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在國內(nèi)電商或是跨境電商中，分揀都是電商履約中的一道重要環(huán)節(jié)。這篇文章里，作者就對(duì)物流分揀中心中的分揀機(jī)硬件、系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互、分揀模式等方面做了分析，一起來看一下。

一、為何要分揀

在做國內(nèi)電商時(shí)，商家通常將需要發(fā)貨的訂單，批量包裹交付給上門攬收的物流商。物流商攬收成功后，會(huì)將包裹運(yùn)輸至分揀中心，對(duì)包裹按目的地（華南、華北、華東等）、包裹形態(tài)（軟袋、紙箱）等要求進(jìn)行分揀區(qū)分，再將同類型包裹集中裝車統(tǒng)一配送，提升履約效率。

而跨境電商中，除非通過國際快遞或全程服務(wù)商進(jìn)行全程履約，即門到門配送——上門攬收—分揀—報(bào)關(guān)—清關(guān)—配送。否則若通過“自主頭程”履約，則需商家先自行對(duì)包裹根據(jù)目的地進(jìn)行分揀區(qū)分，再聯(lián)系各目的國服務(wù)商上門攬收（如美國訂單通知美國服務(wù)商、新加坡訂單通知東南亞服務(wù)商）。

因此，無論是國內(nèi)電商還是跨境電商，分揀都是電商履約中一道必不可少的環(huán)節(jié)。

二、包裹分揀機(jī)

1. 為什么需要分揀機(jī)

在訂單包裹量少的時(shí)候，選擇雇傭分揀員，以人工肉眼的方式對(duì)包裹面單上目的地等信息進(jìn)行分揀，不失為一種低成本高效做法。

但當(dāng)訂單包裹量較大的時(shí)候，則需要雇傭大量的分揀人員人工操作，也因此產(chǎn)生了高額的分揀人工成本。此時(shí)資金充裕的商家，會(huì)將目光投向包裹分揀的全自動(dòng)化設(shè)備——包裹分揀機(jī)。

當(dāng)然，分揀機(jī)設(shè)備對(duì)資金、場(chǎng)地等都有較高的要求。當(dāng)人工分揀的成本超過分揀機(jī)投入的成本、且訂單增長樂觀時(shí)，成立專門的分揀中心部署自動(dòng)化分揀設(shè)備，會(huì)成為很多大型公司降本、增效的手段。

包裹分揀機(jī)：是一種借助計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、自動(dòng)識(shí)別裝置等軟硬件設(shè)置，自動(dòng)將包裹以一定的規(guī)則“歸類”到指定位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分揀的機(jī)器。

2. 分揀機(jī)構(gòu)成

1）建包臺(tái)

由無動(dòng)力滾動(dòng)條組成，主要幫助運(yùn)往分揀機(jī)導(dǎo)入過程中，減少人工推動(dòng)、重量過重等對(duì)耗材外包裝的磨損。

2）導(dǎo)入臺(tái)

導(dǎo)入臺(tái)主要負(fù)責(zé)“待分揀”包裹的承放的同時(shí)，頂部的“自動(dòng)識(shí)別攝像機(jī)”對(duì)包裹上標(biāo)簽、面單條碼的掃描解析。

解析識(shí)別成功包裹號(hào)或訂單號(hào)后，將利用接口查詢?cè)摪鼘?duì)應(yīng)“分揀任務(wù)”，比如包裹與槽口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便后續(xù)推入槽口。

• 在包裹導(dǎo)入時(shí)，時(shí)長會(huì)發(fā)生以下異常
• 包裹重量低于分揀系統(tǒng)設(shè)置的最低重量閾值
• 包裹重量大于分揀系統(tǒng)設(shè)置的最高重量閾值
• 包裹體積過大，超出分揀機(jī)可識(shí)別的體積范疇
• 包裹上標(biāo)簽/面單未翻轉(zhuǎn)朝上，攝像機(jī)無法識(shí)別
• 包裹上標(biāo)簽/面單褶皺、破損，條碼無法識(shí)別
• 由于接口異常，未查詢到包裹分揀任務(wù)
• 包裹無可用槽口等等

后文將會(huì)對(duì)以上異常情況的解決方案進(jìn)行分享。

3）量方機(jī)

量方顧名思義，即對(duì)包裹的長、寬、高、重量、體積等信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別計(jì)算。

有些分揀機(jī)會(huì)在導(dǎo)入臺(tái)導(dǎo)入包裹時(shí)即進(jìn)行量方，導(dǎo)入與量方合二為一。而有些分揀機(jī)會(huì)在包裹導(dǎo)入后的下一個(gè)環(huán)節(jié)安裝量方機(jī)，包裹流經(jīng)此處后會(huì)降低運(yùn)輸速度，便于儀器識(shí)別。

如圖所示，此類型量方機(jī)僅頂部感應(yīng)器支持對(duì)包裹標(biāo)簽進(jìn)行掃描，而一旦包裹非標(biāo)簽/面單正面朝上時(shí)，則量方數(shù)據(jù)無法與具體的包裹進(jìn)行關(guān)聯(lián)，因此在導(dǎo)入臺(tái)導(dǎo)入時(shí)即需對(duì)包裹進(jìn)行翻轉(zhuǎn)朝上調(diào)整。

而有些較為昂貴與先進(jìn)的量方機(jī)，支持六面量方，安裝多個(gè)識(shí)別器，360度無死角進(jìn)行包裹標(biāo)簽/面單條碼掃描。

量方數(shù)據(jù)時(shí)長用于與物流服務(wù)商的對(duì)賬結(jié)算，因此該數(shù)據(jù)十分重要，需要存儲(chǔ)并回傳業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。

4）運(yùn)輸小車

運(yùn)輸小車指運(yùn)輸履帶上的“格子”，包裹掃描成功后，包裹會(huì)被履帶運(yùn)輸?shù)狡渲幸粋€(gè)小車上，此時(shí)包裹分揀狀態(tài)變更為導(dǎo)入成功。

一個(gè)小車僅可裝載唯一個(gè)對(duì)應(yīng)包裹，小車通過重力感應(yīng)或光感感應(yīng)是否成功載貨，若失敗則為導(dǎo)入失敗，對(duì)應(yīng)的包裹需要人工介入重新掃描。

小車運(yùn)輸包裹去往槽口過程中，也會(huì)出現(xiàn)一些常見異常：

• IBB：包裹卡在2個(gè)小車之間
• IOB：包裹超出小車邊緣
• 轉(zhuǎn)彎過大，包裹從小車甩出

以上異常同在下文分揀異常部分作詳細(xì)介紹。

5）槽口

槽口也稱格口，處于分揀機(jī)末端，相當(dāng)于分揀機(jī)的出口。通常與籠車、麻袋相連接，用于被分揀機(jī)小車推出的包裹歸類。

槽口類型有：正常槽口、異常槽口、停用槽口等。可在分揀管理系統(tǒng)中對(duì)槽口類型進(jìn)行維護(hù)。異常槽口專門用來接收重量、無槽口判斷等異常包裹。

槽口通常帶有業(yè)務(wù)屬性：比如相同渠道、耗材、訂單類型、申報(bào)方式、國家、體積等，可根據(jù)業(yè)務(wù)包裹分揀需要，對(duì)槽口匹配的包裹條件進(jìn)行設(shè)置。

槽口與運(yùn)輸小車連接處，可安裝光感感應(yīng)設(shè)備，用于對(duì)包裹推入槽口是否成功、以及槽口是否裝滿進(jìn)行感應(yīng)。

當(dāng)光感設(shè)備感應(yīng)包裹成功落入槽口，則包裹對(duì)應(yīng)分揀狀態(tài)應(yīng)自動(dòng)變更為卸載成功。若光感識(shí)別槽口已有包裹溢出，可自動(dòng)將該槽口狀態(tài)變更為停用（后續(xù)可由人工拉走滿載籠車后手動(dòng)開啟）。

槽口停用后，帶有該槽口分揀任務(wù)的包裹將不會(huì)流入，系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別該包裹是否有其余可用槽口，若無可用，則包裹會(huì)在運(yùn)輸流水線上，以業(yè)務(wù)配置的超圈數(shù)以內(nèi)圈數(shù)繼續(xù)流轉(zhuǎn)，尋找與等候可用槽口，超過超圈數(shù)設(shè)置后，則流入異常槽口等候二次掃描。

6）MES人工補(bǔ)碼

從分揀機(jī)靈活性考慮，需在導(dǎo)入臺(tái)提供人工補(bǔ)碼設(shè)備，以支持自動(dòng)識(shí)別攝像設(shè)備無法識(shí)別時(shí)，由人工輸入包裹關(guān)鍵信息，查詢分揀任務(wù)并進(jìn)行掃描導(dǎo)入。

MES補(bǔ)碼器通常由顯示屏、掃描槍、鼠標(biāo)、鍵盤、支架組成。

三、分揀系統(tǒng)交互

1. 系統(tǒng)交互

以下介紹幾個(gè)主體：業(yè)務(wù)系統(tǒng)、分揀管理系統(tǒng)、PLC、分揀機(jī)設(shè)備。

• 業(yè)務(wù)系統(tǒng)，即分揀環(huán)節(jié)上游的OMS、WMS、TMS等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其下發(fā)的訂單、包裹、渠道、目的地等信息，都是包裹分配槽口的重要依據(jù)。
• 分揀系統(tǒng)：對(duì)分揀機(jī)設(shè)置、槽口匹配條件、分揀任務(wù)下發(fā)、分揀結(jié)果存儲(chǔ)進(jìn)行管理的系統(tǒng)。
• PLC：可編譯邏輯控制系統(tǒng)，相當(dāng)于分揀機(jī)設(shè)備的大腦，由它來對(duì)分揀機(jī)設(shè)備執(zhí)行進(jìn)行發(fā)號(hào)施令。
• 分揀機(jī)：對(duì)包裹執(zhí)行分揀的實(shí)體設(shè)備。

一次完整的包裹分揀，基本由這四個(gè)系統(tǒng)主體串聯(lián)起來，進(jìn)行系統(tǒng)交互：

首先，需上游業(yè)務(wù)系統(tǒng)將槽口配置需要用到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供，比如渠道信息、訂單類型等。

其次，在分揀系統(tǒng)維護(hù)分揀機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)置：比如一個(gè)分揀機(jī)最輕、最重重量、超圈數(shù)（即一次最多支持運(yùn)轉(zhuǎn)幾圈）等進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)需要維護(hù)槽口匹配條件：比如目的國=美國時(shí)，命中槽口A001。

維護(hù)完畢后，需將對(duì)應(yīng)的信息推送PLC系統(tǒng)，由于分揀機(jī)設(shè)備商內(nèi)部也有一套槽口編碼，因此得將企業(yè)端的槽口編碼與分揀端的槽口編碼映射，使得分揀任務(wù)能成功找到對(duì)應(yīng)槽口。

等待業(yè)務(wù)系統(tǒng)包裹信息下發(fā)，分揀系統(tǒng)根據(jù)槽口分配規(guī)則，為包裹分配對(duì)應(yīng)的槽口，一個(gè)“包裹—槽口”的對(duì)應(yīng)關(guān)系即是一個(gè)最簡單的分揀任務(wù)。

分揀系統(tǒng)下發(fā)分揀任務(wù)至PLC，由PLC通知對(duì)應(yīng)的設(shè)備機(jī)器執(zhí)行分揀任務(wù)。

分揀機(jī)執(zhí)行任務(wù)后，根據(jù)任務(wù)分發(fā)鏈條，再將分揀結(jié)果反向通過PLC——分揀系統(tǒng)——業(yè)務(wù)系統(tǒng)層層返回。

2. 分揀任務(wù)狀態(tài)機(jī)

上文提及，分揀系統(tǒng)根據(jù)槽口分配規(guī)則，為包裹分配對(duì)應(yīng)的槽口，一個(gè)“包裹—槽口”的對(duì)應(yīng)關(guān)系即是一個(gè)最簡單的分揀任務(wù)。

分揀任務(wù)可簡單歸結(jié)為4個(gè)狀態(tài)：未分揀、分揀中、分揀成功、分揀失敗。

• 未分揀：分揀系統(tǒng)分配包裹槽口，創(chuàng)建分揀任務(wù)下發(fā)PLC并被成功接收。
• 分揀中：包裹拉至導(dǎo)入臺(tái)，分揀機(jī)設(shè)備對(duì)包裹條碼識(shí)別解析成功后。
• 分揀成功：從掃描成功到包裹真正滑入正確槽口，分揀任務(wù)可變更為分揀成功。
• 分揀失?。喝舫霈F(xiàn)包裹導(dǎo)入運(yùn)輸小車失敗、包裹未正確滑落預(yù)判槽口、超過一定期限分揀任務(wù)未完結(jié)的，系統(tǒng)可自動(dòng)將分揀任務(wù)變更為分揀失敗。

3. 分揀狀態(tài)

剛才提及的是分揀任務(wù)的狀態(tài)，實(shí)體是——分揀任務(wù)，而本土則是包裹的分揀狀態(tài)，對(duì)應(yīng)實(shí)體為——包裹。

• 待分揀：PLC接收分揀系統(tǒng)下發(fā)分揀任務(wù)成功。
• 掃描成功：導(dǎo)入臺(tái)成功掃描解析包裹條碼。
• 掃描失?。喊亓坎环蠘I(yè)務(wù)設(shè)置閾值、掃描無法定位包裹等。
• 導(dǎo)入成功：包裹成功推入小車。
• 導(dǎo)入失?。喊迫胄≤囀　迫胄≤嚽氨蝗斯せ赝说?。
• 卸載成功：包裹成功滑入預(yù)定預(yù)判槽口。
• 卸載失?。喊謷蝿?wù)無槽口、未按預(yù)定滑入對(duì)應(yīng)槽口等。

當(dāng)包裹掃描失敗、導(dǎo)入失敗、卸載失敗時(shí)，需人工介入重新處理后，二次進(jìn)行導(dǎo)入臺(tái)掃描，可對(duì)原分揀任務(wù)變更為分揀失敗后作廢，并將原分揀任務(wù)復(fù)制出新分揀任務(wù)執(zhí)行。

四、分揀模式

包裹分揀機(jī)分揀模式有以下幾種通用模式。

模式一：自動(dòng)掃描模式

系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別包裹上的條碼，通過條碼信息在相關(guān)系統(tǒng)查詢對(duì)應(yīng)分揀任務(wù)，獲取包裹預(yù)判槽口。后續(xù)將包裹正確分揀入相應(yīng)的物理槽口中。

模式二：人工掃描模式

使用與分揀設(shè)備實(shí)時(shí)連接的手持條碼掃描器識(shí)讀包裹上的條碼，通過條碼信息在相關(guān)系統(tǒng)查詢對(duì)應(yīng)分揀任務(wù)，獲取包裹預(yù)判槽口。后續(xù)將包裹正確分揀入相應(yīng)的物理槽口。

模式三：人工掃描條碼并鍵入模式

使用與分揀設(shè)備實(shí)時(shí)連接的手持條碼掃描器識(shí)讀包裹上的條碼，并鍵入分揀信息（槽口編碼等），分揀設(shè)備將掃描的條碼信息和人工鍵入的分揀信息綁定儲(chǔ)存，利用鍵入的分揀信息將包裹分揀入相應(yīng)的物理格槽口。

上述三種分揀模式之間無需人工切換，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)所有分揀模式的混合作業(yè)。

模式四：純?nèi)斯ゆI入模式

在該模式中，分揀設(shè)備根據(jù)人工鍵入的分揀信息（槽口編碼等），將快遞件分揀入相應(yīng)的物理槽口。

五、分揀異常

針對(duì)上文提及到的相關(guān)異常，可用以下方法解決：

1. 重量異常

超輕、超重、分揀重與打包重差異過大等，可設(shè)置專門的異常槽口處理該類型異常包裹。也可在導(dǎo)入臺(tái)即進(jìn)行攔截，包裹攔截導(dǎo)入。

2. 無槽口

若包裹分揀任務(wù)無法識(shí)別對(duì)應(yīng)的槽口，同理可設(shè)置專門異常槽口分揀。由分揀中心現(xiàn)場(chǎng)異常處理員核實(shí)無槽口原因。若確實(shí)由于為進(jìn)行槽口配置所致，可針對(duì)缺失的條件維護(hù)對(duì)應(yīng)唯一槽口。

3. 無分揀任務(wù)

當(dāng)包裹掃描完成，未能識(shí)別含有分揀任務(wù)時(shí)，可能是由于下發(fā)分揀任務(wù)接口異常引起，可調(diào)起補(bǔ)償接口主動(dòng)進(jìn)行分揀任務(wù)查詢。

4. IBB（包裹占用2個(gè)運(yùn)輸小車異常）

當(dāng)IBB感應(yīng)器檢測(cè)到兩個(gè)小車之間有一票快件時(shí)，兩個(gè)小車同時(shí)被封鎖（自動(dòng)），導(dǎo)入供件臺(tái)的新的快件將不能送上這兩個(gè)小車。

該小車之間的快件被認(rèn)定為迷路物品，將被送至指定的異常格口（如上圖IBB chutes），經(jīng)過異常格口時(shí)，兩個(gè)小車同時(shí)被激活，嘗試釋放該快件。在統(tǒng)計(jì)報(bào)表中，按迷路物品記錄，并將此異常信息反饋給主機(jī)。

當(dāng)經(jīng)過下一個(gè)IBB感應(yīng)器時(shí)，若該快件被檢測(cè)到仍未卸載，分揀機(jī)應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行，但需系統(tǒng)報(bào)警（兩小車仍然保持封鎖），直至IBB感應(yīng)器檢測(cè)不到被封鎖小車上有件（例如該快件被人工移除）被移除，然后系統(tǒng)自動(dòng)將兩小車解除封鎖。

在驗(yàn)收測(cè)試過程中，如果快件出現(xiàn)在兩個(gè)小車之間或卸載到IBB異?；郏摪鼘⒈徽J(rèn)定為分揀失敗。

5. IOB（超邊：包裹超出小車邊界）

被第一個(gè)IOB感應(yīng)器檢測(cè)到的快件被認(rèn)定為迷路物品，將被嘗試居中拉回。在第二個(gè)IOB感應(yīng)器檢測(cè)到快件時(shí)，分揀機(jī)環(huán)線將停機(jī)到自動(dòng)掃描儀位置附近（如上圖）并在系統(tǒng)報(bào)警。

六、分揀搭建原則

除此以外，分揀中心分揀機(jī)的搭建也應(yīng)該遵循以下幾個(gè)原則。

1. 分揀柔性

若分揀中心區(qū)分大貨分揀機(jī)和小貨分揀機(jī)，從分揀柔性上看，應(yīng)當(dāng)支持將小包裹投入大貨分揀機(jī)分揀。

同時(shí)，若存在多個(gè)距離較近分揀中心，為確保履約時(shí)效。當(dāng)某個(gè)分揀中心分揀機(jī)設(shè)備故障并短期難以修繕完畢時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)支持包裹“轉(zhuǎn)倉投放分揀”。

2. 安全

分揀機(jī)周圍應(yīng)設(shè)立安全立網(wǎng)，用于防止操作人員意外觸碰到運(yùn)行中的的分揀小車，或人工橫跨、彎腰穿過分揀機(jī)設(shè)備，避免卷入重大安全風(fēng)險(xiǎn)。

在分揀機(jī)沿線沒有格口的位置需要安裝安全托網(wǎng)。安全托網(wǎng)應(yīng)設(shè)計(jì)成在小車兩側(cè)具有足夠的寬度，托網(wǎng)的外沿在靠近操作員的一側(cè)需設(shè)計(jì)成向上折起，以防止小件飛落。托網(wǎng)的設(shè)計(jì)需滿足身高約1.7米的操作人員在沒有輔助設(shè)施的情況下可以撿到飄落在托網(wǎng)上的快件，且無法觸碰到運(yùn)行的分揀小車。

3. 高效

導(dǎo)入臺(tái)的自動(dòng)識(shí)別設(shè)備，應(yīng)該經(jīng)過實(shí)踐調(diào)整至最佳拍攝位，減少人工多次調(diào)整導(dǎo)入包裹位置耽誤時(shí)效。分揀任務(wù)、分揀結(jié)果回傳接口，應(yīng)考慮接口異常阻塞影響分揀運(yùn)轉(zhuǎn)情況，產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮補(bǔ)償、兜底接口。

以上，就是對(duì)物流分揀中心中，分揀機(jī)硬件、系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互、分揀模式的一些抽象和概略分享。更多的內(nèi)容將會(huì)在“下篇”推出。