編者按：

尹軍琪專著《現代物流系統集成-方法、實踐與思辨》自出版以來，受到行業內的廣泛關注。今天分享一篇經典案例。重溫15年前的案例，看看當時的技術與應用，或許您會對伍強有新的了解。

        高等教育出版社(以下簡稱高教社)創立于1954年，是教育部直屬的以出版高等教育、職業教育、與社會教育等各級各類教材和提供優質教學資源服務為主的大型綜合性出版社，是當時我國唯一進入世界單體出版社前50強的出版社。2009年，高教社的出版物超過1.6萬種，銷售冊數超過1.3億冊，銷售碼洋逾25億元人民幣。

        高教社物流中心位于北京大興龐各莊，占地180畝，總投資約3.6億人民幣，其中物流設備及系統投資約1.2億人民幣。

        高教社物流中心是國內最早開始建設的自動化圖書物流中心之一，也是目前國內最大的圖書物流中心之一。在建設規模、庫存能力、技術水平、出入庫能力等方面創造了多項第一，堪稱我國出版行業物流中心建設的里程碑。

高教社的物流需求

        高教社是典型的教材出版社，約90％的出版物都是教材，因此高教社的物流表現出明顯的季節性。春、秋兩季的發貨量大約各占全年總量的1／3和2／3，并且存在忙閑不均的現象，旺季日最高發貨量達4萬～5萬件，而淡季的日均發貨量只有幾千件。因此，為了充分利用物流資源，高教社準備積極開展第三方物流業務。

        同時，圖書的品種規格差異較大，雖然書的開本有幾種固定的規格，但異型規格越來越多，書的厚度也千差萬別。此外，書的定價大多較低，尤其是教材，如果新建的物流系統完全實現自動化，建設成本、運營成本將與現實需求脫節。因此，在物流中心規劃之初就確定了適度自動化的目標，同時注重信息系統建設，因為信息化是圖書物流的靈魂。

        物流中心的建設目標確定為：滿足高教社近期約30億碼洋的年配送需求，并可實現每年約20億～30億碼洋的第三方圖書配送業務。

        經過2009年冬季發貨和2010年秋季兩季發貨的檢驗，物流中心基本達到了設計目標。其最大能力一度達到日收貨4萬件、日發貨5.2萬件的高點，創造了新的記錄。

        對物流中心的運轉效果，楊松濤副社長表示滿意。他說：“高教社物流中心的能力完全可以滿足社里的要求。此外，保守估計，還可以完成每天2萬件以上的第三方物流業務。這在全國出版行業是首屈一指的。”

4.4.1   物流中心總體布局與配置                                                                

        物流中心建筑面積約5.5萬平方米，局部采用兩層設計。

        物流中心一層設置了入庫區、自動化立體庫、A類揀選區、B類揀選區、自動分揀區、發貨區，二層為平置作業區、在線揀選區、拆零作業區、拆零復核區、退貨處理區，詳見表1。

        表1高教物流中心作業區設置：

        自動化立體庫使用了16臺堆垛機，共有49088個貨位。物流中心內部同時使用了托盤輸送系統、整件輸送系統、拆零輸送系統、提升機、高速分揀設備、動態稱重系統、靜態稱重裝置、托盤流力貨架、高架叉車貨架、特制揀選車等相關設備，并且設置了包裝復核系統、退貨系統，詳見表2。

        表2 高教物流中心配置的主要設備和軟件系統

        根據我國消防規范要求，物流中心共劃分12個防火分區。由于整體建筑和分區均超過國家的消防規范要求的標準，為此，專門成立由中國建筑設計院防火所專家組成的“物流中心防火量化分析”項目組。在對整個項目的防火數據進行分析和計算的基礎上，設計了一套防火方案，并請清華大學公共安全研究中心對計算結果和方案進行復核，該方案得到了北京市消防局的批準。

4.4.2   系統總體流程                                                                                

        本項目的主要流程包括收貨入庫作業、揀選出庫作業和退貨作業，并且針對圖書行業的特點，在流程設計上強化了針對性。

        1 入庫環節作業流程

        WMS嚴格按照ASN收貨；

        可以直接越庫收貨(CROSS DOCKING)；

        圖書基本數據應事先維護；

        圖書重量標定對每一批次進行，非常重要的一點是：一次標定圖書不得少于3本；

        圖書的組盤分配自動進行，也可以人工干涉；

        圖書如果已經包裝，則直接碼盤，包裝比例應根據需要預先確定；

        收貨時，可以直接收貨到拆零區和整件揀選區；

        大宗圖書(約54個品種)，直接進入平面庫(南庫)儲存；

       上架作業全部采用RF指導作業。

        2 揀選環節作業流程

        補貨按照波次進行，必須補完后才能進行分配；

        周轉箱的運算根據圖書的體積進行，實際操作過程中同時考慮開本和厚度兩個參數；

        為了縮短周轉箱的響應時間，拆零揀選分為兩個區域發起，標簽打印可以提前進行；

        整托盤出庫后，標簽打印完成，可以人工分揀，也可以投入到輸送線進行分揀；

        LED顯示屏提示各區域的揀選工作量及開始時間；

        重量復核是本項目的重要技術手段；分揀一般要求按照路線進行；集貨時要求標簽朝外，以便于復核。

        3 退貨環節作業流程

        退貨的貨物，按照退貨單位組盤。一般要求有經過批準的退貨單作為退貨依據，如沒有退貨單，則拒收。最終的退書清單以實際翻理結果為準。

        每天的作業內容首先對待處理圖書進行分析(根據退貨單)，確定大宗圖書的信息。

        對于大宗圖書，設置專門的集貨區，待滿一個托盤后，進入AS／RS儲存。

        報廢圖書首先集中儲存，然后分批銷毀。

4.4.3   關鍵技術及創新點                                                                          

        在高教社物流中心系統設計及建設過程中，針對圖書配送的關鍵技術提出了一系列解決方案，有如下創新點：

        1 物流路線問題

        作為面積超過5萬平方米的物流中心，其作業路線和輸送線的布置規劃尤其重要，否則將導致整個作業路線過長，作業效率大大降低。這也是該項目的難點之一。

        作業路線包括收貨、入庫、整件揀選、拆零揀選、整托盤出庫、集貨、退貨翻理、退貨上架等主要過程。在設計中充分運用輸送機等傳輸設備，結合生產線作業原理，大大減少人工作業的行走路線。其中尤其是采用托盤流力貨架和貨到人在線揀選技術，使揀選路線縮減到最少。

        2 AS／RS應用于海量儲存

        該項目的難點之一是庫存量大。按照業務要求，物流中心將設計超過20億碼洋的庫存，約折合托盤6萬個(理論值)，這對于普通的平面倉庫和叉車倉庫均是不能完成的。最終，項目提出采用AS／RS系統完成大容量庫存的設計思想，共設計16個巷道、32排貨架的雙深度立體庫，儲存能力達到49088個托盤，圓滿地解決了海量存儲問題。如此大規模的立體庫系統此前在國內是沒有的。

        3 重量復核技術

        盡管高教社物流中心圖書的拆零比例只有約25％，但總量最高卻達到每天約6000件。這樣的拆零量在全國的出版社中是絕無僅有的。為此，項目采用了重量復核法進行拆零圖書的復核。應用結果表明，超過75％的周轉箱可以通過重量復核得到確認，從而大大縮短了復核所需時間，并且提高了揀選的準確性。

        圖書重量復核技術是針對圖書揀選提出的重要理念，該技術已在上海新華書店和浙江新華書店得到應用，并取得了良好效果。

       4 快速揀選系統

        高教社物流中心圖書整件揀選量有時每天高達3萬～5萬件，如何實現快速揀選成為關鍵問題。研究表明，約10％的圖書品種占據了圖書配送量的70％左右。為此，該項目采用了兩種技術。

        其一是對極少數大品種，包括兩課教材(僅4個品種)和其他約50個品種(約占全部發貨量的20％)，采用獨立揀選區方式，并利用平面倉庫進行存取，獨立成件，因而大大降低了這部分圖書的揀選難度，極大提高了揀選水平。

        其二是對發貨量位于前1500位的品種，采用托盤流力貨架進行揀選，大大降低了操作人員的勞動強度，提高了揀選效率。

        5 特殊輸送系統

        在該項目的設計中，有一個技術難題一直困擾著工程技術人員，就是如此大規模的揀選輸送，如果采用周轉箱或托盤作為載體來運輸，那么載體的補充和收集將成為一個重大問題。

        為此，項目組提出包裝后的紙包直接在輸送線和提升機上運輸的設想。最終研究表明，采用加密輥子間距、大量采用皮帶機等技術手段，成功解決了這一技術難題，現場運轉效果非常成功。

        6 托盤調度

        AS／RS系統中，一個波次的“在線作業”有時將達到上千個托盤的作業量。這時，整盤出庫、收貨入庫、補貨、在線揀選等作業指令互相搶占AS／RS資源，如不進行有效管理，現場托盤將十分混亂，作業效率必定降低。

        為此，項目組專門開發了托盤調度程序，通過有效分配在線托盤數量，成功解決了AS／RS的資源分配問題。現場運轉表明，托盤調度程序不僅大大提高了作業效率，而且還可以調整由于作業任務在各巷道分配不均對系統效率、波次完成造成的影響。

        7 退貨解決方案

        退貨始終是圖書物流的一大難題。高教社物流中心的退貨量高峰時每天約3000件，對于如此大的退貨量，以往的技術幾乎是束手無策。有些新華書店和出版社采用高速分揀機解決退貨問題，但效果甚微。

        針對退貨問題，項目組創造性地提出二次分類法，即將退貨問題首先按照大類分類(在新華書店中，是將出版社和圖書品種分類；在出版社中，是將拆零貨架進行分類)，然后再進行每個大類下面的分類操作。將一個數以10萬計的問題，分解為100×1000，或100×100等級的問題，從而大大加快了退貨處理速度。

        采用電子標簽的二次分類系統，其成本只有高速分揀系統的1／3，但效率卻遠遠高于高速分揀系統。在高教社物流中心，每天處理約3000件的退貨圖書，僅需要40余人。

        8 系統總體效率問題

        系統總體效率的體現非常關鍵，包括拆零揀選的完成時間、拆零揀選的復核包裝時間、整件揀選的完成時間、在線揀選的完成時間、集貨發運的完成時間。對于一個波次而言，需要在規定的時間內完成這些作業。

        高教社物流中心設計了調度系統、LED指揮系統等，輔助各區域和子過程的作業，達到各區域作業任務完成時間的一致性，從而保證了系統的總體效率。

4.4.4   經驗分享                                                                                        

         高教社物流中心雖然系統龐大復雜，但建設工期和項目管理制約得很好。其中有很多經驗值得借鑒，包括土建配合、設備安裝配合、建設節點制約、系統調試與測試、搬遷、運營管理等諸多方面，以下僅舉二例進行說明。

        1 搬遷時機與策略

        對于物流中心建設者來說，對于搬遷進行充分、周密的考慮是非常必要的。

        高教社物流中心投入使用時，需要對15000品種、10億碼洋庫存、約110萬件圖書進行搬遷，需要2100車次，還需要進行盤點、做賬、碼盤、裝車、卸車、組盤、稱重、注冊、入庫等工作。這些工作都需要在不影響正常收發貨的前提下完成，因此，選擇搬遷的時機非常重要，在發貨低谷時完成搬遷比較有利，此外，搬遷方法也很重要。

        本項目在搬遷時，由于老庫采用傳統平置倉庫，托盤規格并不一致，所以給搬遷帶來很大困難。再由于拆零發貨系統尤其是WMS系統并未完全調試完成，時值冬天，正是發貨高峰，給搬遷帶來了很大困難，并造成了一定的混亂。這是需要吸取的教訓。

        2 如何高效完成一個波次揀選

        大型物流中心的運營管理是一個重要課題。以該項目為例，在實際運營過程中，對于波次的準備、補貨、波次下發、拆零打印、整件打印、拆零揀選、整件、集貨、復核等過程，如果沒有一套系統的管理辦法，使各環節緊密銜接，其作業效率將十分低下。

        以拆零揀選為例，在波次下發時，往往會發現上一波次還沒有結束，這時不能啟動下一波次揀選，但可以啟動打印程序，完成標簽打印等工作，這樣就使波次銜接更加緊密。

        進行揀選操作時，如拆零區域揀選，按照24個揀選區的順序，位于A區和F區的揀選將優先進行，因此在揀選初期任務比較多。而位于B區和E區的揀選將最后完成，在揀選后期任務比較多，針對這種情況，應對揀選人員進行有效調劑，才能高效地完成揀選任務。

      （注：本篇發表于2010年9月《物流技術與應用》雜志，轉載時有修改）