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从Oracle WMS的层面分析仓库拣选面存储策略

【IT168 专稿】目前,大家有这样的共识:传统的仓库正在向现代的配送中心转变。而现代的配送中心的核心正是快速的分拣,如何做到快速分拣?一方面来自仓库内部有足够多的拣选面,另一方面来自于拣选面的存储策略,因为拣选面的分拣效率正是来源于拣选面的存储策略是否得当。为什么这样说? 

    因为,物料的储存策略决定了它在拣选工作面的位置和理想存货水准。你是否思考过,将物料储存在仓库的哪个位置才能真正使得仓储效率的显著提高?试想一下,如果将一种经常用的物料放置在离装运区域远的位置,带来的不增值活动将要花费多少时间,比如说额外增加的运输时间。那么将一个常用的很重的物品放在一个很低的货架上,使得工人要经常弯腰花大力气来搬运也是一样的道理。 

    大多数仓库拣选工作面都有一些黄金区域。你可以想象的到,这些黄金区域是拣选工作的“黄金地段”。一般来说,这里的储位临近拣选线路的终点,货架高度也非常适合搬运。但是呢,这些区域实在太少,当然事实也必须如此,否则拣选工作面就会很大而且很难管理。那么何不从生产效率最大化的角度来设计物料储存地点呢?通常人们都希望把常用物品放在最便利的位置。 

    配送中心通常保证了顾客需求—利用大批量物流来满足这种需求。大批量物流是用托盘和大储存箱接收物料以及以件装或内部包装发货给顾客。要满足这种需要,你要使得拣选工作面适合拣选件装物品(或者是更小的单件物品),还要适合大量储存物料。你还得建立从仓储区到拣选工作面的补给。拣选工作面的库存水平也很重要,必须优化拣选工作面的最大和最小库存水平,避免积压物料,同样也避免经常从仓储区往工作面的补给。 

    为了选择合适的拣选工作面储存策略,你需要分析拣选工作面物品的需求模式以及其他约束条件,例如拣选工作面的空间。需要关注的参数是需求模式以及约束条件。物品需求模式可以通过历史数据或者预测得出。

需求模式 

    时间范围:是指你希望分析需求,确定储存策略的未来某一时期。
物料需求与很多因素有关,例如季节性、外部事件、促销以及产品处于生命周期的阶段。要确定储存策略,你必须非常清楚物品在某个阶段的需求量,例如,你想为节假期选择一个储存策略,你需要知道储存策略有效实施的时间范围以及在这一范围内物品的需求量。 

    拣选频率:如果物品的拣选频率很高,你一定希望将它放置于一个便利的地方以供拣选而不去考虑每次拣选物品的数量。 
    打个比方说:有两类物品,第一类物品要取10次,每次1件,第二类物品要取2次,每次5件,尽管两类物品的总需求量一样,但你仍然愿意把第一件物品储存在最便利的地方。 

    拣选需求:物品需求数量决定每类物品在工作面的库存水平。 
    如果需求大,你肯定希望库存量大以避免高频率的补给。 

    频率和需求的变化:这种物品的需求量在特定的时期内是否不规律? 
    在某一天是否具有较高的拣选频率而在另一天却不需要呢?这个因素决定你是否将该物品放置在工作面。

约束条件 

    物品尺寸:在确定某物品最大补给时能放置的拣选工作面区域时,物品尺寸非常重要。你肯定希望拣选工作面空间最大化。 

    物品性质:这些因素包括物品的可碎性、重量等。 

    如果一件物品容易破碎,你肯定希望最后拣选它。同样,如果一件物品很重,你肯定希望在拣选线路的终点拣选它。一些仓库通常将那些外观相似的物品相互隔离以尽量减少拣选错误。同理,在拣选工作面也不能将外包装箱相同的不同物品混放在一起。 

    标准包装:许多仓库通常采用整数件物品进行补给以减少物料搬运。所以标准包装决定补给批量大小。 

    储存点特征:这些特征决定了储存点的容量。例如,储存点是否可以承重,是否有足够的空间,是否有合适的尺寸来储存物品。 


    通过以上分析,我们可知在仓库中影响存储策略的因素,存储策略要回答下列问题:

•在拣选区存储哪些产品项?
•每项产品应该在拣选区存储多少?
•特殊产品应该存储在哪里?
•你怎样补充拣选区的产品?

    要解答这些问题我们需要简化我们的解决办法。这样做的一个方法,就是应用仿形即利用帕累托原则的分组产品项及储位。典型的ABC分析方法就是一个帕累托原则的例子。它的思想是为了简化分析某些产品项和储位可以集合在一起。


储位优化 

    在拣选区优化储位意味着对定位进行分组归类时要建立在方便拣选的基础上。拣选方便性是测度拣选机器在进行拣选时移动的距离和完成拣选的复杂度。在这些因素基础上,储位可以被分类。一个简单的分组可以是如表1所示的:

    如果你选择更形象的图像法,则储位分类如下:


产品项优化 

    为了实现这一分类,我们需要分析拣选区所预期的产品需求模式。如果仓库中的拣选区只是设计用来存储单件,你一定要把整箱和托盘拣选排除。我们假设拣选时间跟拣选数量无关,因此我们不关心拣选量。当获得了拣选频率后,按照拣选频率从高到低排列。你会看到小部分的产品却占拣选任务的大部分。 

    更新:下图显示的是拣选活动的“长尾”分布图。X轴上产品项的拣选在Y轴上以绝对数字标出。

长尾拣选分布

    在这个例子中,80%的拣选来自不到20%的产品项。

    如果你的仓库需求模式在各种产品项间均匀分布,你就得需要用很大的产品比例来满足很小的拣选任务。 

    更新:下图显示的是拣选活动分布的“肥尾”类型。X轴上产品项的拣选在Y轴上以绝对数字标出。

肥尾拣选分布

    在这个例子中,60%的拣选任务占用了40%的产品项。

    如果你面临“肥尾”拣选分布,在拣选区制定精确的定位可能效果不明显。

货位分配 

    下一步是在来自储位仿形的储位信息的基础上利用这些信息对产品项进行货位分配。例如,如果有5个“黄金”储位,你需要确定前5种占大部分拣选任务的产品项,然后确定剩下的产品项来分配“白银”储位。

    经过储位和产品项的仿形,我们已经很大地简化了问题。不是为成百上千的产品项分配少数几个储位,而是将几个很少的产品类分配到几个有限数量的储位类中。一个很简单的方案如下:

    如果一个给定的储位由于容量或者其他约束没有指定产品项,那这个储位可以指定给拣选频率低点的产品项。不是所有的产品项都有储位,因为拣选区有容量限制。

固定或者变动储位

    如果一种产品或者一系列产品的需求具有高变动性呢?那给一个在某些天需求量很少的产品项分配一个“黄金”储位还有意义吗?可能没有。当然你可以在需求量少的时间重新分配。但是重新分配储位是有成本的,也有可能因为空储位不够而变得复杂。在这种情况下,拣选区的储位是在该产品项在特殊日期或者一个拣选波的基础上动态决定的。当需求变动很大而且对各种产品项需求也不均匀时,为产品项设立变动储位,采用“拣选至零”策略即通过一个拣选波中所有订单来确定补充量,补充总共需求量到拣选区,当一个拣选波完全完成时使储位至空。

补充策略 

    在拣选区存储的产品总是快速地进出,所以把存储量耗尽是不明智的。因此在补充期间储位上应该有一个最小水平的存储量。因此,如果补充拣选区需要一天时间,那拣选区的最小存储量就应该是一天的平均需求。最大存储量由储位的容量决定。为了充分利用拣选区,你可能想最大化拣选区的容量。 

    为了减少补充时的物料装卸活动,把补充批量定为在存储区等存储的产品的度量单位是明智的。如果从存储区对拣选区进行补充的货物是整箱的,就把每箱中产品数量定为补充批量。这是为了确保补充量是每箱中数量的整数倍。 

    很明显的还有其他几个因素影响最优的储位分配决策。比如订购相关性(把经常一起定购的产品项分配在同一个过道),易损性(把容易损坏的产品项放在拣选通道的最后),产品项相似性(把相似产品彼此分开)等等是很重要的。然而这个简单的方法却是好的开始。 

    通过以上的分析,我们可知仓库拣选面的存储策略,那如何通过仓库管理系统来实现这一存储策略。下面,我们来看看Oracle WMS是如何帮助构成和执行拣选区的存储策略的。


构成和执行拣选区的存储策略 

    在Oracle WMS中,构成和执行拣选区的存储策略包括以下六个步骤:

(1)拣选区定义 

    构成仓库拣选区的实体空间需要是单独的子仓库。各个独立的存储箱柜可以定义为子仓库的储位。就像我以前论述的一样,你可以选择用排、架子、箱柜标准和设置校验数字来提高存货的精确性。电子表格可以使它简单一些。如果拣选区存储的是特殊的包装结构,如盒、纸箱、单位、个等等。为子仓库确定拣选度量单位应该与包装结构保持一致。拣选度量单位可以让你构建这样的拣选规则:通过整数倍包装结构的来满足订单,从而最小化你的仓库物料装卸活动。

(2)确定和变动储位 

    下一步是分配产品到你的拣选区子仓库。这里你有两个选择。你可以给每个产品项指派特殊储位或者子仓库中产品储位都是变动的也就是说不为子仓库中的产品指派特殊储位。就像我们以前讨论的一样,你可能会把最好的储位分配给拣选频率高的和需求模式比较均匀的产品项。

(3)补充设置 

    拣选区需要从存储区或者大的存储区域获得补充。拣选区的产品项也要进行补充设置,其组成元素包括最小量、最大量和补充批量。补充批量的度量单位应该是包装结构的高一层的倍数。例如,你为拣选区一次补充2个满箱,每个箱里有24件,那你的补充批量就是48件。

(4)补充计划 

    前两步关注的是拣选区的设置需要。为了保持拣选区的存货需要在固定的间隔下进行补充。这样做的话,就要在固定的间隔比如每30分钟安排运作最高—最低点补货计划。补充计划可以按照下面的公式来计算补充量: 

    补充量=最大量 + 待审需求量 - 现货量 – 待审供应量 

    一旦补充量计算出来,补充转单就用补充批量生成了。这时候生成的补充转单并没有确定目标储位和补充来源。那是拣选和堆放规则的事情。

(5)拣选和堆放规则 

    那变动储位呢?这也可以由堆放规则来实现。如果这个产品项在拣选区中已经存在,简单的堆放规则是把产品集合在同样的位置。你还可以使用堆放规则中的Locator Flex Fields 和SQL语句来设置任何运营政策。

(6)补充任务 

    转单分配时要应用拣选和堆放规则。分配程序也为了执行而产生指派给仓库资源的补充任务。转单分配程序本身可以人工执行,也可以使用“转单拣选滑动报告”进行成批分配。补充任务可以像其他拣选任务一样被指定一个合适的仓库资源。

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