面向电子商务的高效“货到人”拣选系统设计

发布时间：2014-12-30 15:24

 

【摘要】 随着电子商务的发展和人民生活水平的提高，人们的消费习惯改变，订单中的商品种类逐渐呈现多品种、少批量特点，同时，顾客对网购的要求也越来越高，：到货时间短，体验要求高，这就要求电子商务企业进行拣选和配送的速度更快、更准确。在这种情况下，符合电子商务特点的物流配送中心，起到了至关重要的作用。在配送中，拣选作业花费主要劳力，处理时间长，那么，拣选效率直接影响着配送中心的效率和客户服务水平，设计合理的拣货系统能给配送带来良好的运作效率和效益。提高拣货效率，是提高物流效率、降低物流成本的重要途径。在这一研究背景下，本文提出了面向电子商务的高效“货到人”拣选系统，从系统总体布局、仓储结构设计、订单处理系统设计、拣选工位安排等多个方面进行了研究。本文的研究成果现实意义强，研究内容包括以下几个方面：第一章是绪论部分。主要介绍论文的研究背景、论文的研究意义、主要方法、创新点以及论文的主要内容。同时对国内外相关文献进行研究归纳以及对国外拣选热点问题研究的基础上，提出研究框架，确定研究题目。第二章是拣选系统的概述。首先对拣选作业的界定，对拣选作业进行分类，分析其优缺点，指出了“货到人”拣选系统在电子商务企业中的应用优势；从效率和节能两个方面着手，提出拣选作业目标；重点对“人到货”拣选和“货到人”拣选系统分析，重点说明在电子商务企业中，“货到人”拣选系统的优越性。本章最后，对国外最新的拣货系统-Kiva system进行分析，研究其在电子商务配送中心的作用以及需要主要注意的问题。第三章是本文的核心部分，主要介绍面向电子商务的高效“货到人”拣选系统。这部分重点论述了拣选系统总体布局及相关的集成设施设备、控制系统，尤其是仓储部分，对穿梭车、提升机、物料单元、控制系统等进行了详细的说明。第四章是建立排队模型。将顾客的订单作为研究对象，将配送中心订单处理看成一个随机服务的过程。在订单处理系统中，会有多个人工拣选台（服务台），从而建立了多排队服务系统，并通过数据分析论证，选择设计本系统的订单处理模式。第五章为结论部分。本章先对论文研究的内容进行了总结，指出本文的主要工作及贡献；文章的最后，指出了研究的不足，而这些不足也将作为后续研究工作的重点内容，待进一步的探究。 

第一章 绪论

在我国知名的电子商务企业京东商城、亚马逊、当当网以及第三方交易平台淘宝、淘宝商城，这些电子商务企业发展的目标都是 5-10 年内的网购销售额达到万亿级别。然而，这些以网购为主的电子商务企业的爆发式发展，意味着每天甚至每小时将会有数以万计的订单要去处理，比如，京东商城，2013 年日均将要处理 80 万个订单，在“双十一”等这样的促销日，这一天要处理 680 万个订单。订单数量的井喷式增长，给电商企业处理订单带来了难度。 然而由于人们的消费习惯改变，订单呈现多品种、少批量特点，同时，顾客对从订单下达到收到货的时间要求越来越短，顾客网购体验要求越来越来高，这就要求电子商务企业进行拣选和配送的速度更快、准确。拣货次数多、拣选频率高、拣选时间短，这是对电子商务拣选处理系统提出了更高要求。这无疑使给电商企业带来了更大的难度。那么，为了提高顾客满意度，适应现代电子商务的快速发展，组建一套灵活高效的电子商务拣选系统将势在必行。没有灵活的拣选系统，就不能解决多品种、少批量，多频次的网购和订单特点，就不能适应现代消费者的灵活多变消费需求。电子商务的快速发展，也随即带来了许多挑战，为了实现这一目标，我们应该把有限的资源集中在迫切需要解决的问题上，去解决电子商务发展的瓶颈。
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第二章 拣货系统概述

第一节  订单拣选概念和相关系统理论
在整个系统中，成本最高的就是 AGV，为了达到一定的效率，需要购置数十台这样的 AGV，否则难以达到处理订单的效果。在国外，一台AGV就是几十万美元，在中国最便宜的国产 AGV，也是二十万元，这种高昂的成本是一般企业无法承担的。如图 2.5 所示，AGV 行走的路线都是由系统预先编码好的，按照指定路线运行。但是如果系统存在错误或者AGV突然停止，都会给系统造成拥堵，使整个系统运行中断或者停止。所以对系统的设计和控制是整个系统关键，设计要求极高。目前世界上 AGV 运行效率最高速度是 90 米\min，如图 2.5所示，由于运行线路错综复杂，笔耕文化推荐期刊，AGV 的运行速度会受到限制，无法快速运动，如果运输路线较长，那么AGV的搬运时间将会很长，影响人工拣选的效率。为了能够解决这个问题，设计出适合中国电子商务企业发展需要的拣选系统，本文参阅了国内外相关工程和文献资料，提出一种全新的拣选系统，一种基于穿梭车的“货到人”拣选系统。

 

第二节 订单拣选系统集成基础
DCS 调度模块是 LMIS 软件的核心之一，负责与上层管理相连接，接收物流管理层的指令与计划，分解下达给各执行设备，并反馈下层完成情况。该模块具有的功能、特点：提供物流实时在线仿真界面，动态显示设备状态、物料位置及任务完成情况等信息（所有物流指令和物流设备信息均实时更新）；提供详实的指令记录和任务执行记录，具有完备的设备状态、作业状态监控功能；图形界面可直观显示业务流程、物流状态、物流位置、运行参数、故障报警。该模块与上层管理相连接，接收物流管理层的物流指令，分解下达给各执行设备，并反馈下层完成情况，具有完备的设备监控功能，流程参数、设备参数的显示和修改功能。

第三章 面向电子商务的“货到人”拣选系统总体方案....................23
第一节“货到人”拣选系统总体布局........................23
第二节“货到人”自动化仓储系统..................25
第三节 控制系统.......................35
第四节 计算机管理系统......................40
第五节  本章小结.................52
第四章 Erlang排队系统的拣货工作台数量确定.................................53
第一节 “货到人”拣选排队系统特性..............................53
第二节 货到人”拣选排队系统分析与建模..................54
第三节 “货到人”拣选系统服务情况分析..................57
第四节 最优拣选工作台数的确定..................59
第五节 本章总结........................61
结论与展望..........................62
第一节 论文主要工作和贡献...............62
第二节 后续研究工作..............63

第四章 Erlang排队系统的拣货工作台数量确定

第一节 “货到人”拣选排队系统特性
对于本文中的“货到人”拣选系统，顾客的订单到达时间是不确定的，人工拣选工作台的工作人员对某一个订单的处理时间同样是不确定的。配送中心订单处理也是一个随机服务的过程。在处理过程中，发现它符合排队系统特征：顾客通过网上系统下达的并且已经在电商配送中心进人处理流程的订单是本服务系统的处理对象。由于电商企业的营业时间是不限制的，也就是说进入配送中心的订单数量是不确定的，同时也是互不影响的，相互独立的。当然了，在处理订单的过程中，会根据订单到达的时间先后进行订单处理。在订单处理系统中，拣选工作台不只一台，而是很多拣选台，这就意味着会存在多条拣选线，会存在多个人工拣选台（拣选台），每个人工拣选台之间是同时工作的，互不影响[26]。

第二节 货到人”拣选排队系统分析与建模
前文所述，本文的配送中心订单处理是一个随机服务的过程。在处理过程中，发现它符合排队系统特征。存在多个人工拣选台（拣选台），每个人工拣选台之间是同时工作的，互不影响。该系统的订单处理系统是先到先服务、多拣选台的等待制排队系统。当订单商品从商品中从仓储中取出来，不论哪个人工拣选工作台，都可以进入提供服务。具体来说就是，所有从仓库中出来的物料单元，如果前方人工拣选太有闲置的，则进入拣选台接受服务。如果各拣选台都在忙碌，则进行等待且只有一个排队队列。一旦拣选台出现空闲，则物料单元一次进入拣选台。
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第五章 结论与展望

第一节 论文主要工作和贡献
电子商务的快速发展已经成为了人们活动的一种方式，但是电子商务的一些大活动，物流系统处理能力远不能满足电子商务的快速发展要求，让人们逐渐意识到电子商务物流存在着很多问题。电子商务配送中心，是重要的基础设施之一，其中配送中心的拣货系统更是重中之重，意义重大。如何快速有效按照订单要求进行快速拣选，如何提高顾客体验度，是目前亟待解决的问题。 在这一研究背景下，本文提出了面向电子商务的高效“货到人”拣选系统，从多个方面进行了研究。本文的研究成果具有一定的现实应用意义。下面对本文的研究内容进行总结。

第二节 后续研究工作
为了提高系统现实应用能力，单路模型就需要进行适当改变，即在单路模型中，如果发现别的拣选台拣选要比所在的服务台快，则可以进行调度，选择更快地拣选台接受服务。为了能够增加实用性，这种新的单路排队模型要优于前文提到的，但是如何完善该模型理论与实际的结合还需要进一步研究。中国物流发展晚，物流基础设施薄弱，一些企业没能清楚地认识到物流对其的重要性，鉴于成本的问题，所以方案的实施还是会存在一些困难，但是企业的长远发展，是离不开基础设施的建设，离不开现代化的设备。 总之，希望本文的研究内容及研究成果能够对电子商务企业带来实际意义：提高拣选作业效率，以更好的满足电子商务企业业务发展的需要，为实现我国电子商务的大发展、大跨越提供有力的保障。
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本文编号：10945