光線指引輔助揀選系統(tǒng)研究

武志磊　袁天祥

摘要：揀貨作業(yè)是物流中心最重要的作業(yè)環(huán)節(jié)，合理的揀貨方式和先進(jìn)的揀貨設(shè)備成為物流中心提升作業(yè)效率的利器。本文突破傳統(tǒng)揀選技術(shù)，提出一種成本低，適合“多品種，小批量”特點(diǎn)的中小型企業(yè)配送中心的新的輔助揀選方法，降低揀選設(shè)備門檻，推動(dòng)我國(guó)物流行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的普及。

關(guān)鍵詞：物流揀選；光線指引；云臺(tái)

1引言

配送業(yè)務(wù)目前已經(jīng)成為物流運(yùn)作的核心環(huán)節(jié)之一。隨著配送商品品種的日益增多，多品種、高頻次的商品揀選作業(yè)得到迅速發(fā)展，揀選已經(jīng)成為配送中心業(yè)務(wù)最大、勞動(dòng)強(qiáng)度最強(qiáng)的作業(yè)。隨著傳統(tǒng)的表單揀貨方式越來(lái)越不能滿足大型物流中心的需求，RF揀選、電子標(biāo)簽揀選、語(yǔ)音揀選、自動(dòng)分揀等技術(shù)逐漸被國(guó)人所熟知。由于具有速度快、效率高、差錯(cuò)率低、無(wú)紙化、標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)特點(diǎn)，近十年來(lái)電子標(biāo)簽揀貨系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)物流中心廣泛應(yīng)用。雖然電子標(biāo)簽系統(tǒng)能大幅提升揀貨作業(yè)效率、降低差錯(cuò)率，但是現(xiàn)有主流的電子標(biāo)簽系統(tǒng)仍然存在一些不足，比如施工難度大、造價(jià)高、靈活性差等。本文提出一種光指引揀選系統(tǒng)，能有效解決上述問(wèn)題。

2光指引輔助揀選系統(tǒng)

光指引輔助揀選系統(tǒng)，是通過(guò)光束投射可變數(shù)字至倉(cāng)庫(kù)貨位上，引導(dǎo)揀貨員揀貨并利用腕帶反饋器實(shí)現(xiàn)確認(rèn)和信息反饋的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了快速指引，從而高效，無(wú)差錯(cuò)的完成揀選作業(yè)；光指引輔助揀選設(shè)備在倉(cāng)庫(kù)中采用吊頂或者支架的形式定位安裝，每臺(tái)設(shè)備可以預(yù)存一百多個(gè)貨物信息，相當(dāng)于可以代替一百多個(gè)電子標(biāo)簽，造價(jià)較低。

光指引輔助揀選系統(tǒng)是一個(gè)軟硬件相結(jié)合的綜合系統(tǒng)，主要應(yīng)用了自動(dòng)化控制技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，串口通訊技術(shù)，無(wú)線通訊技術(shù)等。以下就其組成結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行展開(kāi)說(shuō)明。

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，主要由云臺(tái)以及控制橫縱向旋轉(zhuǎn)的兩臺(tái)伺服電機(jī)構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)帶動(dòng)光投射系統(tǒng)進(jìn)行全方位快速轉(zhuǎn)動(dòng)，使光顯數(shù)字能夠投射到大范圍的貨位上。云臺(tái)能夠指引360度半球范圍，通過(guò)232串口通訊方式與上位機(jī)通訊。

投射系統(tǒng)

由激光燈，數(shù)字轉(zhuǎn)盤以及控制數(shù)字轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)組成，使得光線能夠呈現(xiàn)字符或數(shù)字，并以直光線投射到貨架上。實(shí)現(xiàn)快速揀選指引功能。可根據(jù)具體倉(cāng)庫(kù)業(yè)務(wù)流程需要做出投射數(shù)字或符號(hào)等指示形狀。

手持反饋系統(tǒng)

通過(guò)APC220無(wú)線通訊方式，使用物聯(lián)網(wǎng)穿戴式設(shè)備解決信息反饋的問(wèn)題，能夠通過(guò)腕帶佩戴在操作員手臂上，工人選擇合適的佩戴位置，進(jìn)行揀選前及揀選后訂單的確認(rèn)。

上位機(jī)控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)通過(guò)與硬件通訊，按照訂單對(duì)貨物最優(yōu)方式進(jìn)行排序以控制光指引系統(tǒng)進(jìn)行指引，具備功能有添加揀選單，配置揀選貨架位置，手動(dòng)控制調(diào)節(jié)云旋轉(zhuǎn)。能夠通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)與WMS或者其他的管理信息系統(tǒng)對(duì)接。

2.2.系統(tǒng)功能

指示揀貨功能

揀貨人員根據(jù)裝置投射出的數(shù)字揀選完畢后通過(guò)腕帶手持端確認(rèn)，投射裝置投射出“OK”的影像，自動(dòng)轉(zhuǎn)向下一個(gè)需要揀選的貨位，依次揀選貨物，完成訂單。

可接入企業(yè)WMS倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)

控制光指引輔助揀選系統(tǒng)的上位機(jī)軟件系統(tǒng)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式接入企業(yè)的WMS倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)或是與其他的管理系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。

盤點(diǎn)商品在庫(kù)數(shù)量

在上位機(jī)系統(tǒng)中將揀選系統(tǒng)的模式切換成盤點(diǎn)模式，通過(guò)與WMS系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的對(duì)接獲得數(shù)據(jù)，投射裝置投射出來(lái)的光學(xué)數(shù)字將顯示待盤點(diǎn)貨位的賬面貨物數(shù)量。

多訂單同時(shí)揀選

投射裝置可兼俱不同色光的投射，通過(guò)顯示不同的顏色可區(qū)分多個(gè)訂單，不同顏色同樣也可以區(qū)分倉(cāng)庫(kù)中貨物流轉(zhuǎn)的不同狀態(tài)。

3揀選流程

1.整個(gè)的揀選過(guò)程從獲取訂單開(kāi)始，也就是下圖中的訂單確認(rèn)；

2.接下來(lái)光指引揀選系統(tǒng)會(huì)根據(jù)訂單中的貨物的名稱、編號(hào)確定其位置并進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)；

3.根據(jù)貨品的貨位信息及數(shù)量信息，指示相應(yīng)的貨格并打出對(duì)應(yīng)的數(shù)字；

4.揀貨人員根據(jù)投射點(diǎn)的貨位，以及投射出的數(shù)字揀選相應(yīng)數(shù)量的對(duì)應(yīng)貨物；

5.揀選完畢，揀貨人員通過(guò)手持端的按鈕確認(rèn)，投射裝置顯示“OK”字樣；

6.揀貨人員通過(guò)手持端控制按鈕，控制光指引揀選系統(tǒng)開(kāi)始下一單的訂單獲取。至此整個(gè)循環(huán)完成，揀貨人員如此往復(fù)操作即可。

4優(yōu)勢(shì)

光指引輔助揀選系統(tǒng)是對(duì)現(xiàn)有成熟的軟硬件技術(shù)集成、創(chuàng)新的產(chǎn)物，是一種人工輔助的傻瓜式的揀選系統(tǒng)。

對(duì)比傳統(tǒng)的揀貨方式（人工處理）：（1）揀貨員無(wú)需記憶貨品位置信息，由光線指引工人進(jìn)行作業(yè)，準(zhǔn)確，快捷，錯(cuò)誤率極低，避免了傳統(tǒng)揀貨方式依賴熟練工人；（2）通過(guò)上位機(jī)系統(tǒng)對(duì)訂單中的貨物進(jìn)行排序，避免了揀貨人員的往復(fù)走動(dòng)，減少了其勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了其工作效率；（3）避免了訂單的打印，實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化辦公。

對(duì)比當(dāng)前較為先進(jìn)的RF揀選、電子標(biāo)簽揀選、語(yǔ)音揀選，光指引揀選提供了一種全新的揀選模式，克服了這些揀選方式工程實(shí)施量大，維護(hù)困難，成本較高的問(wèn)題。

5結(jié)論

光指引輔助揀選系統(tǒng)適合于訂單呈現(xiàn)“多品種，小批量”的中小型企業(yè)、電商企業(yè)、零售企業(yè)，尤其是像醫(yī)藥等行業(yè)，光指引輔助揀選系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)較為明顯。光指引輔助揀選系統(tǒng)的成本優(yōu)勢(shì)非常適合于這類想要節(jié)省成本又想提高效率的企業(yè)的需求。

另外，該揀選系統(tǒng)的適應(yīng)范圍也極廣，不僅可以用在物流行業(yè)的揀選倉(cāng)庫(kù)中，還可以用在一些零售企業(yè)的門店、藥店中等，為員工為顧客拿商品提高效率。當(dāng)然，它的小巧、靈活和準(zhǔn)確的特性，在其他行業(yè)也可以發(fā)揮很大的功能，等待我們?nèi)ネ诰颉?