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    跨境电商仓配中心物流工艺设计

      信息来源:   发布时间:2021-11-16  点击数:

    1 前言

    过去几年,我国跨境电商呈爆发式增长。2015 年上半年,我国跨境电商交易规模为2 万亿元,同比增长42.8%,占我国进出口总值的17.3%。随着跨境电商试点城市数量的增多,未来会有更多企业加入跨境电子商务行列,中国跨境电子商务从规模到质量都会有大幅度的提高。在保障跨境电商良好运行的诸多环节中,仓配中心扮演了极为重要的角色。仓储、分拣、打包、发货任一环节出了问题,就会影响整个供应链,导致进出口商品无法顺利出区,甚至导致“爆仓”,增加物流成本和时间。

    本文将以国内某跨境电商企业的仓配中心项目为例,探讨跨境电商仓配中心物流系统的设计。

    2 设计条件

    该跨境电商企业主要开展跨境B2C业务,采用“保税进口”模式,将海外商品批量发送至国内保税库暂存,再从保税库根据实际订单按单发货。保税库主要负责该跨境电商企业的收货、仓储、分拣、发货等工作。

    图1 所示为该跨境电商企业用于仓配中心的仓库。仓库长154m,宽72m,为单层钢结构,室内净高11m。库内划分为4 个防火分区,防火分区间有防火卷帘相通。

    按要求,仓库入库商品品规约4 000 类,主要是进口食品、母婴用品、日用消费品等。正常工作时间8h,日发单量需达到2万单,平均每单3件货品,平均补货周期为7天。本项目需按以上条件合理设计仓库容量、功能布置、操作方式,并选择合适的物流设备,满足使用要求。

    3 作业流程设计

    跨境电商仓储与传统仓储相比,最大的不同在于海关监管。比如,传统仓储没有查验环节,跨境电商仓储需要将商品信息及商品交由海关抽查,查验后才能入库。商品出库也需要将商品信息及商品交由海关抽查。

    图1仓库平面图

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    以满足B2C类型电商仓储发货要求以及海关监管要求为标准,对入库流程和出库流程进行设计如下。

    图2 入库流程图

    图2 入库流程图  下载原图


    入库流程如图2所示,货物由集装箱车运输到达仓库后,工作人员安排卸货,交由海关查验人员检查,与报关信息核对无误后放行。仓库工作人员对货物进行检查,合格的进行分类装盘、贴标,完成后入库存储;不合格的放到退货区等待退货。

    发货流程如图3所示,仓库OMS系统接收跨境电商平台发来的订单后安排发货。首先将订单信息与周转箱绑定,以周转箱为一个发货单位,将该订单所包含的商品拣入箱内。拣货分两种情况,发货频率最大的A类商品采用流水线拣选,发货频率较小的B/C类商品采用人工库边拣选。拣选完成的周转箱通过流水线分送到包装台,由人工复核商品与订单信息是否对应,核对有误的周转箱拿下待处理;核对无误的周转箱内商品打包、贴标,送上发货流水线。包裹通过流水线称重复核,无误后流送到待发货区;有误的流送至异常处理区。包裹最后待海关抽查,没问题后交给国内快递公司进行配送。

    4 仓库功能区域划分

    库内应规划设计相应的功能区,并使功能区的相互位置关系符合作业顺序要求,库内物流动线顺畅,减少作业间的交叉干扰。根据仓库作业流程设计情况,跨境电商仓配中心库内应设置收货区、海关检货区、退货区、仓储区、拣选区、包装区、异常处理区、发货区等。其中,仓储区根据A/B/C货品分类,设计为A类仓储区和B/C类仓储区,拣选区设计为A类拣选区和B/C类拣选区,B/C类仓储区与拣选区合并。

    按照功能区域划分要求,本项目仓库功能区域划分如图4所示。仓库预留东侧防火分区作为发展用地,西侧三个防火分区布置功能区。库内功能区域按照收货、入库、拣选、包装、发货的流程顺序依次布置,物流动线设计为U字形,物流线路短,各作业间交叉少,有利于提升作业效率,降低误操作频率。

    图3 拣选发货流程图

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    图4仓库功能区域平面图

    图4仓库功能区域平面图  下载原图


    5 各区域作业方案设计

    5.1 收货区设计

    按照发货量2 万单/天,平均每单3 件计算,每天平均发货量为6 万件。在7 天的补货周期内,发货量为6×7=42万件。按经验,补货车辆分3天陆续到达,则每天需要完成收货42/3=14 万件。取40 英尺集装箱车为标准车型,货物平均尺寸取150×150×180mm,则每辆车可装货约16 500件,每天需完成卸车8~9辆。按卸车效率1.5h/车计算,一个卸车位8h可卸车5 辆。若需一天内完成所有卸货,至少需要卸货位9/5≈2 个,考虑峰值情况,实际设置3 个卸货位,每个卸货位安装液压调节板。

    卸货后的货物以托盘为单位码放。取1 200×1 000mm标准托盘为单位,堆高1.5m,每托盘可存放货物约480 件,则14 万件货需要约300 托盘。按托盘叠2层堆放考虑,需考虑一次性占地300/2 × 1.2 × 1=180m2。 充分考虑堆放间隙、行走通道等,需考虑堆放占地≥300m2。 收货区内主要布置若干工作台,配备扫码枪,方便人工检查并将货物信息录入系统。

    收货区(如图5 所示)旁边设置150m2左右空地,作为海关查验区,供海关工作人员对货物抽检时使用。

    5.2 仓储区设计

    仓储区设计最重要的工作是要对货品进行分类摆放,除按货品本身的种类、规格、批次等特征进行分类以外,在摆放的位置上还需要按货品的发货频率进行编排,发货频率高的货品放在最方便拣选的区域,且最容易拿取,发货频率越低可以越靠近角落。仓储区布置如图6所示。

    按ABC分类原则,A类是发货频率最高的货品,占每天发货量的80%,即发货量4.8万件/天;B类是发货频率居中的货品,占每天发货量的10%,即发货量0.6 万件/天;C类是发货频率最低的货品,占每天发货量的10%,即发货量0.6万件/天。

    图5 收货区布置图

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    按经济库存量模型计算货品所需的库存量。所有货品采用批次补货方式,补货周期t=7天。

    对于A类货,一个补货周期销量(发货量)为4.8×7=33.6 万件。A类货销量最大,缺货成本最高,因此其安全库存S0设定为2个补货周期销量,故A类货所需库存量设计为33.6×2+33.6=100.8万件;

    对于B类货,一个补货周期销量(发货量)为0.6×7=4.2万件。B类货销量次之,缺货成本次之,因此其安全库存设定为1个补货周期销量,故B类货库存量设计为4.2×1+4.2=8.4万件;

    对于C类货,一个补货周期销量(发货量)为0.6×7=4.2万件。C类货销量最小,缺货成本最低,因此不设安全库存,允许下订单后再补货,故C类货库存量设计为4.2万件。

    按每托盘可存放货物约480件计算,则需A类存储位不小于2 100 托,B类存储位不小于175 托,C类存储位不小于90 托。考虑ABC每类货品SKU数量情况,A类货品采用横梁式货架+整托盘方式存放,BC类货品采用横梁式货架+混托或隔板货架方式存放。

    图6 仓储区布置图

    图6 仓储区布置图  下载原图


    A类仓储区采用4 层横梁式货架,共布置3 024 个托盘位;BC类仓储区与拣选区合并,采用4层横梁式货架,上面三层作为仓储,下面一层划分为4小层,用于拣选(如图7所示),共布置528个托盘位。BC类仓储区靠近拣选流水线布置,方便拣选;A类仓储区利用补货通道,向A类拣选区的补货位补货。

    图7 货架立面图

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    5.3 A类拣货区设计

    5.3.1 拣货方案设计。拣货区分为A类拣货区和BC类拣货区。其中A类拣货频率高,采用流水线拣选。本项目设计为输送机+电子标签+流利货架的拣选方式(如图8所示),在自动输送线边设置人工拣货位,向自动分配到自己工作位的周转箱内拣选货品,货品分类放在输送线边的流利式货架内,方便拣选人员拿取。

    图8 拣货方案示意图

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    5.3.2 主拣选线配置。输送机主线速度为20m/min,按图9周转箱尺寸及安全间距计算,则输送机主线效率为25 箱/min,即1 500 箱/h。每天发货量2 万单,所需拣选效率为20 000/8=2 500 单/h。所以至少需要拣货线2条,达到输送效率3 000>2 500单/h。

    图9 输送线平面图

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    5.3.3发起端工位配置。根据输送机主线效率,按1 250 箱/h的效率匹配发起端工位。按实际测算,发起端工作人员取箱、扫码、绑定确认、放箱到线上总计时间5~8s,取人工发起端效率为650 单/h·人,所以一条拣选线需配置发起端工人2人。

    5.3.4 拣选工位配置。 根据输送机主线效率,按1 250 箱/h的效率匹配人工拣选工位。按实际测算,拣选工位扫码、拣货、按灯、回位、推出周转箱总计时间30s左右,取人工拣货效率为120单/h·人,所以一条拣选线需配置拣货工人10人。

    由于是分段式拣选,存在每个工位工作量不均衡的情况。因为订单完全是根据销售情况随机产生,所以拣选时不可能完全达到每个工位100%的占用率。根据经验,每个工位75%的占用率比较合理。按此计算,若达到1 250单/h的效率,需配置工位至少14个。考虑备用预留,本方案设8 个拣选区,输送线每侧各4 个拣选区(如图10所示)。

    图10 拣选工位平面图

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    5.4 BC类拣货区设计

    BC类拣货效率要求为4 000 单/天=500 单/h,拣货效率不高,本方案采用拣货车+隔板货架+语音拣选的拣选方式:人工推车按语音系统提示,到指定位置拣选指定货品。该方式通常适用于周转较慢的品规。完成拣货的周转箱被放上A类拣选线,实现合流。

    每辆拣选小车配载16 个周转箱。如图11所示,拣货最长路径150m,按行走速度30m/min计算,需要行走时间5min。16 个周转箱共48 件货,按每个拣货5s计算,拣货时间需要4min。所以16 单货品的最长拣货时间为9min,平均每单33.75s,则拣货效率约为106 单/h.人。按拣货要求匹配,需配置拣选小车5台。

    图11 拣选路线图

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    5.5 包装区设计

    包装区采用人工操作。输送线连接分拣区,输送线设计多条支线(如图12 所示),每条支线边设置包装工作台。完成拣选的周转箱经输送线自动分配到每个包装工位,由人工进行信息复核、包装、贴标等工序。

    图12 包装区布置图

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    根据2 500单/h的发货效率匹配包装工位。按实际测算,包装工作人员取箱、扫码、核对、打包装箱、贴标总计时间100s左右,取人工包装效率为36 单/h·人,所以包装区需配置包装工人70人。

    5.6 发货区设计

    包装完成的包裹通过自动输送线送达发货区,采用转向轮式分拣机,自动分配到4 个不同待发货口(如图13所示)。

    根据2 500 单/h的发货效率,匹配发货分配工位。转向轮式分拣机效率可达4 200 件/h,可达到分拣要求。4个待发货口共设置4台转向轮式分拣机。

    图13 发货分拣线布置图

    图13 发货分拣线布置图  下载原图


    按一天发货量2 万单计算。快递每2 小时收取次,则需考虑5 000 单货物暂存堆放空间。打包好后货物平均尺寸L500×W450×H260mm,按堆放高度1 500mm计算,需要占地约200m2

    一辆快递车可装600单货,需要快递车辆34 辆次。按装车效率0.5h/车计算,8h可装车16 辆。若需8h内完成所有装货,至少需要装货位34/16≈3 个(如图14所示)。

    发货区旁边设置150m2左右空地,布置海关X光机,作为海关查验区,供海关工作人员对货物检查时使用。

    5.7 总平面布置

    本方案总平面布置如图15所示。

    6 结语

    本文以实际案例阐述了跨境电商仓配中心物流工艺的设计方法,设计方案在实际使用中取得了预期效果。本文介绍的功能区域划分、设备选用、工位配置方法,对其他跨境电商仓配中心的设计具有很好的参考意义。

    图14 发货区布置图

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    图15 总平面布置图

    图15 总平面布置图

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