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Industry Information
編者按:
尹軍琪專著《現代物流系統集成-方法、實踐與思辨》一書自出版以來,受到行業內的廣泛關注。今天分享一篇經典案例,看看當時的技術與應用,或許您會對伍強有新的了解。
01 項目背景
我國醫藥物流配送中心自2003年國藥開啟了自動化物流系統建設的序幕以后,現代醫藥物流系統的建設就此如火如荼的展開。10余年間,以國藥上海物流中心(以下稱為I期工程)為基本模板,在全國建成各種規模的物流中心有數百個之多。其中僅國藥本身就建設了40多個自動化系統,其它如上海醫藥、華潤醫藥、華東醫藥、九州通醫藥、老百姓大藥房等重點企業,也相繼建設了一大批自動化醫藥物流配送中心。
2013年,經過10余年的探索,作為醫藥領域的領頭羊,國藥一直在思考醫藥物流如何總結經驗和升級換代的問題。此時的物流技術已經有了大的改變,無論是整件揀選還是拆零揀選,自動化水平都有質的提升,自動拆垛和碼垛技術,“貨到人”拆零揀選技術等已在國外開始廣泛應用。另一方面,國藥集團經歷10年快速發展,已經從2003年的100多億元猛增至1000多億元。作為國藥大本營上海的業務,已經達到200億以上,特別是醫院國大藥房業務和衛計委B2C配送業務的增加,原有物流中心無論是處理能力還是業態形式已經不能滿足發展需求,新配送中心建設提上議事日程,在此背景下,國藥上海II期工程就此展開。
II期工程位于原物流中心東側,中間需要橫跨康寧路。總面積約10萬平方米,分為南北兩部分。為了均衡每座倉庫的業務,國控項目主管領導提出了從宏觀論證三座倉庫的定位和聯動問題。其中北庫作為醫療器械庫,南庫承擔醫院業務和衛計委的B2C配送業務,而I期庫房則承擔第三方物流和分銷業務。
本案例對南庫的設計進行簡要說明。
02 設計方案
醫院配送業務與衛計委的業務有一個共同的特征,即拆零業務比較大。與其它系統不同的是,新物流中心對低溫庫的需求有比較大的增加。這些都是在設計階段即已經確定的戰略方針。
基本設計需求是:庫存35~40萬件,日發貨2萬件,其中拆零10000行以上。這一數據需求并非太大,所以設計也不是非常困難的事情。但業主明確提出了面對人工成本日益增加的現狀,以及提升服務水平和達到行業示范作用的需求,需要采用一些新技術。
什么是當時的新技術呢?設計組對此進行了探討。在收貨環節,機械手碼垛已經在生產系統開始使用,但流通領域使用比較少;在儲存環節,各種各樣的自動化技術(包括密集存儲技術)已經非常普遍,也談不上新技術了,四向穿梭車還沒有使用;在輸送環節,AGV技術已經成熟,但價格昂貴,其應用主要在于制造業,流通業非常少;在揀選環節,雖然已經有應用自動揀選技術的案例,如A字架技術已經存在很長時間,但應用于中國的案例少之又少;“貨到人”揀選在國外已經成熟,但中國還沒有先例;在分揀階段,快速分揀系統不僅技術成熟,即使是國控本身,也已經有多套系統在應用。
針對這一現狀,項目組提出采用多層穿梭車技術完成“貨到人”揀選的策略,在事后看來,國控的這一決策的確是開風氣之先的重大舉措。
今天看來,“貨到人”揀選技術有很多種,其中最火爆的當屬kiva系統,但在當時,可選的技術只有SCHEAFER的旋轉貨架和KNAPP的多層穿梭車,kiva系統僅限于亞馬遜公司自己使用。
為什么沒有采用機械手自動揀選和碼垛技術,主要是考慮3D圖像識別還沒有成熟,這一技術的應用后來留到了山西項目完成。
給根據以上考慮,做出的總體方案如下:
圖1 總體布置圖(一層)
二層局部布置圖(“貨到人”揀選區)如下:
圖2 “貨到人”揀選系統布置圖(二層局部)
系統主要配置如下:
03 關鍵技術
本項目的關鍵技術有兩個,一個是冷鏈的無縫連接技術,一個是“貨到人”揀選技術。
冷鏈無縫連接是新版GSP所要求的,其主要宗旨是要求車與庫連接過程中不要出現“斷鏈”的情形。這無疑給設計帶來困難。
本次設計考慮到現場情況,設計了專門的醫藥冷鏈通道,采用內置站臺,交換間,快速卷簾門等技術,完成了“無縫”連接的設計需求。見下圖:
圖3 冷鏈設計方案示意圖
本項目冷鏈“無縫”連接的設計思路,獲得了行業的認可,給后來者提供了參考。
關于“貨到人”揀選,是物流作業中的新思維。與之對應的“人到貨”揀選已經為大家所熟悉。效率低,錯誤率高是其主要問題。而“貨到人”揀選從根本上解決了這一問題。
項目組經過反復研究,最終決定采用KNAPP公司的多層穿梭車(Multi-shuttle)作為“貨到人”揀選的主要技術,用以完成快速存取作業。KNAPP是世界著名的物流系統集成商,尤其在醫藥物流領域,是歐洲擁有超過80%的市場占有率。KNAPP研究“貨到人”揀選已經有近15年的歷史,并在全世界擁有眾多的成功案例。
“貨到人”主要由快速存取系統、輸送系統、以及揀選工作站組成,此外還包括換箱工作站與包裝工作站。其中快速存取系統和揀選工作站是關鍵。KNAPP公司提供的多層穿梭車存取系統將過去由Miniload完成的存取效率提升了4~5倍,揀選工作站則比“人到貨”揀選快了5~10倍,而揀選準確性可以提高一個數量級。這是本項目最引人注目的地方。
圖4 揀選工作站
揀選工作站的設計非常重要。分為上下兩層,上層是儲存箱,下層是訂單揀選箱。儲存箱按照揀選箱的要求,依次從儲存區送達揀選站,電子標簽提示揀選數量,同時還配置計算機仿真終端。一般情況下,揀選效率可以提高5~8倍。
附帶說明一下,為了解決貨到人揀選中A類品種的快速揀選問題,以便降低成本,本項目還采用了傳統的流利貨架揀選系統。這也是值得借鑒的方法。
04 經驗分享
國藥上海II期工程的成功上線,是一件在行業內值得大書特書的事情。作為本項目的集成商之一,有一些經驗值得分享。
首先是國藥領導的創新精神。國藥建設現代物流始于2003年,10年的經驗并沒有使他們滿足于現狀,而是如何總結和創新。顧一民總經理反復強調的是,經過10年的實踐,大家的經驗是什么,又有什么是不足的,10年來物流技術改變了什么,這些是建設上海II期工程的指導方針。
其次是團隊合作精神。本項目參與方主要有伍強智能科技、KNAPP公司和國控自己的團隊,其它配套廠家的團隊則多達10余個。一開始大家的想法并不一致,溝通也有困難,如何協調一致成為最大的問題。但在長達3年多的時間里,無論是對總體方案的梳理,還是對“貨到人”系統原理與接口的討論,大家逐漸找到了共識。應該說,國控的團隊付出了很多。盡管項目因為土建原因有很大的拖延,但大家始終沒有抱怨,對每一個問題始終是認真對待,所以項目的上線非常成功。此外,KNAPP公司團隊人員的專業精神也是令人欽佩的。
本項目成功上線后,真正起到了很強的行業示范作用,參觀者絡繹不絕?!柏浀饺恕痹O計思想逐漸深入人心,并成為此后10余年最炙手可熱的物流揀選技術。這也許是這一項目最引人關注的地方。