海烟物流中心的规划与设计

为适应上海商业结构调整，发挥上海商业中心城市的作用，积极应对加入WTO和国内外市场的激烈竞争，上海烟草(集团)公司、上海市烟糖集团、上海捷强集团及各区县烟草糖酒有限公司等22家企业共同投资成立了上海海烟物流发展有限公司(以下简称海烟物流)。作为第三方物流企业，海烟物流以集约化经营为目标，通过整合上海烟草业和糖酒业的优势资源，实施统一配送，打造高速、有效的商业服务体系。同时，通过建立采购中心、物流中心、商业信息中心、品牌营销中心，逐步形成一个集现代物流、流通加工、商品销售、品牌代理为一体的物流企业。

海烟物流中心以“国内一流，国际先进”为建设目标，是目前国内单体规模最大、运营系统最先进的物流中心。该中心引进了国际先进水平的物流设备，辅以GlS／GPS、WMS、ERP等信息系统的高度集成，实现了信息处理及时、配送流程优化、存储拣选自动化、物流管理智能化，保证货物在沪宁杭地区24小时送达，江浙其他地区36小时内送达，准确率接近100％，并实现了向大卖场、超市、便利店等多种零售业态同时配送。

自2004年建成并投入使用以来，海烟物流中心吸引了大批国内外参观者。业界关注海烟物流中心的原因，不仅在于它的规模之大堪称国内乃至亚洲第一，同时其系统的先进性、复杂程度乃至运作的高效性更是备受瞩目。

为了揭开海烟物流中心规划设计的神秘面纱，我们特别邀请了海烟物流系统集成商――Swisslog上海商贸有限公司，以及主要设备供应商――瑞典山特维克分拣系统中国公司、上海精星仓储设备工程有限公司的相关专家，共同剖析海烟物流中心高效运作的深层次原因。

物流系统总体设计

主持人：Swisslog是海烟物流中心物流系统集成商以及部分设备的供应商，承担了整个系统的规划与设计。首先请您介绍一下，与国内其他行业或者同行业的物流中心相比较，海烟物流中心具有哪些显著的特点。

郭安历：海烟物流中心占地100余亩，是目前国内规模最大的单体物流中心。其自动化立体库拥有17台堆垛机，也创造了国内的记录。

从外观来看，物流中心是单一的一座仓储设施，但其内部却一分为二，其中一部分是烟草成品库，另一部分是百货食品库。这是因为海烟经营的业务不仅是成品烟的配送，还包括向超市、便利店进行百货、食品的配送。而且，由于烟草对于气味的吸附性是很强的，烟草与食品、百货类商品不能混合存放。同时，烟草与百货、食品的物流操作方式也有很大的区别。鉴于海烟这样的经营特性，我们在一座建筑内为其设计了两套不同的操作系统。

主持人：海烟物流中心自动化程度之高。与2001年开始建设时的国情相比是很有超前意识的。对物流系统的自动化程度，当时Swisslog与海烟是如何进行探讨确定的?

郭安历：与其他物流中心相比较，海烟的成品烟吞吐量相当大，每天的配送量为54万条，合2160大箱。如此高的吞吐量要求是无法完全依靠人工操作来满足的。因为在单位时间内，人工分拣、拣选的速度存在一定的限度，不可能无限制地提高，并且随着工作时间的延长、疲劳度的增加，工作速度还有下降的趋势。而物流中心的面积是固定的，操作人员数量也应控制在合理的范围内，二者不可能随着吞吐量的增加而同比增加，因此，在吞吐量呈几何级数增长时，自动化是必然的选择。海烟对这一点的认识也是非常清晰的。

同时，自动化不只是解决人工的问题，还要解决准确性的问题。使用人工操作的环节越多，出现误操作的可能性越大，这样必然影响到操作的准确性。海烟物流中心的卷烟配送面向上海市区所有客户及郊县大型客户实行一级配送，物流中心分拣后直送门店，郊县的中小型客户实行一级配二级送，由物流中心按户理货后，在当地以“过车方式”分送；食品百货的配送面向自有门店及所有社会大型客户、市区社会中型客户实行一级配送，市区社会的小型客户及郊区中小型客户，通过各区、县分中心分送。复杂的配送模式大大增加了作业难度。海烟每天为4000多个客户提供烟草配送服务，卷烟的价值比较高，一旦出现操作错误必须进行更正，不仅增加了物流成本，也降低了物流效率。因此，不论从准确性还是从成本角度考虑，在投资允许的情况下，高可靠性的自动化物流系统都是成品烟拣选配送的明智选择。

在百货食品拣选方面，我们并没有一味地追求自动化，而是考虑到百货、食品类商品的价值比卷烟低得多，商品品种较多，商品的规格尺寸也相对不标准，以及每天的吞吐量、配送客户的数量，选择了电子标签拣选，配以输送线的半自动化设计方案。

主持人：海烟物流中心是国内最复杂的物流设施项目，这种复杂性都体现在哪些方面?

郭安历：我们对海烟物流中心卷烟出库的订单结构进行了科学、细致的分析，发现其订单之间差异很大，不能简单地用一种拣选方式来满足所有需求，因此在海烟物流中心烟草成品库中，我们设计了三种不同的拣选系统，分别满足不同的需求。这就相应地增加了系统设计的复杂性。因为一个订单的拣选任务可能在一个拣选系统中就能完成，也可能由两个甚至三个拣选系统分别完成，在处理订单时就要考虑到三个拣选系统时间的匹配，使分别由不同的拣选系统处理的同一个订单中的卷烟同时到达出货口，满足一批订单的配送需求。如果时间匹配不合理，即使某个拣选系统处理速度很快，由于还要等待其他系统拣选的品种，也不能达到系统整体最优化。因此在系统设计时。我们不能单纯考虑缩短某个子系统的运行时间。还必须保证同时降低三个子系统的差值时间。这也是系统设计水平的突出体现，如果控制不好，很容易出差错，或者延长等待时间。海烟物流中心从2005年开始正式运行，一年多的实践证明，系统的运行效果非常好，达到了最初的设计目标。

海烟物流中心系统设计复杂性的另一体现是，在处理订单时就要考虑到卷烟配送路线。海烟的卷烟配送客户达到每天4670家，地点也比较分散，一辆配送车可能要送几百个订单的货物，因此必须通过配送路线的优化来提高配送效率。我们在WMS系统设计时充分考虑到这一问题，在物流中心收到卷烟订单时，系统自动进行订单及配送路线的优化处理，控制拣选系统的运行，使货物出货的顺序与配送路线相吻合。

分拣拣选系统设计

主持人：海烟物流中心烟草和食品百货的分拣拣选系统是相对独立的，分别由Swisslog和山特维克公司设计不同系统的设计思路是怎样的?

郭安历：前面提到，海烟物流中心的烟草成品库拥有三个拣选系统，即SENZANI高速拣选系统、A-Frame和电子标签拣选系统。

在系统建设之初的需求分析阶段，我们对海烟物流中心出库的卷烟品种数、出入库频率以及配送订单结构进行了科学、细致的分析，发现其订单之间差异很大，有些品种出库量很大，要求快速出库；有些出

库频率高的卷烟集中在某几个品种；有些订单又是多品种、小批量的。针对这样的订单结构，在海烟物流中心烟草成品库中，我们设计了三个不同的拣选系统，分别满足不同的需求。其中大批量出库的品种由SENZANI高速拣选系统处理，品种比较分散、且订单量小的品种由A-Frame系统处理，其他品种使用电子标签拣选。

在物流系统建设中，订单结构分析是非常重要的步骤，根据不同的订单结构会形成不同的物流中心设计方案。

蔡熙：山特维克的分拣系统位于百货食品库的总出口，是实现百货商品快速分拣、配送的关键环节。

海烟物流中心百货食品库对于吞吐量的要求同样也是很高的，存储的品种数设计为13000种，最高存储托盘位21000个，日配送量10万箱，每天为600个客户提供配送服务，因此要求分拣处理的速度比较快。

该物流中心存储的商品包括酒类，酒类通常是玻璃瓶装，属于易碎品，在分拣处理的过程中必须确保商品的安全，不能使商品受到损伤，因此对于分拣系统运行的平稳性要求较高。

根据这两方面的要求，我们为海烟物流中心选择了交叉皮带分拣机。这种分拣机吞吐能力大，采用双导轨支架结构及优化的控制系统，不仅运行速度比较快，运行的平稳性也十分突出，避免了对易碎品和包装简单的物品容易出现的损坏。分拣机设有4个自动供件席，一个人工供件席。输出滑槽设置了40个普通滑槽、1个补货滑槽和1个异常处理滑槽，每小时可以分拣8000件货物。

分拣系统和总控系统能够进行实时数据交换，实现了产品出、入库的全程跟踪；系统还提供了友好的人机界面，便于现场管理人员和操作人员了解当前的作业信息。

这套分拣系统给海烟带来的优势是十分明显的：数据回笼统计迅速、商品出库速度提高、出库差错率明显降低、大大缓解了操作人员的工作压力。

存储系统设计

主持人：海烟物流中心使用了近10种类型的货架。请简要介绍这些货架的主要特点和发挥的功能。

郑方勇：总的来说，海烟物流中心的货架系统体现出了较高的复杂性和设计难度。为配合不同类型的存取设备，满足不同要求的存储形式，海烟物流中心采用了近10种不同类型的货架。同时，受到系统总体规划和建筑风格的影响，货架呈现不同的高度，最高为30米，最低25米，形成目前国内最高的组合式立体货架。其中，多种货架形式尤其是组合式高位拣选平台货架在当时国内均是首次使用。

海烟物流中心的核心部分是自动化立体库，使用了单伸位和双伸位两种形式的高位货架。一般情况下，单伸位货架是两排货架使用一台堆垛机，而双伸位货架是四排货架使用一台堆垛机，每个货位有两个伸度，因此双伸位货架的突出特点是提高了存储空间的利用率。这里的单伸位、双伸位货架的共同特点是都是横梁式货架，用于储存托盘货物，实现整托盘出库或向其他库区补货的功能。

高架库区中的一部分是拣选区域，此区域使用的货架组合当时在国内是比较新的。它是自动化立体库与人工拣选相配合的仓库形式，由自动化立体库、重力式货架、阁楼式货架组合在一起，因此也拥有了几种仓库的共同特性。拣选区域最高处拥有6层拣选平台，总高度达20多米，最低处拥有4层拣选平台，拣选人员能够在不同的层面同时进行拣选。此区域的补货是从自动化立体库的单伸位、双伸位货架上，将托盘货物取出并输送到这里，由堆垛机存放在重力式货架上。重力式货架均为两个深度，前面的托盘货物可供拣选，后面的托盘起到补货储存功能。当前面托盘上的货物全部拣选完毕托盘被拿掉以后，后面的托盘滑动下来，完成对拣选货位的补货。同时WMS通知系统进行运作对后面的储存货位进行整托盘补货。这种货架形式不仅提高了存储空间利用率，同时也实现了人、机分离，使人工拣选作业与堆垛机作业相互独立、互不干涉，保证了人身的安全。

在海烟物流中心的周边区域，由于所需要的功能不同，很多楼层也选择了不同的货架，包括：

流力式(又称自滑式)货架。一种是单纯的流力式，由人工推着拣选小车进行拣选；另一种是流力式货架安装了电子标签拣选系统，配以输送线，操作人员按照订单拣选系统发出的指令进行拣货作业；还有一种是长伸度的流力式货架，深度达到7米多，作为烟草货物出库时的暂存。

阁楼式货架。用于存放一些不经常取用的物品，如配件等。

搁板式货架。存放简单的包装材料、设备维修使用的配件等。

普通横梁式货架。这种货架在海烟使用得比较少，主要用于存放出入库频率较低的物品和有问题的商品。

我们还为海烟物流中心设计了大量设备平台，即为大量输送设备如托盘输送机、皮带拣选线提供支撑，使输送设备架设在空中，下方作为通道，目的是充分利用空间广州到巴中物流。

在物流中心设计时，海烟所要求的库容量是很高的，要求卷烟储存托盘位12000个，食品百货储存托盘位21000个，因此在货架系统设计过程中，处处体现了提高空间利用率的理念。

主持人：海烟物流中心的食品、百货采用人工拣选，在存储规模如此之大、货架形式如此之多、自动化设备应用较为复杂的情况下，精星如何在存储系统设计中考虑到保护操作人员的安全?

郑方勇：在有堆垛机、叉车等设备运行时，货架起到人机分离的作用，保证了人身安全，这一点在前面已做介绍。

为保证人身安全。我们在平台、阁楼等必要的地方均设有安全护栏，在有运转设备的周围设有安全护网，当然这些是硬件上的必要防护措施。由于海烟使用的货架很多为人工作业，因此在货架设计上最大限度的考虑进人工作业的舒适性和安全性是非常重要的。例如，海烟有输送系统相配合的流力货架，在设计初货架每个拣选层前端均是平齐的，由于输送线的影响，当工人拣选顶层货物时佛山到铜川物流就会非常困难，身高较矮的只能踩在输送机上进行拣选，这样既不安全效率又低。经过多次优化设计，最后确定在不影响底下两层拣货的前提下将顶层的拣选层尽量前伸。

还需要说明的是重力辊道的设计，重力辊道货架大多采用叉车或堆垛机等机械设备进行作业，因此为使出货口的货物同后面的货物进行分离，通常情况下采用自动分离器，这时，前面的托盘取出后，后面的托盘自动滑下来，完成补货。但是海烟使用的重力式货架由人工完成拣选作业，此时如果同样使用自动分离器，前面的托盘一经取出第二个托盘就自动滑下来，如果操作人员不能及时离开，就有可能造成托盘与人的冲突，因此存在安全隐患。针对这种情况，我们设计了托盘分离器人工复位系统，在取出第一个托盘后，由人工拉动手柄，第二个托盘才会滑下来，确保了操作人员的安全。由于托盘设计承重为1吨，当1吨的货物顶在分离器上时，人工拉动手柄具有一定的困难，为使工人能够较容易地操作，同时还要保证整个系统的安全，我们进行多次优化设计并进行了大量的实验，最终确定了目前正在使用的形式。这种设计在国内是首次使用，此后我们也通过海烟项目将这一设计理念成功引入国内其他物流系统。

WMS设计

主持人：信息管理系统是物流中心的控制中枢，对于海烟如此复杂的物流系统，仓储汕头到银川物流管理软件的作用更是不言而喻。Swisslog怎样设计这个枢纽，来控制设备的运行和信息的传递?

郭安历：海烟物流中心使用了多种自动化设备，但是，无论设备多么先进，都要依靠软件系统来控制其运行，其高效性能才能得以体现。Swisslog认识到软件系统对物流中心高效运作的保障作用，因此一直以来将仓储管理软件的开发能力作为我们的核心竞争力。

我们为海烟开发的WMS不仅与海烟采用的SAPERP系统成功对接，而且对仓库里的所有设备进行统一调度。经过确认的订单进入ERP系统，经ERP系统自动处理后，传输给WMS系统；WMS获取订单信息后及时处理，指挥相关人员与设备开始进行分拣与拣选工作，最终将商品按照客户或配送路径分装到周转箱后出库装车，保证了配送的准确、高效。

在这个过程中，WMS有效地控制自动化立体库、卷烟分拣系统、托盘输送线系统、A-Frame和电子标签拣选系统、SENZANI高速拣选系统的运行。通过WMS和ERP的无缝衔接，海烟物流中心对整个业务流程实现了实时、全程监控，特别是经过对系统的不断优化，进一步改善了业务操作的连续性，实现了订单的快速反应和及时处理，最大限度地满足了配送服务的要求。

主持人：非常感谢三位专家的详细介绍，使我们对海烟物流中心的物流系统组成及其功能有了更加深入清晰的了解。今后。我们还将对海烟物流中心的实际运作进行现场报道。