電子標簽輔助揀貨系統(tǒng)

分類：解決方案日期：2009-08-13 08:32:43 來源：廠商

物流中心揀貨作業(yè)介紹

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　上尚科技　林正忠

　　前言

　物流的發(fā)展已有多年的歷史，以往企業(yè)于物流上并無成本管理的意識，現(xiàn)在它卻成為企業(yè)流程合理化的最后一道關卡，而在經(jīng)營戰(zhàn)略上更是降低成本的重要關鍵性因素，視其為企業(yè)之第三利潤來源。近年來又因隨著網(wǎng)際網(wǎng)絡、電子商務的沖擊，例如美國最大的網(wǎng)絡零售書店 - 亞馬遜(Amazon)網(wǎng)絡收店的興起，其不僅帶起一股電子商務的熱潮，更帶起企業(yè)對物流機制的重視，因此物流已儼然成為一項熱門的技術(shù)與話題。舉凡與人們平日生活息息相關之行業(yè)，諸如便利超市通路業(yè)、3C 產(chǎn)業(yè)、電子商務B2C企業(yè)、連鎖出版業(yè)、直銷業(yè)、貨運業(yè)…等，莫不致力于物流系統(tǒng)的投資與改善，目的即是要滿足現(xiàn)代社會多樣少量的需求型態(tài)，快速且即時的送貨至客戶手中，以提高客戶的服務滿意度。

以企業(yè)財務之觀點來看，物流作業(yè)的成本來自于運輸、搬運、倉儲、揀貨等各種不同的作業(yè)成本，而根據(jù)統(tǒng)計，一件商品最后售價的30% 是來自于物流的成本費用。而從物流的成本結(jié)構(gòu)分析得知，其中揀貨成本約佔了40%，此外揀貨作業(yè)之直接相關人力的投入，亦約占了整個物流中心投入人力的50%左右；而在整體物流中心的作業(yè)時間當中，花在揀貨的時間亦占了大約30%~40%。由此觀之，不論從成本、人力，或者是時間的角度來分析，都顯示了揀貨作業(yè)的重要性。揀貨的目的不外乎是要在有限的時間內(nèi)迅速、正確的集結(jié)客戶的訂購內(nèi)容，以縮短客戶從下單到收取貨品的周期時間，同時能降低其相關的作業(yè)成本。因此物流中心如何規(guī)劃及導入一套適當?shù)膾浵到y(tǒng)與設備，并作好合理的揀貨作業(yè)管理，是一個相當值得研究的課題。

　　一、揀貨作業(yè)的策略與方法

　　揀貨作業(yè)的策略與方法，一般可分為訂單揀貨(Order Picking ,By Order)、批次揀貨(Batch Picking ,By Item)，或者兩者的混合運用。此外尚需搭配訂單的分割、訂單的批次匯整及訂單的合流等策略的運用，方可將整體的揀貨作業(yè)效率做適當?shù)陌l(fā)揮。

1. 訂單揀貨：依客戶訂單的訂購內(nèi)容，以一張訂單為單位進行品項的揀取作業(yè)。此種揀貨方法的優(yōu)點有下列幾項：
a. 系統(tǒng)在訂單量增長方面的擴充性大，客戶訂單數(shù)的增加不致影響設備之使用飽合性。
b. 訂單揀貨方式的應用，其揀貨區(qū)與商品存放區(qū)可同時共用，系統(tǒng)不必如批次揀貨般需要另辟一作業(yè)區(qū)域進行事后二次分類作業(yè)。
c. 系統(tǒng)之作業(yè)前置時間較短。
訂單揀貨方法的缺點則有下列幾項：
a. 一次的揀取是以單張訂單的品項來進行，整體而言其總行走距離較長。
b. 商品必須于揀貨前全數(shù)定位到齊才不至于揀貨過程中發(fā)生缺貨情形。

2. 批次揀貨(Batch Picking ,By Item)：先將某一數(shù)量之訂單匯整成一批次訂單，再針對該批次訂單進行總量揀取，待揀貨完成再針對該批次訂單所揀取品項，依訂購客戶別進行二次分類。此種揀貨方法的優(yōu)點有下列幾項：
a. 一次揀出商品總量，可使總行走距離縮短，亦使單位時間之揀貨量增加。
b. 由于批次揀貨是以商品為作業(yè)角度，因此不需待欲作業(yè)品項全數(shù)到齊前即可進行二次分類作業(yè)，亦即批次揀貨作業(yè)與二次分類作業(yè)可同時進行，以縮短批次的總作業(yè)時間。
c. 由于批次揀貨是以商品的總量進行揀貨，然后再進行二次分類作業(yè)，如此兩階段作業(yè)間可形成相互的稽核行為，使整體揀貨作業(yè)之正確率提高。
批次揀貨方法的缺點則有下列幾項：
a. 對于客戶訂單并非同時集結(jié)至物流中心的型態(tài)而言，其必須累計一定數(shù)量的訂單后，方可進行批次匯總揀貨，如此較能達到作業(yè)的經(jīng)濟效益，但相對的亦會造成等待時間的浪費，使得作業(yè)之前置時間加長。
b. 批次揀貨是以某一數(shù)量之客戶訂單集結(jié)匯總后，再以商品的總量進行揀貨，因此其于揀貨完成后，必須再進行商品的二次分類作業(yè)，方能完成客戶訂單的揀取。因此批次揀貨需再搭配適當?shù)姆诸?系統(tǒng)，方能完成商品的分類作業(yè)。
c. 對于庫存型物流中心而言，若采用批次揀貨作業(yè)模式，不論是否采用自動化設備來輔助分類作業(yè)，皆需再另備額外之作業(yè)空間，以完成二次分類作業(yè)。
d. 由于是采取批次匯總揀貨后，再進行分類的作業(yè)模式，因此對于訂單量大的物流中心，會因批次揀貨的次數(shù)多，而使總作業(yè)時間增加，但若為了減少批次數(shù)量而增加每批次的客戶訂單數(shù)，則會使得二次分類的作業(yè)時間與困難度增加。
e. 此種作業(yè)模式會因客戶訂單數(shù)的增加，而使得所采用的揀貨設備產(chǎn)能趨于飽合，需再多出另一批次作業(yè)，促使總作業(yè)時間的增長。

3. 訂單揀貨與批次揀貨混合運用：先將客戶訂單之訂購品項依系統(tǒng)邏輯進行分割，某些品項依訂單揀貨進行，其余則采批次揀貨，最后再進行訂單合流。

至于一個物流中心到底是采用訂單揀貨適當，或者是批次揀貨合適，此尚需經(jīng)過事前的詳細分析與規(guī)劃，而其考量的方向大致有，例如：物流中心的型式是屬于庫存型或通過型，商品的種類與特性、搬運的特性、儲存單位、揀貨單位、客戶訂單數(shù)據(jù)的EIQ 分析、商品的ABC 分類、以及是否有適當?shù)膫}儲信息管理系統(tǒng)…等等，皆是重要的影響因素。當決定了適當?shù)膾洸呗院螅龠x擇與導入合適的揀貨邏輯方法與設備，方能將物流中心之揀貨效率作適當?shù)恼{(diào)整與發(fā)揮，進而達到物流中心之整體經(jīng)營目標。

　　二、揀貨作業(yè)之相關方法與設備

根據(jù)物流中心的類型及采用之揀貨策略大致可歸納出以下之揀貨方法，但這些作法是屬較為普遍的一般性應用，并非是絕對性的應用：
1. 依揀貨策略特性來區(qū)分，訂單別的揀貨策略，可采用摘取式的揀貨作業(yè)模式。而批次別的揀貨策略，則可采用播種式的揀貨作業(yè)模式，而其中播種式又可分為先整批次揀貨完成后，再行播種分類，或者是即摘即播兩種。「即摘即播」顧名思義是當進行整批次的品項摘取時，一并進行該品項的客戶需求分類作業(yè)。

2. 而若依所采用的揀貨設備特性來區(qū)分，則可分為下列三種：
a. 人工揀貨：完全采用人工方式，不藉由其它自動化設備的輔助。例如傳統(tǒng)的看單揀貨、貼標揀貨…等。
b. 半自動化：此種設備需藉由人力的輔助操作，以達揀貨作業(yè)的進行。此外依照人與設備間的互動關系，又可區(qū)分為下列兩種：
(1) 人就物：物品放置固定不動，揀貨人員需至物品放置處將物品揀出的作業(yè)方式。例如：電子標簽輔助揀貨系統(tǒng)、揀貨臺車、掌上型終端機揀貨…等。
(2) 物就人：此種設備的作業(yè)方式與人就物相反，揀貨時作業(yè)者只需停駐在固定位置，等待揀貨設備將欲揀取之物品運至面前的作業(yè)方式。例如：水平式或垂直式旋轉(zhuǎn)料架、自動倉儲..等。

3. 全自動化：由揀貨設備的機械自動負責，無需人力的介入即可完成揀貨作業(yè)。例如：自動分類機、A型自動揀貨機、自動揀貨流利架、揀貨機器人…等。

以下根據(jù)上述的分類方法，簡略的介紹各項相關揀貨設備及其應用方法，然本文只單純介紹與揀貨作業(yè)有關的相關設備，至于與揀貨亦息息相關的儲存設備，如各式各樣的靜態(tài)儲存貨架，或者是搬運設備，如堆高機、牽引車、輸送帶..等，并不在本文的探討范圍內(nèi)。

　　1. 人工揀貨方法

a. 揀貨單據(jù)：揀貨單/出貨單(Picking List / Shipping List)
此種揀貨方式是為最傳統(tǒng)的揀貨方法，揀貨人員依據(jù)信息管理系統(tǒng)所打印出的揀貨單或出貨單，一次揀取一張或多張訂單，自由地行走于貨架間進行訂購貨品的揀取。揀貨人員必須憑借著對揀區(qū)儲位熟悉的記憶，并按單據(jù)上的數(shù)據(jù)進行作業(yè)。而其中都可因人員對于揀貨資料的誤讀，不論是品項或數(shù)量，而使揀貨的正確率降低，特別是隨著人員作業(yè)時間的加長。
此傳統(tǒng)的揀貨方法可能較適用于每日訂單數(shù)不多，或者每張訂單的訂購品項數(shù)不多，或者是所謂的少樣多量的出貨型態(tài)上。此外，在揀貨單的設計上亦盡量以能讓揀貨人員易于辨識為原則。

b. 貼標揀貨
此種揀貨作業(yè)是于揀貨前先針對訂單的訂購品項按需求數(shù)量印出等量的標簽，亦即一件或一箱貨品即印出一張標簽，一張客戶訂單的標簽數(shù)即等于該張訂單的總揀貨件數(shù)。此外標簽上已載明相關的揀貨訊息與客戶信息，揀貨人員以此取代揀貨單以進行揀貨，揀取一件貨品即以一張相對應的標簽貼上，一方面可以標簽上的信息與揀取的貨品作比對確認，另一方面當該訂單的標簽全數(shù)黏貼完畢，即表示完成該訂單的揀貨作業(yè)，而該訂單于總件數(shù)的正確性則可依此作某一程度的精確控管。然此種揀貨作業(yè)較適用于揀貨單位為箱的出貨型態(tài)。

　　2. 半自動化 - 人就物揀貨設備

a. 電子標簽輔助揀貨系統(tǒng)
在歐美一般稱為PTL(Pick-to-light or Put-to-light) System ，在日本稱之為CAPS(Computer Aided Picking System) 或者DPS (Digital Picking System) 。其主要是由主控計算機來控制一組安裝在貨架儲位上的電子裝置，藉由燈號與顯示板上數(shù)字的顯示，以引導揀貨人員正確、快速的揀取貨品。
電子標簽若依硬件設計與應用之不同，可分為標準型與經(jīng)濟型兩種。
(1) 標準型：在標簽的面板設計上，除了燈號與按鍵外，尚有一可顯示數(shù)量的LED 顯示設計。而按鍵亦有雙鍵式(確認鍵與缺貨鍵)及三鍵式(確認鍵與可調(diào)整數(shù)量的上、下鍵)兩種。一般標準型的電子標簽較常用于出貨頻率高的商品儲位，采用一對一方式，亦即一個電子標簽只對應一個揀儲位。但亦有應用于出貨頻率低的商品，采一對多方式，亦即一個電子標簽只對應多個揀儲位，而于揀貨時LED上除了數(shù)量顯示外，另有應揀儲位代號的輔助顯示。由于一對多的作業(yè)方式尚需揀貨者的判斷，可能會提高揀貨的錯誤率，因此較適用于B , C級的商品。
(2) 經(jīng)濟型：與標準型的差別在于其只有燈號與按鍵的設計，無法顯示應揀數(shù)量，因此硬件成本較低。而在揀貨應用上則是數(shù)個經(jīng)濟型標簽共同對應一個標準型標簽，由標準型標簽作為數(shù)量顯示器。由于硬件成本較為低廉，且是采用一對一的方式運作，因此對于出貨頻率低的商品，亦可采用此項設備，以降低投資成本。而電子標簽在揀貨系統(tǒng)上之應用，依揀貨作業(yè)方法之不同可分為摘取式(Pick-to-light) 與播種式(Put-to-light)兩種。
(1) 摘取式：貨架上安裝的標簽所對應的是商品，揀貨人員依標簽的指示，自貨架上將商品取下。其在應用類型上有下列幾種：
(a) 一人一單摘取：亦即一個揀貨人員一次負責揀取一張訂單，大部份揀貨區(qū)采用重量棚式的儲存貨架，若安裝電子標簽，即是采取此種揀貨方式。
(b) 接力式摘取：一個揀貨人員只負責某一部份揀區(qū)的標簽，當訂單進入其負責區(qū)域，揀貨員只針對其負責區(qū)域下，有點亮標簽的品項揀貨，當揀貨完成則將該訂單之揀貨箱轉(zhuǎn)傳至下一個相鄰區(qū)域的負責人繼續(xù)該訂單的揀貨，而其則可進行下一張訂單的揀貨作業(yè)。因此一張訂單在其揀貨周期中是被不同揀貨者接力來完成的。一般大部份揀貨區(qū)采用流利架式的儲存貨架，若安裝電子標簽，即采取此種揀貨方式。


重量棚與電子標簽	流利架與電子標簽

　(2) 播種式：貨架上安裝的的標簽所對應的是客戶，揀貨人員將批次匯總后之商品，依標簽的指示，并分配至訂購客戶。其在應用類型上有下列幾種：
(a) 接力播種：其整體之作業(yè)方法與接力式摘取相同，作業(yè)員只針對其負責區(qū)域下，有點亮標簽的客戶進行商品的分類作業(yè)，而一種商品則是在不同的作業(yè)者接力下來完成的。
(b) 通道播種：此種作業(yè)是將整個播種區(qū)域劃分為數(shù)個信道，各個信道間是獨立作業(yè)，彼此間不互相影響，而一個通道所函蓋的客戶即自成為一個批次。在理論上，一個通道完成所有品項之播種分類后，該通道則可繼續(xù)另一批次不同客戶的播種分類。

　b. 非實時型(Off Line) 掌上型終端機(Handy terminal )
掌上型終端機又可稱為數(shù)據(jù)收集器(Data Collector)，主要是利用輕薄短小的設備在作業(yè)現(xiàn)場依終端機的作業(yè)指示，來進行各項作業(yè)。一般掌上型終端機較常應用在倉儲管理方面，例如進貨驗收、庫存盤點、出貨檢核…等，或者應用在制造業(yè)生產(chǎn)在線的數(shù)據(jù)收集。

其其在揀貨作業(yè)上的應用，不論采用的是訂單揀貨或批次揀貨，揀貨人員只要遵守終端機上的揀貨儲位指示，至指定地點揀取應揀貨商品，并可搭配掌上型終端機內(nèi)附的條形碼掃瞄器，作進一步的應揀商品確認，使得揀貨正確率比傳統(tǒng)的看單揀貨更為提升，除此之外，揀貨的動線亦根據(jù)訂單的訂購內(nèi)容，作過適當?shù)囊?guī)劃安排，并反應在指示上。

掌上型終端機一般于作業(yè)前，需先至計算機下載揀貨數(shù)據(jù)，待揀貨完成后，再至計算機處將揀貨結(jié)果上傳至計算機。在揀貨作業(yè)過程中終端機是不與計算機直接聯(lián)機，亦即揀貨的訊息不會實時回傳至后臺作業(yè)管理系統(tǒng)，因此其較適用于不需實時反應揀貨訊息或者庫存信息的作業(yè)上。

c. RF Terminal Picking / On Line
這是另一種掌上型終端機，與前述之差別在于其利用無線電電通訊技術(shù)，讓終端機本身能與后臺的計算機系統(tǒng)，于作業(yè)過程中一直維持著聯(lián)機狀態(tài)，讓彼此間的數(shù)據(jù)能做實時性的傳輸。

一般RF終端機亦常應用在倉儲管理方面，例如進貨驗收、庫存盤點、實時性的補貨、儲位的調(diào)整…等。而其在揀貨作業(yè)上的應用與上述非實時型掌上終端機相同，好處在于其能實時的反應訂單的揀貨狀態(tài)，或者實時反應揀位上的庫存狀況，讓補貨作業(yè)更為實時，降低因補貨不及致使揀貨作業(yè)之延遲。

d. 揀貨臺車(Picking Cart)
此設備是在揀貨臺車上裝設一部控制計算機以及數(shù)個電子標簽，而每個標簽分別代表一張客戶訂單。一般而言，揀貨臺車較適用在批次揀貨的策略上，利用即摘即播的作業(yè)模式，一次揀取多張訂單，以提升整體作業(yè)效率。

臺車上的控制計算機會先將批次揀貨數(shù)據(jù)作一最佳路徑計算，并藉由揀貨訊息的顯示，來導引揀貨人員進行批次匯總的商品揀貨作業(yè)，而于揀取某品項總量后，其會控制電子標簽以顯示該品項正確的分類信息，以達即摘即播作業(yè)。


	揀貨臺車與電子標簽式

　由于揀貨臺車上的存放空間有限，因此較適用于產(chǎn)品體積小，且出貨頻率不高的B、C 級產(chǎn)品，例如CD、醫(yī)藥、化妝品、電子零件…等。此外，其亦可搭配無線網(wǎng)絡卡，使控制計算機能于揀貨過程中，實時的與后臺管理系統(tǒng)聯(lián)機，立即的反應當下之揀貨情況，包含缺貨或者是產(chǎn)品庫存數(shù)量數(shù)據(jù)立即反應。

　　3. 半自動化 - 物就人揀貨設備

　a. 垂直式旋轉(zhuǎn)料架(Vertical Carousel)
垂直式旋轉(zhuǎn)料架與立體停車場的作業(yè)原理相似，藉由控制器控制一組順時鐘或逆時鐘旋轉(zhuǎn)的貨架，呈垂直面的旋轉(zhuǎn)。通常整座設備的建置是往立體空間來發(fā)展，在既定的平面空間下，以增加儲位數(shù)，并減少對平面空間需求，且整個設備幾近密閉式的設計，只留一個出入口，揀貨者即利用此出入口將貨品揀出或者補入。一般而言，此種設備對于商品的保護性甚佳。

當揀貨員欲揀取商品或進行補貨時，只要將商品數(shù)據(jù)輸入計算機，系統(tǒng)即會自動安排儲位并將之送至出入口，以供人員作業(yè)。但通常出入口位置所看到的儲位不止一個，而是一排儲位，因此尚需計算機的指示輔助，方可作正確的存取。因此，本設備可于出入口處搭配電子顯示裝置，例如電子標簽，使得貨品到達出入口時，藉由電子設備的指示輔助，使揀貨者能正確得知何者為欲揀貨儲位，以提高揀貨的正確性。

垂直式旋轉(zhuǎn)料架示意圖

　b. 水平式旋轉(zhuǎn)料架(Horizontal Carousel)
水平式旋轉(zhuǎn)料架與前述的垂直式旋轉(zhuǎn)料架在運作原理與應用上極為相似，不同的是水平式旋轉(zhuǎn)料架所利用的是平面空間。此外，此項設備大都不采取密閉式設計，補貨不一定只從固定位置進行，可從側(cè)面進行。

水平式旋轉(zhuǎn)料架與垂直式旋轉(zhuǎn)料架相同，為了增加揀貨的正確行性，可于正面出口處裝設搭配電子顯示裝置，例如電子標簽，稱之為Light Tree，當料架轉(zhuǎn)至定位后，藉由Light Tree 上的標簽顯示輔助，使揀貨者能正確揀取應揀品項。