中，德马的输送分拣线可谓是仓库一大亮点。苏宁与德马科技深度合作，在项目中依靠近5km的输送线将它们串联起来，包装到分拨采用了目前比较成熟的交叉带分拣技术，高效、准确的将订单派发到不同配送城市线路道口，300个道口满足每天约50万个订单的配送服务。

3 上海苏宁物流小件仓储自动化作业现状分析

上海苏宁物流小件仓储自动化所有作业围绕发车节点来作业，各城市有各自的发车时间点，要求在固定时间之前保证顾客需要的商品打包完毕并且发车。自动化流水线自四区为起点，经过五区、六区、3C手机库、包装A区至包装B区截止。库内自动化流水线至读码器12点和13点汇合，汇合后有两条自动化流水线流向包装区，S02和B03任务批次的料箱经过主线道读码器A0点和B0点后直接流向包装区域，S03任务批次的料箱经过A0点和B0点后会流向缓存区，该批次如果涉及到三个区的拣选任务，料箱会在缓存区某一集货位等待该批次涉及的其他区料箱到来，所有料箱集齐后料箱自动弹出经过读码器C0点系统分配流向包装现场A区或B区，如图1所示。自动化库区拣选模式为人到货拣选，三个区各区各层单独作业，订单任务由系统自动生成并且进行组批次，批次分为一家一件（S02），一家多件（S03）和不跨区一家多家（B03），批次任务由各库区作业人员用RF枪扫描商品国标码进行拣选，每个批次对应料箱，一个批次的商品一个料箱放不下可以进行换箱操作，继续该批次拣选，所有料箱只存在一个批次的任务。拣选完毕后料箱投放流水线，自动化流水线会把料箱里的货物传送到包装现场进行包装作业。

图1 小件仓储自动化流水线简略图

4 上海苏宁物流小件仓储自动化作业存在的问题

4.1 小件仓储自动化流水线存在的问题

（1）自动化缓存区的暂存道口不足。在发货量大的情况下，2016年苏宁双十一，双十二活动期间，日发货量最高可达30万，缓存区集货位只有60道，高强度的作业下缓存区60道集货位承担不下，需用到线下100道集货位，线下集货位没有自动化设施，需人力从流水线上把料箱搬到制定线下集货位的区域内，人为操作集齐后再从集货位区域把料箱投放到流水线上。由此对整个自动化作业环节带来影响：线下集货位需增加4个熟悉系统流程的专业人员，增加劳动成本；现场堆积料箱过多，现场混乱，料箱没有放在指定的集货位区域，且料箱不能按时到达包装现场；人员不能及时释放集货位，发车时效性不及时。

（2）自动化流水线到达包装现场距离过长。上海苏宁小件仓储自动化流水线主干线全长6 860m，转弯处过多，主干线长工作压力大的情况下容易造成料箱拥堵，卡料箱现象。自动化流水线最长距离从四区到达包装现场为10min，库区流水线的合流处至包装现场最快为4min43s。结单点期间料箱到达包装地点时间过长，影响发车时效性。

（3）小件仓储自动化流水线系统间不稳定。上海苏宁小件仓储的自动化设备引进德马公司的设备，德马公司对于自动化流水线运用的是WCS仓储控制系统，而上海苏宁小件仓储对苏宁发送订单、捡货、分拣、包装的作业指令来源于苏宁自身开发的PLC系统。在上海苏宁小件仓储自动化整体作业的运营方面，库内作业完毕由PLC系统下发指令给WCS系统，WCS接收指令后把料箱输送到指定的打包区域和分拣区域，但在运作中两个系统之间存在一定的不稳定性，系统传递一旦出现差错，就会造成影响：库区拣选完毕的料箱投放流水线输送到包装现场时，料箱全部流到异常道口，包装现场无法作业；组批次任务的料箱进行分拣作业时无法正常分拣，包装人员作业合单墙货格里的商品时造成发货订单的商品不对应或缺少商品，无法正常作业。

4.2 自动化仓储包装作业环节耗材的浪费问题

自动化包装因为商品大多是不规则的，品类多，包装耗材多达23种，员工作业不节约耗材，日常包装耗材成本高达5 000元。具体体现在以下方面：包装工位耗材乱放乱摆，包装时找不到相对于的耗材，选取过大的耗材包装，造成浪费；每天耗材领取过多，堆积在包装现场，随意丢放；库区捡来的酒水有气泡柱保护，到包装现场包装人员不能有效利用，气泡柱损坏或丢置一旁。

5 上海苏宁小件仓储自动化作业优化策略

5.1 小件仓储自动化流水线优化策略

现代化的商品流通要求快速、准确。自动化仓库由于采用了先进的控制手段和作业机械，采用最快的速度，最短的距离送取货物，使商品出入库的时间大大的缩短。

自动化缓存区道口不足问题，建议在原有的基础上增建第二层、第三层，即解决了缓存区道口数量的不足，又不占用其他区域的空间。

小件仓储自动化流水线问题，建议以下两个方案：方案一：包装区整体迁移到高架区，那么自动化流水线将缩减一大部分距离，不经过3C库，流水线从4区、五区到六区合流后直接进入包装区。方案二：自动化流水线主线的改建。在原有的基础上，把经过3C直线流水线改建成分拨小车式流水线。改建后自动化流水线的速度能提高6～7倍。不仅可提高流水线的运营速度还可减少料箱的卡顿现象，从而提高工作效率。

在自动化运营系统方面，建议增加两个系统的兼容性或取消德马系统，由苏宁公司自有开发自动化流水线运营系统软件代替，在整个自动化运营系统使用一个程序，减少系统程序之间的对接环节，风险变小，系统运营更稳固。

5.2 自动化仓储包装作业耗材使用优化策略

正确的使用包装耗材可以减少公司成本，二次利用纸箱即节约资源又减少包装垃圾。对于包装耗材节省有以下几点建议策略：

（1）仓库捡货完毕后拆掉的纸箱收集整理后运往包装区作为二次利用纸箱，对于库区使用保护易碎品的气柱在包装环节没必要使用的时候，集中收集到一起，待下次需要使用时不需要用重新充气柱，直接使用既减少了包装作业的环节，又提高了工作效率。

（2）常用商品定制专用纸箱。对于大米、油、酒水等商品，箱子选取小的不合适，大的箱子又浪费包装耗材，还需要过多的填充物以防商品损坏，定制将有效解决该问题。

（3）现包装对于填充物使用的是小波浪气泡。小波浪气泡虽然保护性能好，但是包装成本高，使用数量多。填充物换成大气泡后，同样需要填充的空间，用两页小波浪气泡需填充的空间用一个大气泡就可以代替，而一个大气泡的成本是小波浪气泡的1/2成本。无法使用的废旧纸箱可用切纸机把纸箱切成段，作为填充物使用。

（4）每天领取适当的耗材，耗材分类堆放，在日常作业下，采取定额的耗材使用量促使包装人员使用二次利用纸箱。

（5）包装工位耗材按类放置，保持包装工位的整洁，耗材不乱丢乱弃，作业完毕后整理耗材。

（6）对于液体在入库收货时就使用塑封机器对商品塑封，在包装环节无需裹缠绕膜，能在原有包装作业上节省1/3的塑封膜耗材。

[1]杨晓宾,韩文杰,张长征,等.自动化立体仓库中库位排查作业的分析与优化[J].物流技术,2015,34(14):168-169.

[2]王锡琳.如何通过优化仓储管理降低企业成本[J].知识经济,2017,(2):91-92.

[3]佟芙慧.自动化立体仓库的货位优化与管理[D].沈阳:沈阳大学,2013.

[4]宋秀英.物流仓储管理机制优化策略[J].中国商贸,2012,(11):155-156.

[5]郑如是.我国电子商务B2C企业的发展趋势和经营策略体会[J].中国战略新兴产业,2017,(8):20-23.

Optimization Strategy of Automatic Operations in Modern Warehouses:In the Case of Small-parcel Warehouse of Shanghai Suning Logistics

Zhang Hao1,Hong Qiong2,Wan Yulong2,Li Zhengquan3
(1.School of Communication Engineering,Huaiyin Institute of Technology,Huaian 223003;2.School of Business,HuaianCollegeof Information Technology,Huaian 223003;3.Shanghai Suning Logistics Co.,Ltd.,Shanghai 201401,China)

In this paper,in view of the current status of the automatic operations of Shanghai Suning Logistics Co.,Ltd.,we analyzed the problems existing in the automatic production line and packaging activities of the company and then proposed correspondingly the strategy for improvement.

small-parcel warehousing;automatic operation;optimization strategy;Suning Logistics

F253.9

A

1005-152X(2017)10-0033-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.10.008

2017-09-07

江苏省社科基金（15EYC004）；淮安市科技局项目（HAR201603，HAR201608）；江苏省高等学校自然科学基金（17KJB580001）

张浩（1982-），男，安徽五河人，副教授，中国物流学会特约研究员，研究方向：物流与供应链管理；洪琼（1983-），女，安徽六安人，硕士，讲师，研究方向：物流管理。