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倉庫揀選路徑規(guī)劃,是指如何優(yōu)化揀貨員在倉庫中的行走路線,從而提高效率,減少時(shí)間或距離。這是物流管理、倉儲(chǔ)優(yōu)化領(lǐng)域的長(zhǎng)期話題了。
這里面會(huì)牽扯到很多影響因素,是按訂單揀選還是批量揀選還是分區(qū)揀選,具體是什么樣的策略。比如,倉庫的布局是哪種類型?是傳統(tǒng)的貨架排列,還是其他形式?訂單的批量大小如何?揀選頻率高的商品位置是否要做優(yōu)化?
我們先了解有幾種揀貨路徑的形式。

揀貨路徑S形策略
沿貨架通道單向行走,走到頭直接換另一個(gè)通道返回,如此往復(fù)直到揀完所有訂單。最終下來整個(gè)路徑是呈“S”形的,覆蓋所有需訪問的通道。
這種揀貨路徑,適用于密集存儲(chǔ)型的倉庫,貨架排列緊密很規(guī)則,沒有設(shè)置較為復(fù)雜的揀貨邏輯,沒有復(fù)雜的通道布局。商品訂單的分布是比較分散的,揀貨需要覆蓋到大部分的通道。
優(yōu)點(diǎn):揀貨路徑非常簡(jiǎn)單,對(duì)于員工來說容易執(zhí)行,錯(cuò)誤低比較低,即便是新員工揀貨也能快速適應(yīng)。因?yàn)槭菃蜗蛐凶撸瑢?duì)于揀貨位比較分散,必須要覆蓋到所有通道時(shí),能夠減少折返。
缺點(diǎn):S形最大的弊端就是覆蓋所有通道,對(duì)于無揀選任務(wù)的路徑,就產(chǎn)生冗余浪費(fèi)人工成本。尤其是在訂單集中度高的場(chǎng)景下,這種浪費(fèi)非常嚴(yán)重,對(duì)員工不友好,需要繞遠(yuǎn)路。

揀貨路徑往返策略
從入口處進(jìn)入通道,揀完當(dāng)前通道內(nèi)的所需商品后原路返回,退回至通道入口處再換下一個(gè)通道,每個(gè)通道都按最遠(yuǎn)商品位做一次往返,揀貨所有通道。
往返型揀貨路徑,適合訂單商品集中在少數(shù)通道的場(chǎng)景,也就是訂單揀貨位集中度高。通道要是很長(zhǎng)的話也很適合,揀完需要的商品就按原來的路往回走,這樣能少很多無效路徑。另外,往返型揀貨非常適合處理緊急訂單,快速揀選少量商品后返回然后發(fā)貨。
優(yōu)點(diǎn):訂單集中時(shí),能大大減少繞行距離。靈活性比較高,按照每個(gè)通道的揀選位分布,系統(tǒng)支持的情況下,是可以做到優(yōu)先匹配最短往返路徑的。
缺點(diǎn):如果訂單比較分散,會(huì)造成頻繁的往復(fù)每個(gè)通道,效率低下。也容易和其他揀貨員工的路徑交叉,通道比較窄時(shí)造成擁堵。

揀貨路徑中點(diǎn)策略
以貨架布局中間某點(diǎn)為基礎(chǔ)(有通道的情況下),進(jìn)入通道后分別依次向兩邊揀選,當(dāng)揀選至盡頭時(shí)原路返回,退回入口處換另一個(gè)通道。
中點(diǎn)型揀貨路徑,非常適合長(zhǎng)通道的倉庫,比如超過50米的貨架通道。訂單的揀選位在通道內(nèi)的分布相對(duì)比較分散,兩端都有需求。可以與S形結(jié)合,在全局使用S形路徑,局部通道內(nèi)使用中點(diǎn)策略。
優(yōu)點(diǎn):長(zhǎng)通道場(chǎng)景下,因?yàn)槭菑膬啥朔謩e進(jìn)入,員工的揀貨路徑是最短的,同時(shí),通道兩端的揀選效率是相對(duì)均衡的。
缺點(diǎn):對(duì)倉庫布局有一定要求,貨架的通道比較長(zhǎng),中間有額外的通道入口,需要預(yù)設(shè)通道的中點(diǎn)。假如預(yù)設(shè)的中點(diǎn)不是通道的中點(diǎn)位,員工就需要進(jìn)行額外的繞行。

揀貨路徑混合策略
這算是一種折中的結(jié)合方案。往往是根據(jù)實(shí)時(shí)訂單的特征結(jié)合倉庫的實(shí)際布局,動(dòng)態(tài)選擇S形、往返或中點(diǎn)策略,通過系統(tǒng)來做動(dòng)態(tài)選擇最優(yōu)路徑。
適合混合存儲(chǔ)、多品類、訂單結(jié)構(gòu)經(jīng)常變化的場(chǎng)景。同時(shí),需要有強(qiáng)大WMS作為支持,系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)的路徑規(guī)劃。
優(yōu)點(diǎn):靈活性強(qiáng),綜合各策略優(yōu)勢(shì)。適合大規(guī)模、多變的倉儲(chǔ)場(chǎng)景,例如對(duì)高頻商品使用往返策略快速揀選,對(duì)分散商品使用S形覆蓋。
缺點(diǎn):依賴WMS的算法和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持,實(shí)施成本高。對(duì)人員培訓(xùn)要求較高。


幾種方法的對(duì)比,同等條件下,我們可以看到。
S形路徑,是最簡(jiǎn)單最容易實(shí)施的,對(duì)人員和系統(tǒng)的要求不高,但走動(dòng)路徑是最大的。簡(jiǎn)單但冗余,適合新手和低技術(shù)倉庫。
往返型和中點(diǎn)型,揀貨路徑是最短的,但是都對(duì)訂單分布有一些要求。往返型主要靠人為來做取舍,訂單集中時(shí)的“短跑冠軍”。中點(diǎn)型則對(duì)系統(tǒng)有一定要求,長(zhǎng)通道倉庫的“平衡之選”。
混合型算是折中方案,動(dòng)態(tài)調(diào)整規(guī)劃,非常依賴系統(tǒng)。技術(shù)驅(qū)動(dòng)的“全能選手”,要有成本和數(shù)據(jù)支持。
具體的揀貨路徑使用哪種形式,沒有一個(gè)非常準(zhǔn)確的定論,需要結(jié)合自己的倉庫做綜合考量,盡量匹配實(shí)際的訂單情況和倉庫布局。
應(yīng)用建議
小規(guī)模倉庫:優(yōu)先使用S形或往返策略,成本低且易操作。
中大型倉庫:采用中點(diǎn)策略或混合策略,結(jié)合算法優(yōu)化。
智能化升級(jí):引入WMS系統(tǒng)和路徑規(guī)劃算法,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)混合策略。
訂單分散率高(如B2C電商):無系統(tǒng)支持 → S形路線。有系統(tǒng)支持 → 混合策略(動(dòng)態(tài)跳過空通道)。
訂單集中率高(如B2B批發(fā)):人工操作 → 往返策略。長(zhǎng)通道倉庫 → 中點(diǎn)策略。
復(fù)雜多變場(chǎng)景(如全渠道零售):必須依賴WMS+算法,采用混合策略。