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，作者就對物流分揀中心中的分揀機硬件、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，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，會將包裹運輸至分揀中心，對包裹按目的地（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商進行全程履約，即門到門配送——上門攬收—分揀—報關—清關—配送。否則若通過“自主頭程”履約，則需商家先自行對包裹根據(jù)目的地進行分揀區(qū)分，再聯(lián)系各目的國服務商上門攬收（如美國訂單通知美國服務商、新加坡訂單通知東南亞服務商）。

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

1. 為什么需要分揀機

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

但當訂單包裹量較大的時候，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。此時資金充裕的商家，會將目光投向包裹分揀的全自動化設備——包裹分揀機。

當然，分揀機設備對資金、場地等都有較高的要求。當人工分揀的成本超過分揀機投入的成本、且訂單增長樂觀時，成立專門的分揀中心部署自動化分揀設備，會成為很多大型公司降本、增效的手段。

包裹分揀機：是一種借助計算機管理系統(tǒng)、自動識別裝置等軟硬件設置，自動將包裹以一定的規(guī)則“歸類”到指定位置，實現(xiàn)自動化分揀的機器。

2. 分揀機構成

1）建包臺

由無動力滾動條組成，主要幫助運往分揀機導入過程中，減少人工推動、重量過重等對耗材外包裝的磨損。

2）導入臺

導入臺主要負責“待分揀”包裹的承放的同時，頂部的“自動識別攝像機”對包裹上標簽、面單條碼的掃描解析。

解析識別成功包裹號或訂單號后，將利用接口查詢該包裹對應“分揀任務”，比如包裹與槽口的對應關系，以便后續(xù)推入槽口。

• 在包裹導入時，時長會發(fā)生以下異常
• 包裹重量低于分揀系統(tǒng)設置的最低重量閾值
• 包裹重量大于分揀系統(tǒng)設置的最高重量閾值
• 包裹體積過大，超出分揀機可識別的體積范疇
• 包裹上標簽/面單未翻轉朝上，攝像機無法識別
• 包裹上標簽/面單褶皺、破損，條碼無法識別
• 由于接口異常，未查詢到包裹分揀任務
• 包裹無可用槽口等等

后文將會對以上異常情況的解決方案進行分享。

3）量方機

量方顧名思義，即對包裹的長、寬、高、重量、體積等信息進行自動識別計算。

有些分揀機會在導入臺導入包裹時即進行量方，導入與量方合二為一。而有些分揀機會在包裹導入后的下一個環(huán)節(jié)安裝量方機，包裹流經(jīng)此處后會降低運輸速度，便于儀器識別。

如圖所示，此類型量方機僅頂部感應器支持對包裹標簽進行掃描，而一旦包裹非標簽/面單正面朝上時，則量方數(shù)據(jù)無法與具體的包裹進行關聯(lián)，因此在導入臺導入時即需對包裹進行翻轉朝上調(diào)整。

而有些較為昂貴與先進的量方機，支持六面量方，安裝多個識別器，360度無死角進行包裹標簽/面單條碼掃描。

量方數(shù)據(jù)時長用于與物流服務商的對賬結算，因此該數(shù)據(jù)十分重要，需要存儲并回傳業(yè)務系統(tǒng)使用。

4）運輸小車

運輸小車指運輸履帶上的“格子”，包裹掃描成功后，包裹會被履帶運輸?shù)狡渲幸粋€小車上，此時包裹分揀狀態(tài)變更為導入成功。

一個小車僅可裝載唯一個對應包裹，小車通過重力感應或光感感應是否成功載貨，若失敗則為導入失敗，對應的包裹需要人工介入重新掃描。

小車運輸包裹去往槽口過程中，也會出現(xiàn)一些常見異常：

• IBB：包裹卡在2個小車之間
• IOB：包裹超出小車邊緣
• 轉彎過大，包裹從小車甩出

以上異常同在下文分揀異常部分作詳細介紹。

5）槽口

槽口也稱格口，處于分揀機末端，相當于分揀機的出口。通常與籠車、麻袋相連接，用于被分揀機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?？稍诜謷芾硐到y(tǒng)中對槽口類型進行維護。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)務屬性：比如相同渠道、耗材、訂單類型、申報方式、國家、體積等，可根據(jù)業(yè)務包裹分揀需要，對槽口匹配的包裹條件進行設置。

槽口與運輸小車連接處，可安裝光感感應設備，用于對包裹推入槽口是否成功、以及槽口是否裝滿進行感應。

當光感設備感應包裹成功落入槽口，則包裹對應分揀狀態(tài)應自動變更為卸載成功。若光感識別槽口已有包裹溢出，可自動將該槽口狀態(tài)變更為停用（后續(xù)可由人工拉走滿載籠車后手動開啟）。

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

6）MES人工補碼

從分揀機靈活性考慮，需在導入臺提供人工補碼設備，以支持自動識別攝像設備無法識別時，由人工輸入包裹關鍵信息，查詢分揀任務并進行掃描導入。

MES補碼器通常由顯示屏、掃描槍、鼠標、鍵盤、支架組成。

三、分揀系統(tǒng)交互

1. 系統(tǒng)交互

以下介紹幾個主體：業(yè)務系統(tǒng)、分揀管理系統(tǒng)、PLC、分揀機設備。

• 業(yè)務系統(tǒng)，即分揀環(huán)節(jié)上游的OMS、WMS、TMS等業(yè)務系統(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)：對分揀機設置、槽口匹配條件、分揀任務下發(fā)、分揀結果存儲進行管理的系統(tǒng)。
• PLC：可編譯邏輯控制系統(tǒng)，相當于分揀機設備的大腦，由它來對分揀機設備執(zhí)行進行發(fā)號施令。
• 分揀機：對包裹執(zhí)行分揀的實體設備。

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

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

其次，在分揀系統(tǒng)維護分揀機設備基礎設置：比如一個分揀機最輕、最重重量、超圈數(shù)（即一次最多支持運轉幾圈）等進行設置。同時需要維護槽口匹配條件：比如目的國=美國時，命中槽口A001。

維護完畢后，需將對應的信息推送PLC系統(tǒng)，由于分揀機設備商內(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，使得分揀任務能成功找到對應槽口。

等待業(yè)務系統(tǒng)包裹信息下發(fā)，分揀系統(tǒng)根據(jù)槽口分配規(guī)則，為包裹分配對應的槽口，一個“包裹—槽口”的對應關系即是一個最簡單的分揀任務。

分揀系統(tǒng)下發(fā)分揀任務至PLC，由PLC通知對應的設備機器執(zhí)行分揀任務。

分揀機執(zhí)行任務后，根據(jù)任務分發(fā)鏈條，再將分揀結果反向通過PLC——分揀系統(tǒng)——業(yè)務系統(tǒng)層層返回。

2. 分揀任務狀態(tài)機

上文提及，分揀系統(tǒng)根據(jù)槽口分配規(guī)則，為包裹分配對應的槽口，一個“包裹—槽口”的對應關系即是一個最簡單的分揀任務。

分揀任務可簡單歸結為4個狀態(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)建分揀任務下發(fā)PLC并被成功接收。
• 分揀中：包裹拉至導入臺，分揀機設備對包裹條碼識別解析成功后。
• 分揀成功：從掃描成功到包裹真正滑入正確槽口，分揀任務可變更為分揀成功。
• 分揀失?。喝舫霈F(xiàn)包裹導入運輸小車失敗、包裹未正確滑落預判槽口、超過一定期限分揀任務未完結的，系統(tǒng)可自動將分揀任務變更為分揀失敗。

3. 分揀狀態(tài)

剛才提及的是分揀任務的狀態(tài)，實體是——分揀任務，而本土則是包裹的分揀狀態(tài)，對應實體為——包裹。

• 待分揀：PLC接收分揀系統(tǒng)下發(fā)分揀任務成功。
• 掃描成功：導入臺成功掃描解析包裹條碼。
• 掃描失敗：包裹重量不符合業(yè)務設置閾值、掃描無法定位包裹等。
• 導入成功：包裹成功推入小車。
• 導入失?。喊迫胄≤囀?、包裹推入小車前被人工回退等。
• 卸載成功：包裹成功滑入預定預判槽口。
• 卸載失?。喊謷蝿諢o槽口、未按預定滑入對應槽口等。

當包裹掃描失敗、導入失敗、卸載失敗時，需人工介入重新處理后，二次進行導入臺掃描，可對原分揀任務變更為分揀失敗后作廢，并將原分揀任務復制出新分揀任務執(zhí)行。

四、分揀模式

包裹分揀機分揀模式有以下幾種通用模式。

模式一：自動掃描模式

系統(tǒng)能自動識別包裹上的條碼，通過條碼信息在相關系統(tǒng)查詢對應分揀任務，獲取包裹預判槽口。后續(xù)將包裹正確分揀入相應的物理槽口中。

模式二：人工掃描模式

使用與分揀設備實時連接的手持條碼掃描器識讀包裹上的條碼，通過條碼信息在相關系統(tǒng)查詢對應分揀任務，獲取包裹預判槽口。后續(xù)將包裹正確分揀入相應的物理槽口。

模式三：人工掃描條碼并鍵入模式

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

上述三種分揀模式之間無需人工切換，可實時實現(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的物理槽口。

五、分揀異常

針對上文提及到的相關異常，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，可設置專門的異常槽口處理該類型異常包裹。也可在導入臺即進行攔截，包裹攔截導入。

2. 無槽口

若包裹分揀任務無法識別對應的槽口，同理可設置專門異常槽口分揀。由分揀中心現(xiàn)場異常處理員核實無槽口原因。若確實由于為進行槽口配置所致，可針對缺失的條件維護對應唯一槽口。

3. 無分揀任務

當包裹掃描完成，未能識別含有分揀任務時，可能是由于下發(fā)分揀任務接口異常引起，可調(diào)起補償接口主動進行分揀任務查詢。

4. IBB（包裹占用2個運輸小車異常）

當IBB感應器檢測到兩個小車之間有一票快件時，兩個小車同時被封鎖（自動），導入供件臺的新的快件將不能送上這兩個小車。

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

當經(jīng)過下一個IBB感應器時，若該快件被檢測到仍未卸載，分揀機應繼續(xù)運行，但需系統(tǒng)報警（兩小車仍然保持封鎖），直至IBB感應器檢測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)自動將兩小車解除封鎖。

在驗收測試過程中，如果快件出現(xiàn)在兩個小車之間或卸載到IBB異常滑槽，該包裹將被認定為分揀失敗。

5. IOB（超邊：包裹超出小車邊界）

被第一個IOB感應器檢測到的快件被認定為迷路物品，將被嘗試居中拉回。在第二個IOB感應器檢測到快件時，分揀機環(huán)線將停機到自動掃描儀位置附近（如上圖）并在系統(tǒng)報警。

六、分揀搭建原則

除此以外，分揀中心分揀機的搭建也應該遵循以下幾個原則。

1. 分揀柔性

若分揀中心區(qū)分大貨分揀機和小貨分揀機，從分揀柔性上看，應當支持將小包裹投入大貨分揀機分揀。

同時，若存在多個距離較近分揀中心，為確保履約時效。當某個分揀中心分揀機設備故障并短期難以修繕完畢時，系統(tǒng)應支持包裹“轉倉投放分揀”。

2. 安全

分揀機周圍應設立安全立網(wǎng)，用于防止操作人員意外觸碰到運行中的的分揀小車，或人工橫跨、彎腰穿過分揀機設備，避免卷入重大安全風險。

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

3. 高效

導入臺的自動識別設備，應該經(jīng)過實踐調(diào)整至最佳拍攝位，減少人工多次調(diào)整導入包裹位置耽誤時效。分揀任務、分揀結果回傳接口，應考慮接口異常阻塞影響分揀運轉情況，產(chǎn)品方案設計時要充分考慮補償、兜底接口。

以上，就是對物流分揀中心中，分揀機硬件、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)容將會在“下篇”推出。