自动分拣技术及设备

一、自动分拣技术及设备

电子商务的发展为快递物流市场带来了繁荣和活力，直观地反映为快件业务量的急剧膨胀。随着业务量的迅速增加，随之而来的是资源的紧张，尤其体现在劳动力资源的紧张上。B2C和C2C电子商务业务的递送对象多为目的地分散、品类繁杂的单件商品，整个递送活动需要进行大量机械、重复性的分类、拣选作业。据统计，分拣中心、转运中心和各网点用于分类、拣选的劳动力已占其整个劳动力的80%以上，占用大量人力、浪费时间，还很容易出错。如何提高快递操作环节的作业效率，已成为各快递节点机械化、自动化的研究重点。

（一）自动分拣技术概述

分拣作业也称拣选作业，是指将用户所订的货物从保管处取出，进行分类、集中和处理，分拣、配货是配送中心的主要职能和核心工序。随着商品经济的发展，用户需求向小批量、多批次的方向发展，配送中心配送商品的种类和数量将急剧增加，分拣作业在配送中心作业中所占的比例越来越大，是最耗费人力和时间的作业之一。分拣作业的效率直接影响着配送中心的作业效率，也是决定配送中心服务水平高低的重要因素。拣选作业的目的在于正确、迅速地将客户订购的货品集中。要达到这一目的，就必须根据订单采用适当的拣选设备，按拣选作业过程的实际情况运用一定的方法策略进行组合，采取切实可行且高效的解决方式提高拣选效率，将各项作业时间缩短，提升作业速度与作业能力。同时，必须在拣选时防止错误，避免送错货，尽量减少内部库存料账不符的现象以及作业成本的增加。

我国自20世纪70年代引进自动分拣技术以来，在立足自主开发的基础上不断吸收国外先进经验，紧跟世界先进技术，根据需求不断开发新产品。2010年5月11日，中国邮政集团公司上海研究院自主研发、能够识别中文地址的新一代信函分拣机（MPS）在上海通过专家验收。该分拣机日均处理信函量达15.3万件，平均识别率达86.75%。^[6]和国外的自动分拣技术比较，我国的自动分拣技术更符合自身的特点，针对相同的功能具有更低的价格^[7]。面对分拣量的增加、配送点的增多、相应配送时间的缩短和服务质量的提高，单凭人工分拣已无法满足大规模配送的要求。由于具有分拣速度快、分拣点多、效率高、差错率极低和基本上实现了无人化操作的特点，自动分拣技术已成为当今物流的理想选择。

（二）自动分拣技术的构成及分类

自动分拣技术主要分六大部分。一是前输送系统，主要的功能是将要分拣的物件传输到供件系统；二是供件识别系统，对从输送系统传输过来的物件进行信息识别并准确地将物件送到主分拣线上；三是主分拣线，将从供件系统接到的物件运送到指定的位置准确卸下；四是格口，存放从主分拣线卸下的物件；五是主控系统，对输送到格口的物件进行整体控制；六是信息管理系统，通过信息管理系统，能对分拣数据进行最大利用，真正实现自动化分拣。由于需要分拣的物件特性千差万别，所以不可能有完全适用于所有物件的分拣技术，从而针对不同类型的物件产生了不同的分拣技术。

常见的分拣自动化技术包括自动分货系统、自动拣选系统和电子标签拣货系统等。全自动拣选系统是一种信息处理和分拣作业完全自动的系统，主要用于一些高价值商品的分拣，如医药、卷烟及化妆品等配送中心。电子标签拣货系统是一种无纸化的拣货系统，这种拣货系统不用拣货单，而是在货架上加装一组LED显示器，客户的订单资料直接由计算机传输到货架的显示器上，拣货人员根据显示器的数字进行拣货，拣货完成之后按一下确认键即可。这种方式可大大提高拣选效率，降低工人的劳动强度，而且使差错率大幅度降低。射频拣货系统也是一种无纸化的拣货系统，主要由射频主机、无效登录点和射频终端组成。射频主机系统连接在分拣中心信息系统的有线局域网上，当射频主机接到出库指令时，将作业指令进行分解，并把分解后的指令发给各个终端，指挥作业人员或车辆进行操作，作业完成后，利用键盘可以将作业完成情况的全部信息反馈给主机系统。目前，我国的医药和电子行业已广泛开始使用射频拣货系统，全国自动分拣系统也开始应用，自动分拣技术的使用可以很好地减轻分拣操作的压力。

随着我国经济的高速发展，铁路、公路货物集散中心陆续出现，销售领域内批发零售仓库已率先向配送中心发展，而且不少配送中心的物品日处理量已超过5万箱，客观上具备了导入自动分拣系统的需求。采用自动分拣设备可以有效地实现多批量订单同时拣货，处理多品种、多路向作业，提高操作效率和准确性，在短时间内完成大处理量，减少人工干预，实现全程物件信息跟踪，增强操作可靠性，降低人力成本，以及实现越库配送。

（三）快递行业常用的自动分拣设备

快递一般来说可分为包裹、扁平件和信函三种属性的货物。由于国家对信函有规定，只能由邮政进行处理，所以国际快递企业和民营快递企业的业务不包括信函。信函有专门的信函分拣机，扁平件也有专门的扁平件分拣机。包裹按大小一般分为超小包裹、中型包裹和超大包裹三种，超小及超大的包裹原则上来说使用分拣机分拣存在一定的技术问题，而且由于量不大所以一般使用人工分拣，而一般包裹即标准包裹则可以使用自动分拣机来进行分拣。针对包裹的全自动分拣机型式非常多，从分拣机的型式来分分为直线形和环形两种，直线形常用的有滑块式、弹出滚筒式及弹出滚轮式等，环形有交叉带分拣机、翻盘式分拣机等。选用何种分拣机主要考虑建筑物的形状、设备造价、分拣能力等因素，其中环形分拣机成本相对较高，但分拣机能力可以达到每小时一万件以上，高于直线型分拣机每小时作业7 500件的水平。下面简单介绍快递行业用到的几种分拣机类型。

1.交叉带分拣机

交叉带分拣机有很多种型式，比较普遍的是一车双带式，即一个小车上面有两段垂直的皮带，既可以在每段皮带上搬送一个包裹也可以两段皮带合起来搬送一个包裹。在两段皮带合起来搬送一个包裹的情况下，可以通过在分拣机两段皮带方向的预动作，使包裹的方向与分拣方向一致以减少格口的间距要求。交叉带分拣机的优点是噪声低、可分拣货物的范围广，通过双边供包及格口优化可以实现单台最大能力约每小时2万件。但缺点也是比较明显的，即造价比较昂贵、维护费用高。国外的交叉带分拣机的基本配置为三个无接触，即驱动由直线电机完成，驱动无接触；通讯由红外通信器完成，通信无接触；小车供电是感应方式供电，供电无接触，目前国内还未达到这样的水平。交叉带分拣机主要的供应商有FKI、范德兰德、Cinetic、德国伯曼机械、英特诺等，国内的有普天及上海邮通。

2.翻盘式分拣机

翻盘式分拣机通过托盘倾翻的方式将包裹分拣出去，该分拣机在快递行业也有应用，但更多的是应用在机场行李分拣领域，最大能力可以达到每小时1.2万。标准翻盘式分拣机由木托盘、倾翻装置和底部框架组成，倾翻分为机械倾翻及电动倾翻两种，供应商有FKI、范德兰德、德国伯曼机械等。范德兰德刚刚开发出一种新型翻盘式分拣机——Exprexorter，既可以将多个托盘组合起来搬运一个大件包裹，也可以每个托盘搬运一个包裹，并可以像交叉带分拣机一样预转向将货物送入出口以减少格口间距要求。此外，由于托盘的特殊设计，还可以保证扁平件等有塑料皮包装的较轻货物不会粘在托盘上导致分拣失败。

3.滑块式分拣机

滑块式分拣机也是在快递行业应用非常多的一种分拣机，可靠且故障率非常低。在大的配送中心，比如UPS的路易斯维尔，就使用了大量的滑块式分拣机来完成预分拣及最终分拣。滑块式分拣机可以多台交叉重叠起来使用，以满足单一滑块式分拣机无法达到的能力要求。滑块式分拣机的供应商较多，这里不做介绍。

4.弹出滚筒式和弹出滚轮式分拣机

这两种分拣机的处理能力都不高，在每小时3 000件以下，适合于一些能力不高的二级中转站使用，原理也相对简单，优点是价格比较便宜。

当前快递行业普遍使用的输送分拣设备主要是输送机和自动分拣机，有手动滚筒输送、电动输送和全自动输送分拣三种。民营快递公司在站点内多使用手动滚筒输送设备，在集散转运中心多使用电动输送设备，主要目的在于降低劳动强度、加快分拣速度。使用全自动输送分拣设备的企业有中国邮政EMS和部分外资快递企业，主要在集散中心使用，具有传送、自动扫描、分拣和称重等功能。

在不久的将来，集自动分拣、扫描和称重功能为一体的设备将会越来越普及，在集散与分拣中心等快件集中处理场所，还会将安检设备与分拣设备整合在一起，薄片式快件的操作或许将由专门的文件分拣机代替现有的人工作业。