[原创]关于电子标签系统一对多的思考

现代物流配送中心内部作业中最繁忙，作业量最大的是分拣环节，特别是在一些拆零比例大，流通速度快，品项繁多的行业，如零售，医药，烟草等，分拣作业系统规划是否合理，系统能力的高低将直接决定了配送中心整体运作能力。现代物流中心通常以各种通用或专用分拣设备为基础，合理规划设计拆零分拣流程，设计出最符合自身需求的一套分拣解决方案。其中电子标签辅助拣选（Pick-to-Light / Digital Picking System）就是一种行之有效的拣选利器，在物流配送，工厂流水的各行各业一直有着广泛的应用。
今天的课题也是围绕电子标签辅助拣选，这里所说的电子标签指的是一种能显示数字或文字，带有确认按键和其他功能按键的电子设备，而并非熟知的RFID，两者除了在中文名称上有共同点外，在技术上没有直接关联，但都在物流领域有着广泛应用。经常接触PTL系统的人都会碰到这样的问题，电子标签是采用“一对一”，还是“一对多”方式，即一个标签管理一个储位（品项），还是一个标签同时管理多个储位（品项）。要明白，电子标签本身仅仅是一个电子设备，满足各种拣选需求完全依靠于设定的流程及解决方案提供的控制逻辑，因此要设计合理的一对几方案，需要从系统出发点，业务需求，成本，几方面进行综合考虑。
先理顺下思路，首先从技术上考虑，一个电子标签通常由显示模块，控制器模块，存储器模块，通讯模块，电源模块组成，市场上的电子标签在显示模块上一般采用LED数码管，特点是显示醒目，能耗低，成本低廉。如下图

采用这样的标签进行一对一拣选很直观，每个储位配置一个标签，按照标签的显示数字拣取相应数量的货品即可。但如果由于投资考虑，客户要求一对多的配置方式，采用这样的标签就需要在显示控制上做文章。假设一个拣选货架有上中下三层，每层五个格口，每个格口存放一种货品，按照一对一的配置方式，每层货架上要安装5个电子标签对应该层的5个品种，但现要改变成一对五的方式，每层货架只安装一枚电子标签，管理该层的5个品种货物。可以通过定义显示位的显示意义来实现，如电子标签的第一位数字显示的是格口号，后四位显示的是格口内需拣取的货品数量或存货数量，中间用——号分隔。如2-023表示第二个格口货品数量23，当拣取出23个该货品后，按下确认按钮，显示熄灭，隔1-2秒后重新显示，此时显示的将是另一个格口需要拣取的货品数量和位置（系统设定一定需要等待1-2秒，防止连续拍键等误操作），以此类推，直至该层需拣取的货品全部拣选完成。
上面说提的是最基本类型的电子标签，在实际运用中，为了满足各行各业的不同业务需求，甚至于一些业主的个性化需求，技术提供商开发出了功能更丰富的各种电子标签产品。其中最典型的有LED型电子标签的升级版——“智慧型电子标签”，以及能够显示文字的LCD型电子标签。

上图为“智慧型电子标签”，由于采用点阵式的LED显示，因此除显示数字外，还能完整显示字母，箭头等简单符号，通过对各个显示位上显示内容的定义，就能实现提示“由谁拣”，“到哪拣”，“拣多少”，“拣给谁”等信息，实现一对多的功能时便得更加直观了。LCD液晶显示标签是电子标签的最高端产品，最初应烟草等行业的需要而生，这两年在国内的应用普遍推开，采用了LCD显示，除位置，方向，数量等信息外，可以通过显示中文，英文文字来提供品名，操作内容等信息，显示内容服从上位软件可以任意设置，功能强大，缺点是液晶面板价格高，显示亮度不如LED。下图为LCD电子标签一对多的典型应用。

电子标签辅助拣选在一对多应用方面的技术实现方式很多，可供选择产品类型也越来越丰富，但并不意味着在方案设计中就应该优先考虑一对多的方式，之前提到选择合理的配置，需要从系统出发点，业务需求，成本，几方面进行综合考虑。现在我们逐一进行分析。
电子标签辅助拣选系统的诞生，是为了简化烦琐复杂的拣选作业，使得拣选最后只剩下简单的“看”，“拣”，“按”三个动作，最大程度降低工人的劳动强度，差错率以及成倍提升作业效率。因此，一套电子标签辅助拣选系统的操作越傻瓜，对操作者的要求越低，流程越简单，其系统的差错率越低，效率也相应越高。采用一对多的方式，誓必要对显示内容进行区分定义，这要求操作人员在工作中除了机械动作外，还要额外进行记忆，判断，分辨，如果拣选作业频次很高，长时间工作过程中就很容易进行误操作，经常性的排查及纠错工作会很大程度降低物流中心作业效率，这样一来，电子标签辅助拣选的作用与优势就没有得到很好的发挥。
但是导入一套物流系统，最终目为了通过提升效率，加快周转而达到降低物流成本的目的，因此系统的投资不得不做考量。一个物流中心的拆零拣选有1200个品种，采用一对一的方式需要配置1200个电子标签，按照每个基本型标签800元的价格计算，大约标签的投资为960000元；而如果采用智慧型电子标签进行一对三的方式，则只需要配置400个标签，每个1500元则总投资为600000元，比一对一的方式可节省37.5%。
因此，电子标签系统的设计不能拘泥于固定的模式，而是应该因地置宜，按需订制。如果是作为仓库管理使用，电子标签的功能是实现是仓储出入库储位的自动导引，作业频次不高，但作业范围是整个仓库，作业范围与距离大，应尽量选择功能丰富的电子标签产品，按照仓储货架设计的储位设计一对几方式，如果可以的话使用液晶电子标签，以方便操作人员核对品种，提示操作人员操作内容。库区内场地较大，系统走线距离很长，如果不采用一对多方式，同时工作的标签数量庞大且电源数据传输距离很长，库内环境复杂，对系统的电源，信号传输将是一大考验。在仓库内即使选定了一对多的方式，在一对“几”的问题上仍需要仔细分析考量，要适合货架储位的设计方式，方便直观的判断作业，且不能一味追求一对很多，否则最终演变成标签变成一个巷道或者一个储区的显示器，工人要来回行走观看，记忆，手工完成库存增减，回到了最初原始的纸单作业的方式。如果标签系统是作为拆零区分拣，或拣选频次很高的作业使用，则需要对业主业务数据进行EIQ分析，分析各品种货物的受订频次，数量分布，以及订单结构等，简单的方法是将拣选区按照ABC分区，将拣货频率高的货品集中在一个拣货区（如按拣货频率位列前30%的货品），将拣货频率低的货品集中在另一个拣货区（拣货频率位列后70%的货品）。高频区采用一对一方式，满足高频次分拣要求，低频区采用一对多方式，降低系统投资和设备闲置率。
总而言之，物流配送中心的系统规划设计是包罗万象的系统工程，而其中又数分拣作业环节最具挑战性，因为不同的场合和行业会产生繁多的变化，为分拣作业设计一套的电子标签辅助拣选系统，无论是业务流程设计，还是一对一，一对多配置，其实最终是在流畅度，效率，技术风险，与成本诸多因素中进行一个最平衡的选择。

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