1 并行揀選和(hé)串行揀選

        所謂并行揀選，就是在物(wù)流系統中，對(duì)于同一個(gè)訂單來(lái)說，揀選在多(duō)個(gè)揀選區(qū)同時(shí)進行。下(xià)圖形象的(de)表現了(le)并行揀選的(de)情況。

    圖1 并行揀選示意圖

        而對(duì)串行揀選來(lái)說，揀選是從一個(gè)統一的(de)點發起的(de)，依次完成所有揀選任務。示意圖如下(xià)：

    圖2 串行揀選示意圖

        并行揀選和(hé)串行揀選各有優缺點，也(yě)各有其應用(yòng)場(chǎng)合。在我接觸到的(de)一些失敗案例中，設計者往往因爲選擇不得(de)要領，出現對(duì)兩者的(de)誤用(yòng)。本文就這(zhè)兩種揀選方式進行深入分(fēn)析，期望對(duì)同行有所幫助。本文論述的(de)情形，主要是指拆零揀選，整件揀選不在討(tǎo)論範圍。

        2 并行揀選的(de)優勢和(hé)劣勢

        并行揀選的(de)優勢

        客觀來(lái)說，并行揀選具有很多(duō)的(de)優勢：

        a) 各區(qū)域同時(shí)揀選，可(kě)以減少一個(gè)訂單總揀選時(shí)間長(cháng)度（含人(rén)行走時(shí)間）和(hé)周轉箱輸送時(shí)間。這(zhè)是比較容易理(lǐ)解的(de)。

        假設訂單揀選行數爲n，每個(gè)訂單行揀選時(shí)間爲ti(i=1,2,…,n)，則整個(gè)訂單的(de)揀選時(shí)間爲T：

        并行揀選時(shí)，由于多(duō)個(gè)區(qū)域同時(shí)間揀選，則揀選時(shí)間取決于最大(dà)的(de)揀選區(qū)域的(de)揀選時(shí)間。理(lǐ)論上的(de)極限是最大(dà)的(de)一個(gè)訂單行的(de)揀選時(shí)間。

        周轉箱的(de)輸送時(shí)間則可(kě)以是周轉箱從發起點到結束點輸送時(shí)間之和(hé)。對(duì)于一個(gè)并行揀選系統而言，除揀選可(kě)以并行從而縮短揀選時(shí)間長(cháng)度外，輸送路徑長(cháng)短也(yě)是關鍵因素之一。假設輸送路線最長(cháng)的(de)爲L，輸送機速度爲v，抛開等待因素不考慮，總的(de)輸送時(shí)間爲Ts：

        對(duì)于一個(gè)設計爲串行的(de)輸送路線，盡管揀選是并行的(de)，但總的(de)輸送時(shí)間也(yě)會顯得(de)很長(cháng)，因此，采用(yòng)并行輸送系統也(yě)是非常重要的(de)。

        b) 可(kě)以減少人(rén)員(yuán)等待時(shí)間

        可(kě)以設想一下(xià)，當一個(gè)波次啓動時(shí)，揀選總是從發起點開始的(de)。那麽處于發起點的(de)區(qū)域将最先獲得(de)揀選任務，而後續的(de)區(qū)域則處于等待狀态。如果采用(yòng)并行揀選，則可(kě)以改變這(zhè)一現象，使每個(gè)區(qū)域同時(shí)獲得(de)揀選任務。這(zhè)樣從總體上考慮減少了(le)人(rén)員(yuán)初始等待的(de)時(shí)間，當然可(kě)以節約不少時(shí)間。

        c) 并行揀選輸送系統還(hái)有一大(dà)好處是可(kě)以簡化(huà)設計路線。尤其對(duì)于多(duō)樓層的(de)系統，采用(yòng)串行揀選輸送，其路線設計會比較複雜(zá)，如采用(yòng)并行揀選輸送，則路線相對(duì)簡單。

        有關串行與并行揀選輸送路線的(de)示意圖如下(xià)：

    圖3 串行輸送系統

    圖4 并行輸送系統

        在串行輸送系統中，發起點一般爲1個(gè)，多(duō)個(gè)揀選點同時(shí)揀選；在并行輸送系統中，揀選發起點有多(duō)個(gè)，每一條輸送線上的(de)揀選區(qū)一般采用(yòng)串行揀選。

        并行揀選的(de)劣勢

        當然，并行揀選也(yě)有其缺點。有些缺點還(hái)是緻命的(de)。

        a) 增加揀選環節，降低整體揀選效率

        一次揀選可(kě)以分(fēn)解爲注冊，揀選，行走等幾個(gè)環節，如果并行揀選，則還(hái)要增加一次注冊和(hé)掏箱的(de)操作，并行揀選的(de)環節越多(duō)，這(zhè)種動作的(de)時(shí)間就越多(duō)。将會增加操作人(rén)員(yuán)的(de)負擔；

        b) 次序難以控制，有時(shí)造成效率的(de)大(dà)幅度下(xià)降

        并行揀選方案多(duō)種多(duō)樣，有些并行揀選方案在每個(gè)揀選區(qū)域設計一個(gè)零時(shí)存儲區(qū)，用(yòng)于存儲揀選的(de)訂單行，由于空間限制不可(kě)能設計太多(duō)的(de)臨時(shí)存儲貨位，且每個(gè)貨位的(de)尺寸又不能過大(dà)，這(zhè)就導緻每個(gè)波次的(de)訂單數量受到限制，過多(duō)的(de)訂單，由于沒有足夠的(de)臨時(shí)儲存貨位，會導緻線路擁堵，且無法緩解，更有甚者，有些設計者采用(yòng)環形輸送線方案，期望疏通(tōng)擁堵，結果适得(de)其反，是越來(lái)越嚴重。究其原因，主要是對(duì)于一個(gè)訂單來(lái)說，每個(gè)區(qū)域的(de)揀選時(shí)間是不可(kě)控的(de)，前面幾個(gè)訂單通(tōng)常都還(hái)順利，越到後來(lái)就越亂。這(zhè)是并行揀選最受诟病的(de)原因之一。因此，選擇合适的(de)并行揀選方案，是非常重要的(de)。

        c) 增加并箱環節，系統費用(yòng)增加

        爲了(le)減少錯誤，一些設計者在臨時(shí)存儲區(qū)域設計電子标簽，期望提高(gāo)并箱的(de)準确性和(hé)效率。但另一方面，就是增加了(le)成本。零時(shí)存儲區(qū)的(de)設立，也(yě)占用(yòng)了(le)空間，造成浪費。

        有些方案采用(yòng)集中并箱操作，避免了(le)并行揀選作業的(de)很多(duō)問題，但同樣會增加崗位和(hé)成本。同時(shí)，線體壓力會大(dà)大(dà)增加，也(yě)是值得(de)考慮的(de)問題之一。

        并行揀選的(de)應用(yòng)場(chǎng)合

        首先，大(dà)型物(wù)流中心，尤其是揀選路線很長(cháng)的(de)情形，适應于并行揀選。有些物(wù)流中心，揀選區(qū)域有多(duō)個(gè)樓層，有的(de)雖然隻有一個(gè)樓層，但揀選區(qū)域太大(dà)，線體過長(cháng)，通(tōng)常采用(yòng)并行揀選會有比較好的(de)效果。如京東亞洲一号廣州小件庫，揀選區(qū)4個(gè)樓層，每個(gè)樓層多(duō)達25000平方米，采用(yòng)并行揀選，大(dà)大(dà)縮短了(le)訂單揀選時(shí)間，取得(de)了(le)很好的(de)效果。

        此外，對(duì)于揀選路線很長(cháng)的(de)情形，采用(yòng)并行揀選，會有利于減少運輸時(shí)間，并簡化(huà)設計路線。

        3 串行揀選的(de)優勢和(hé)劣勢

        串行揀選的(de)優勢

        相比于并行揀選，串行揀選采用(yòng)的(de)機會更多(duō)，在實際中也(yě)發揮了(le)更大(dà)的(de)作用(yòng)。以下(xià)是串行揀選的(de)優點：

        a) 系統簡單，總體的(de)揀選效率高(gāo)

        串行揀選一般采用(yòng)的(de)是所謂的(de)接力揀選方式，這(zhè)種的(de)方式符合人(rén)的(de)思維，揀選過程簡單，通(tōng)常是采用(yòng)事先計算(suàn)裝箱，雖然也(yě)可(kě)以分(fēn)區(qū)發起以減少輸送路線，但大(dà)部分(fēn)均采用(yòng)統一發起的(de)方式。

        串行揀選沒有多(duō)餘的(de)動作，自然是揀選效率高(gāo)，但對(duì)于一個(gè)具體訂單來(lái)說，揀選時(shí)間會變得(de)比較長(cháng)。

        b) 串行揀選的(de)另一特點是系統可(kě)靠性高(gāo)。理(lǐ)論上講，操作越簡單的(de)系統，則可(kě)靠性越高(gāo)。

        串行揀選的(de)劣勢

        a) 串行揀選的(de)最大(dà)問題是訂單揀選時(shí)間長(cháng)，一個(gè)波次的(de)完成往往取決于最長(cháng)揀選路線的(de)訂單，這(zhè)樣往往會延遲波次按時(shí)完成，從而降低整個(gè)系統全天的(de)效率。大(dà)家知道，訂單的(de)複雜(zá)程度是不一樣的(de)，越複雜(zá)的(de)訂單，揀選時(shí)間就越長(cháng)，這(zhè)樣如果不采取措施的(de)話(huà)，會使得(de)一個(gè)波次由于個(gè)别訂單的(de)原因，揀選時(shí)間變得(de)相對(duì)很長(cháng)，大(dà)大(dà)降低了(le)系統的(de)處理(lǐ)能力。尤其對(duì)于對(duì)電子商務業務影(yǐng)響會很大(dà)。

        b) 另外一點是，串行揀選會使得(de)大(dà)型的(de)物(wù)流中心設計變得(de)相對(duì)複雜(zá)。這(zhè)種複雜(zá)勢必影(yǐng)響道路的(de)通(tōng)暢，還(hái)會對(duì)補貨造成影(yǐng)響。

        串行揀選的(de)應用(yòng)場(chǎng)合

        串行揀選适合于比較小的(de)物(wù)流中心，比如揀選面積小于3000平方米的(de)單層物(wù)流中心，或輸送線長(cháng)度小于300米的(de)情形（輸送行程約10~12分(fēn)鐘(zhōng)）。

        有些場(chǎng)合，樓層很多(duō)，但面積很小，也(yě)是可(kě)以采用(yòng)串行揀選的(de)，主要看輸送線的(de)長(cháng)度，如果輸送線長(cháng)度超過500米，就不适宜采用(yòng)串行揀選。

        4 實際應用(yòng)的(de)注意事項

        關于串行揀選和(hé)并行揀選的(de)使用(yòng)範圍，有很多(duō)情況需要考慮，設計者要根據實際情況靈活掌握，并非靠一兩個(gè)指标來(lái)确定。有時(shí)，必要的(de)數據分(fēn)析也(yě)是很重要的(de)判斷依據。

        值得(de)推薦的(de)解決方案是：對(duì)于很多(duō)大(dà)型物(wù)流中心，尤其是拆零揀選區(qū)比較大(dà)的(de)物(wù)流中心，往往是并行揀選和(hé)串行揀選的(de)混合應用(yòng)，這(zhè)樣既可(kě)以解決複雜(zá)訂單揀選時(shí)間過長(cháng)的(de)問題，也(yě)照(zhào)顧了(le)揀選效率。一個(gè)方案的(de)好壞，要綜合考慮，切勿走極端。

        在伍強科技的(de)應用(yòng)案例中，有一些成功的(de)案例可(kě)供參考。其中尤其以物(wù)美(měi)華北(běi)物(wù)流中心和(hé)京東亞洲一号廣州小件庫最爲典型。

京東商城(chéng)并行揀選系統

        物(wù)美(měi)華北(běi)物(wù)流中心建成于2010年1月(yuè)，在處理(lǐ)拆零揀選系統時(shí)，根據當時(shí)每個(gè)訂單均非常大(dà)的(de)情況下(xià)，項目組提出每個(gè)樓層并行揀選的(de)策略，并采用(yòng)周轉箱配送，在評估了(le)配送效率和(hé)費用(yòng)結果後，每個(gè)樓層的(de)尾箱不再合箱，這(zhè)樣雖然增加了(le)一些周轉箱，但實際上系統大(dà)大(dà)簡化(huà)帶來(lái)的(de)效益已經完全彌補了(le)這(zhè)一不足。

        京東項目2015年6月(yuè)上線，目前已經成爲業内學習(xí)的(de)典範。在處理(lǐ)拆零揀選方案時(shí)，項目組創造性的(de)提出了(le)末端（播種和(hé)包裝前）并箱的(de)設計方案，這(zhè)是國内第一個(gè)采用(yòng)末端自動并箱的(de)系統。通(tōng)過精确測算(suàn)，在一個(gè)樓層内采用(yòng)串行揀選，樓層間采用(yòng)并行揀選，最大(dà)的(de)訂單數被定義爲50個(gè)，大(dà)大(dà)加快(kuài)了(le)揀選的(de)速度。2016年，該中心單日處理(lǐ)了(le)57萬訂單，并行拆零系統經受了(le)很好的(de)考驗。

         一個(gè)揀選區(qū)的(de)設計并非越小越好，适當的(de)規模對(duì)于提升揀選效率會有幫助，這(zhè)一點，很多(duō)設計人(rén)員(yuán)不是很清楚，從而也(yě)出了(le)很多(duō)問題。