1 并行揀選和串行揀選

        所謂并行揀選，就是在物流系統中，對于同一個(gè)訂單來(lái)說(shuō)，揀選在多個(gè)揀選區同時(shí)進(jìn)行。下圖形象的表現了并行揀選的情況。

    圖1 并行揀選示意圖

        而對串行揀選來(lái)說(shuō)，揀選是從一個(gè)統一的點(diǎn)發(fā)起的，依次完成所有揀選任務(wù)。示意圖如下：

    圖2 串行揀選示意圖

        并行揀選和串行揀選各有優(yōu)缺點(diǎn)，也各有其應用場(chǎng)合。在我接觸到的一些失敗案例中，設計者往往因為選擇不得要領(lǐng)，出現對兩者的誤用。本文就這兩種揀選方式進(jìn)行深入分析，期望對同行有所幫助。本文論述的情形，主要是指拆零揀選，整件揀選不在討論范圍。

        2 并行揀選的優(yōu)勢和劣勢

        并行揀選的優(yōu)勢

        客觀(guān)來(lái)說(shuō)，并行揀選具有很多的優(yōu)勢：

        a) 各區域同時(shí)揀選，可以減少一個(gè)訂單總揀選時(shí)間長(cháng)度（含人行走時(shí)間）和周轉箱輸送時(shí)間。這是比較容易理解的。

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

        并行揀選時(shí)，由于多個(gè)區域同時(shí)間揀選，則揀選時(shí)間取決于最大的揀選區域的揀選時(shí)間。理論上的極限是最大的一個(gè)訂單行的揀選時(shí)間。

        周轉箱的輸送時(shí)間則可以是周轉箱從發(fā)起點(diǎn)到結束點(diǎn)輸送時(shí)間之和。對于一個(gè)并行揀選系統而言，除揀選可以并行從而縮短揀選時(shí)間長(cháng)度外，輸送路徑長(cháng)短也是關(guān)鍵因素之一。假設輸送路線(xiàn)最長(cháng)的為L(cháng)，輸送機速度為v，拋開(kāi)等待因素不考慮，總的輸送時(shí)間為T(mén)s：

        對于一個(gè)設計為串行的輸送路線(xiàn)，盡管揀選是并行的，但總的輸送時(shí)間也會(huì )顯得很長(cháng)，因此，采用并行輸送系統也是非常重要的。

        b) 可以減少人員等待時(shí)間

        可以設想一下，當一個(gè)波次啟動(dòng)時(shí)，揀選總是從發(fā)起點(diǎn)開(kāi)始的。那么處于發(fā)起點(diǎn)的區域將最先獲得揀選任務(wù)，而后續的區域則處于等待狀態(tài)。如果采用并行揀選，則可以改變這一現象，使每個(gè)區域同時(shí)獲得揀選任務(wù)。這樣從總體上考慮減少了人員初始等待的時(shí)間，當然可以節約不少時(shí)間。

        c) 并行揀選輸送系統還有一大好處是可以簡(jiǎn)化設計路線(xiàn)。尤其對于多樓層的系統，采用串行揀選輸送，其路線(xiàn)設計會(huì )比較復雜，如采用并行揀選輸送，則路線(xiàn)相對簡(jiǎn)單。

        有關(guān)串行與并行揀選輸送路線(xiàn)的示意圖如下：

    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(fā)起點(diǎn)一般為1個(gè)，多個(gè)揀選點(diǎn)同時(shí)揀選；在并行輸送系統中，揀選發(fā)起點(diǎn)有多個(gè)，每一條輸送線(xiàn)上的揀選區一般采用串行揀選。

        并行揀選的劣勢

        當然，并行揀選也有其缺點(diǎn)。有些缺點(diǎn)還是致命的。

        a) 增加揀選環(huán)節，降低整體揀選效率

        一次揀選可以分解為注冊，揀選，行走等幾個(gè)環(huán)節，如果并行揀選，則還要增加一次注冊和掏箱的操作，并行揀選的環(huán)節越多，這種動(dòng)作的時(shí)間就越多。將會(huì )增加操作人員的負擔；

        b) 次序難以控制，有時(shí)造成效率的大幅度下降

        并行揀選方案多種多樣，有些并行揀選方案在每個(gè)揀選區域設計一個(gè)零時(shí)存儲區，用于存儲揀選的訂單行，由于空間限制不可能設計太多的臨時(shí)存儲貨位，且每個(gè)貨位的尺寸又不能過(guò)大，這就導致每個(gè)波次的訂單數量受到限制，過(guò)多的訂單，由于沒(méi)有足夠的臨時(shí)儲存貨位，會(huì )導致線(xiàn)路擁堵，且無(wú)法緩解，更有甚者，有些設計者采用環(huán)形輸送線(xiàn)方案，期望疏通擁堵，結果適得其反，是越來(lái)越嚴重。究其原因，主要是對于一個(gè)訂單來(lái)說(shuō)，每個(gè)區域的揀選時(shí)間是不可控的，前面幾個(gè)訂單通常都還順利，越到后來(lái)就越亂。這是并行揀選最受詬病的原因之一。因此，選擇合適的并行揀選方案，是非常重要的。

        c) 增加并箱環(huán)節，系統費用增加

        為了減少錯誤，一些設計者在臨時(shí)存儲區域設計電子標簽，期望提高并箱的準確性和效率。但另一方面，就是增加了成本。零時(shí)存儲區的設立，也占用了空間，造成浪費。

        有些方案采用集中并箱操作，避免了并行揀選作業(yè)的很多問(wèn)題，但同樣會(huì )增加崗位和成本。同時(shí)，線(xiàn)體壓力會(huì )大大增加，也是值得考慮的問(wèn)題之一。

        并行揀選的應用場(chǎng)合

        首先，大型物流中心，尤其是揀選路線(xiàn)很長(cháng)的情形，適應于并行揀選。有些物流中心，揀選區域有多個(gè)樓層，有的雖然只有一個(gè)樓層，但揀選區域太大，線(xiàn)體過(guò)長(cháng)，通常采用并行揀選會(huì )有比較好的效果。如京東亞洲一號廣州小件庫，揀選區4個(gè)樓層，每個(gè)樓層多達25000平方米，采用并行揀選，大大縮短了訂單揀選時(shí)間，取得了很好的效果。

        此外，對于揀選路線(xiàn)很長(cháng)的情形，采用并行揀選，會(huì )有利于減少運輸時(shí)間，并簡(jiǎn)化設計路線(xiàn)。

        3 串行揀選的優(yōu)勢和劣勢

        串行揀選的優(yōu)勢

        相比于并行揀選，串行揀選采用的機會(huì )更多，在實(shí)際中也發(fā)揮了更大的作用。以下是串行揀選的優(yōu)點(diǎn)：

        a) 系統簡(jiǎn)單，總體的揀選效率高

        串行揀選一般采用的是所謂的接力揀選方式，這種的方式符合人的思維，揀選過(guò)程簡(jiǎn)單，通常是采用事先計算裝箱，雖然也可以分區發(fā)起以減少輸送路線(xiàn)，但大部分均采用統一發(fā)起的方式。

        串行揀選沒(méi)有多余的動(dòng)作，自然是揀選效率高，但對于一個(gè)具體訂單來(lái)說(shuō)，揀選時(shí)間會(huì )變得比較長(cháng)。

        b) 串行揀選的另一特點(diǎn)是系統可靠性高。理論上講，操作越簡(jiǎn)單的系統，則可靠性越高。

        串行揀選的劣勢

        a) 串行揀選的最大問(wèn)題是訂單揀選時(shí)間長(cháng)，一個(gè)波次的完成往往取決于最長(cháng)揀選路線(xiàn)的訂單，這樣往往會(huì )延遲波次按時(shí)完成，從而降低整個(gè)系統全天的效率。大家知道，訂單的復雜程度是不一樣的，越復雜的訂單，揀選時(shí)間就越長(cháng)，這樣如果不采取措施的話(huà)，會(huì )使得一個(gè)波次由于個(gè)別訂單的原因，揀選時(shí)間變得相對很長(cháng)，大大降低了系統的處理能力。尤其對于對電子商務(wù)業(yè)務(wù)影響會(huì )很大。

        b) 另外一點(diǎn)是，串行揀選會(huì )使得大型的物流中心設計變得相對復雜。這種復雜勢必影響道路的通暢，還會(huì )對補貨造成影響。

        串行揀選的應用場(chǎng)合

        串行揀選適合于比較小的物流中心，比如揀選面積小于3000平方米的單層物流中心，或輸送線(xiàn)長(cháng)度小于300米的情形（輸送行程約10~12分鐘）。

        有些場(chǎng)合，樓層很多，但面積很小，也是可以采用串行揀選的，主要看輸送線(xiàn)的長(cháng)度，如果輸送線(xiàn)長(cháng)度超過(guò)500米，就不適宜采用串行揀選。

        4 實(shí)際應用的注意事項

        關(guān)于串行揀選和并行揀選的使用范圍，有很多情況需要考慮，設計者要根據實(shí)際情況靈活掌握，并非靠一兩個(gè)指標來(lái)確定。有時(shí)，必要的數據分析也是很重要的判斷依據。

        值得推薦的解決方案是：對于很多大型物流中心，尤其是拆零揀選區比較大的物流中心，往往是并行揀選和串行揀選的混合應用，這樣既可以解決復雜訂單揀選時(shí)間過(guò)長(cháng)的問(wèn)題，也照顧了揀選效率。一個(gè)方案的好壞，要綜合考慮，切勿走極端。

        在伍強科技的應用案例中，有一些成功的案例可供參考。其中尤其以物美華北物流中心和京東亞洲一號廣州小件庫最為典型。

京東商城并行揀選系統

        物美華北物流中心建成于2010年1月，在處理拆零揀選系統時(shí)，根據當時(shí)每個(gè)訂單均非常大的情況下，項目組提出每個(gè)樓層并行揀選的策略，并采用周轉箱配送，在評估了配送效率和費用結果后，每個(gè)樓層的尾箱不再合箱，這樣雖然增加了一些周轉箱，但實(shí)際上系統大大簡(jiǎn)化帶來(lái)的效益已經(jīng)完全彌補了這一不足。

        京東項目2015年6月上線(xiàn)，目前已經(jīng)成為業(yè)內學(xué)習的典范。在處理拆零揀選方案時(shí)，項目組創(chuàng )造性的提出了末端（播種和包裝前）并箱的設計方案，這是國內第一個(gè)采用末端自動(dòng)并箱的系統。通過(guò)精確測算，在一個(gè)樓層內采用串行揀選，樓層間采用并行揀選，最大的訂單數被定義為50個(gè)，大大加快了揀選的速度。2016年，該中心單日處理了57萬(wàn)訂單，并行拆零系統經(jīng)受了很好的考驗。

         一個(gè)揀選區的設計并非越小越好，適當的規模對于提升揀選效率會(huì )有幫助，這一點(diǎn)，很多設計人員不是很清楚，從而也出了很多問(wèn)題。