CN104205135B - 持续批订单履行 - Google Patents

Abstract

一种批订单履行方法包括将多个订单分配给拣货机。每个订单包括将被挑拣的多个单元，并且拣货机按基本上最小化拣货机的行进时间的逻辑行进序列对这些单元进行挑拣。所述方法还包括在先前分配的订单之一完成之后将包括将被挑拣的多个单元的新订单分配给拣货机。拣货机按基本上最小化拣货机的行进时间的逻辑行进序列对新订单的单元和先前分配的订单的未拣货单元进行挑拣。

Description

持续批订单履行

相关申请的交叉引用：本申请要求2012年2月5日提交的美国临时申请No.61/595,095的优先权，该申请出于所有目的整个地通过引用被并入本文，就如同在本文中对其进行了充分阐述一样。

发明的背景

技术领域

本发明涉及一种批订单履行方法和系统以及具有包含在其中的适于被执行来实现批订单履行方法的计算机可读程序代码的计算机可用介质。

相关技术的描述

批拣货是一次对多个订单进行拣货。在如美国专利No.5,812,986中所描述的一种批拣货方法中，RF台车(cart)允许拣货员在推送移动台车通过仓库的同时一次对多个订单进行拣货。台车按逻辑行走序列引导拣货员去哪里以及挑拣什么。

通常，利用RF台车，将多个订单“N”分配给台车，每个订单在其自己在台车上的唯一位置处。控制器(处理器或计算机)将订单一起电子地接合，使它们成为一个更大的订单，该更大的订单在行业中被称为一“批(batch)”。批拣货概念的基础是使得单个拣货机能够在仅走过拣货线路的距离一次的同时对多个订单进行拣货，从而提高效率。

在常规的批拣货方法中，将“N”个订单作为一批分配给台车，然后拣货机行走拣货线路，按行走序列挑拣台车所引导的物品。在拣货线路的长度完成之后，“N”个订单完成。利用该方法，拣货线路具有起始点和结束点。该处理从起始点开始，此时“N”个订单为空(未被履行)，并且在结束点处结束，结束点通常与起始点一致，此时“N”个订单完成。然后将它清空，并且重新加载“N”个新订单，并且重复该过程。

以上过程通过基于仓库物品(SKU)的拣货量安置这些物品而被增强。将最常被挑拣的物品放置在拣货线路开头附近提供“N”个订单在走过整个拣货路径之前完成的可能性，从而允许拣货机走捷径回到起始点。然而，将大量物品安置到线路的前面的过程是耗时的而且劳动密集的，并且仓库管理者努力地将库存搬来搬去以维持高效率的产品放置。

发明内容

本发明的批订单履行方法包括：将多个订单分配给拣货机，每个订单包括将被挑拣的多个单元，其中所述拣货机按基本上最小化所述拣货机的行进时间的逻辑行进序列对这些单元进行挑拣；以及在先前分配的订单之一完成之后将包括将被挑拣的多个单元的新订单分配给所述拣货机，其中所述拣货机按基本上最小化所述拣货机的行进时间的逻辑行进序列对所述新订单的单元和先前分配的订单的未拣货单元进行挑拣。

可以重复分配新订单的步骤。

所述方法还可以包括将一个或更多个单个单元订单分配给所述拣货机。

所述拣货机可以是对于每个订单具有指定位置的移动拣货台车。从已完成订单的指定位置移除该已完成订单，并且用新订单取代该已完成订单。所述移动拣货台车对于一个或更多个单个单元订单具有指定位置。

所述新订单可以是基于由于将新订单分配给拣货机而导致的所述拣货机的行进时间的增加而从将被挑拣的多个可用订单选择的。

本发明的批订单履行系统包括：向导系统，其按基本上最小化拣货机的行进时间的逻辑行进序列将所述拣货机引导到将被挑拣的物品，其中所述将被挑拣的物品来自分配给所述拣货机的多个订单，每个订单包括将被挑拣的多个物品；以及分配系统，其在先前分配的订单之一完成之后将包括将被挑拣的多个物品的新订单分配给所述拣货机。

所述分配系统还可以将一个或更多个单个单元订单分配给拣货机。

所述系统还可以包括对于每个订单具有指定位置的移动拣货台车。所述移动拣货台车对于一个或更多个单个单元订单可以具有指定位置。

所述分配系统可以基于由于将新订单分配给所述拣货机而导致的所述拣货机的行进时间的增加，从将被挑拣的多个可用订单选择新订单。

本发明的具有包含在其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行来实现批订单履行方法，所述方法包括：将多个订单分配给拣货机，每个订单包括将被挑拣的多个单元，其中所述拣货机按基本上最小化所述拣货机的行进时间的逻辑行进序列对这些单元进行挑拣；以及在先前分配的订单之一完成之后将包括将被挑拣的多个单元的新订单分配给所述拣货机，其中所述拣货机按基本上最小化所述拣货机的行进时间的逻辑行进序列对新订单的单元和先前分配的订单的未拣货单元进行挑拣。

所述方法可以包括重复分配新订单的步骤。

所述方法可以包括将一个或更多个单个单元订单分配给所述拣货机。

所述方法可以包括基于由于将新订单分配给所述拣货机而导致的所述拣货机的行进时间的增加，从将被挑拣的多个可用订单选择新订单。

附图说明

图1A和图1B图示说明代表相关技术的批订单履行方法。

图2A-图2E图示说明根据本发明的实施方案的批订单履行方法。

具体实施方式

图1A和图1B图示说明代表相关技术的批订单履行方法。在图1A中，拣货机10被分配第一个订单、第二个订单和第三个订单，每个订单包括将被挑拣的多个单元。从起始点开始，拣货机通过沿着拣货路径行进到拣货路径的结束点来挑拣将被挑拣的单元，从而完成第一个订单、第二个订单和第三个订单。然后在图1B中重复图1A的过程，此时拣货机被分配三个新订单，即，第四个订单、第五个订单和第六个订单。从起始点开始，拣货机通过沿着拣货路径行进到拣货路径的结束点来挑拣将被挑拣的单元，从而完成第四个订单、第五个订单和第六个订单。在两个完整的拣货循环结束时，拣货机能够在围绕拣货路径走过两次之后完成六个订单。

通过订单在沿着拣货路径的不同点处完成并且随着订单完成，拣货机变得效率越来越低的事实，该方法的低效率是显而易见的。如果拣货机以“N”个订单开始并且沿着路线前进，最后完成这些订单之一，则该批现在变为仅有N-1个订单的批。拣货机效率的这种降低继续，直到该批变为仅有1个具有将被挑拣的剩余单元的剩余订单。因此，在一次走过拣货路径结束时，拣货机仅对“N”个订单进行拣货。

图2A-E图示说明根据本发明的实施方案的批订单履行方法。在图2A中，拣货机20被分配第一个订单、第二个订单和第三个订单，每个订单包括将被挑拣的多个单元。从起始点开始，拣货机通过沿着拣货路径行进直到订单之一完成为止来挑拣将被挑拣的单元。在这种情况下，当从容器53挑拣物品时，第三个订单完成。此时，拣货机20被分配新订单(即，第四个订单)，并且继续沿着拣货路径行进，同时如图2B所示那样对第一个订单、第二个订单和第四个订单进行拣货，直到订单之一完成为止。在这种情况下，当从容器63挑拣物品时，第一个订单完成。此时，拣货机20被分配另一新订单(即，第五个订单)，并且继续沿着拣货路径行进，同时如图2C所示那样对第二个订单、第四个订单和第五个订单进行拣货，直到订单之一完成为止。在这种情况下，当从容器62挑拣物品时，第二个订单完成。此时，拣货机20被分配另一新订单(即，第六个订单)，并且继续沿着拣货路径行进，同时如图2D所示那样对第四个订单、第五个订单和第六个订单进行拣货，直到订单之一完成为止。在这种情况下，当从容器12挑拣物品时，第四个订单完成。此时，拣货机20被分配另一新订单(即，第七个订单)，并且继续沿着拣货路径行进，同时如图2E所示那样对第五个订单、第六个订单和第七个订单进行拣货。已经显而易见的是，在两个完整循环结束时，拣货机能够在走过拣货路径两次之后完成至少七个订单。

通过尽管订单在沿着拣货路径的不同点处完成，但是新订单被分配，并且拣货机保持效率的事实，图2A-2E的方法的提高的效率是显而易见的。就该“持续批(perpetualbatch)”方法而言，同一拣货机可以在行走相同距离的同时完成更多的订单。

将理解的是，上面描述的方法是一个示例性实施方案，并且批订单履行方法可以包括以上描述的变化以及附加特征，这些特征中的一些在下面进行描述。

图2A-2E的实施例示出第一个订单、第二个订单和第三个订单，这些订单将被添加到台车，以使得第三个订单在第一个订单和第二个订单完成之前完成。然而，根据本发明的优选实施方案，第一个订单将在第二个订单完成之前完成，第二个订单在第三个订单完成之前完成。

为了针对优选实施方案理解为何订单将按分配次序完成，理解特定理念是有帮助的。具体地，通常包括多个通道(在图中被充分地示出)的拣货线路可以扩张为虚拟“圆”。拣货线路表示在其开始的地方结束的拣货路径，因此，拣货路线可以扩张为理论“圆”。拣货线路中的每个拣货位置于是可以用周长为“C”的圆上的度或弧度表示，其中，“C”表示行进整个拣货路径所需的距离。每个位置表示这个圆上的特定角度。拣货位置之间的距离可以用“圆”上的当前位置角度与拣货位置(一个或多个)的“角度”之间的差值表示。一开始时，当没有订单被分配为一批时，系统查阅待处理订单的队列中的每一个订单，并且基于批处理台车(batch cart)的当前位置来确定距离因子。该距离因子表示沿着拣货路径的从拣货路径上的当前位置起完成订单所需的距离。然后将具有最低距离因子的订单添加到该批。在空台车的情况下，基于具有最小距离因子的“N”个订单从最短到最长的排名将这些订单添加到该批。因此，第一个订单将是从当前位置起行进距离最小的订单，因此将会是将完成的第一个订单。因此，第三个订单将不会在第一个订单之前完成。还应指出，围绕拣货“圆”的移动方向总是同一方向。需要拣货机在拣货路径上向后移动的订单不会被选择。

一旦台车操作正常，并且新订单被分配给该批，新添加的订单(一个或多个)就可能比已经分配的旧订单更早完成。当待处理订单池基于全天从客户接收到的订单而动态改变时，这种情况存在。因此，待处理池是动态的而不是固定的订单队列。

在一个实施方案中，拣货机可以是对于每个订单具有指定位置的移动拣货台车。例如，台车可以仅具有用于保持订单的“N”个指定位置。根据图1A-图1B的方法，当订单完成时，台车的使用效率低，并且台车的效率变得更低。如果台车以“N”个分配的订单开始并且沿着路线前进，最后完成订单之一，则分配给台车的该批现在变为仅有N-1个订单的一批。台车效率的这种降低继续，直到该批变为仅有一个具有将被挑拣的单元的剩余订单。因此，在一遍走过拣货路径结束时，台车仅对“N”个订单进行拣货。然而，通过“持续批”方法，具有“N”个位置的相同台车可以在行进相同距离时完成远多于“N”个的订单。

此外，移动拣货台车可以是RF台车。RF台车是利用安装到移动台车的硬件的无纸订单履行系统。RF台车提供在通过仓库的单行程时一次对多个订单进行拣货的方法，使得订单拣货机更准确、更富有成效。RF台车是经由RF网络进行控制并且与集中式计算机系统进行通信、提供实时响应和报告的计算机。该系统按最高效率路线将拣货机引导到仓库拣货位置，最小化行走距离，同时立即履行多个订单。然而，RF台车仅仅是批拣货方法中所使用的一个示例性移动拣货台车。该方法可以应用于对订单进行批拣货的任何操作，而不管是否正利用RF台车。这可以与RF终端、语音识别或拣货滑板(基本上是RF台车，但没有在与拣货位置相邻的输送机上行进的轮)一起使用。

在一方面，存在一种为了实现上述方法的批订单履行系统。该系统可以包括向导系统和分配系统，它们可以整合在一起或者分开。向导系统按基本上最小化拣货机的行进时间的逻辑行进序列将拣货机引导到将被挑拣的物品。分配系统在先前分配的订单之一完成之后将包括将被挑拣的多个物品的新订单分配给拣货机。向导系统可以包括用于例如可听地或视觉地引导拣货机的系统，或者可以包括用于控制与拣货机相关联的车辆或台车的移动的系统。分配系统可以包括将将被挑拣的多个可用订单之中的新订单分配给拣货机的计算机系统或其他控制器。该计算机系统或控制器可以与拣货机分开，但是与拣货机进行通信，或者该计算机系统可以作为台车或车辆的一部分与拣货机一起行进。

在另一方面，可以存在具有包含在其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行来实现批订单履行方法。就这方面而言，控制拣货过程的软件创建批。尽管将被分配的订单可以随机选择或者通过使用通用算法来选择，但是优选的是基于由于将新订单分配给拣货机而导致的拣货机的行进时间的增加来选择将被分配的订单，或者可以基于从拣货路径上的当前点起的最小行进距离或时间来选择将被分配的订单。在这种情况下，所述软件可以基于找到可以以从当前台车位置起或者从最后挑拣的物品的位置起的最小行进量完成的订单来将订单分配给拣货机或台车。

另外，在另一方面，不存在专用的起始点或端点。在这种情况下，多个台车或拣货机可以随机地散布在整个拣货线路上。台车或拣货机的这种分布避免当多个拣货机同时行进拣货路线时所必需的碰撞和通过要求。

在多个台车的情况下，在拣货过程开始时，对于系统中的每个台车，所述软件基于可以在最短行进距离或最短行进时间完成的“N”个订单来选择与台车上的订单位置的数量相应的“N”个订单。拣货员完成拣货，直到他/她到达订单完成的地点为止。可以在台车上或者在将订单运送到装运区域的输送机上，在已完成订单队列中移除和放置订单。所述软件然后可以从所有可用订单确定哪个订单可以被分配给台车上的可以在最小行进距离或最小行进时间完成的释放位置。该订单被分配给释放位置，并且拣货继续。用可以以最小行进被拣货的新订单取代已完成订单的过程无限地继续，直到所有订单都完成为止。

此外，可能的是，可以针对分配、而不是最短行进距离或最短行进时间来选择订单。然而，发明人通常理解的是，拣货时间将基本上最小化，并且当添加到该批的订单以最短距离完成时，存在拣货循环的每一次“运转”所完成的订单的数量。存在基于共同性选择订单的其他批优化技术，其中不是基于要完成的距离选择订单，而是基于具有共同物品(SKU)来选择订单。根据仿真分析，最小化完成订单的距离提供最佳效率，但是本发明不限于该选择方法。

上面描述的实施方案的益处是，“N”个位置台车总是一次对“N”个订单进行拣货。这提供比常规方法高得多的效率，在常规方法中，由于批大小随着订单完成而减小，台车渐渐地变得效率降低。

上面描述的实施方案的另一个益处是，所述方法基于仓库中的物品位置的随机性而产生。使大量物品随机散布在整个拣货线路上实际上使得该系统更有效率，因为不存在起始点和端点。这为仓库管理者减少了许多SKU管理任务以及相关联的劳动和与将物品搬来搬去相关联的停泊时间。

另一个特征是处理“单个单元订单(Single Unit Orders)”的可能性。在对于消费者订单履行操作的许多引导中，订货量通常是单个单元的。持续批方法可以实现对单个单元订单进行拣货的能力。例如，批处理台车上的单个(优选地，较大的)订单位置可以专用于接收单个单元订单。如果物品驻存在拣货路径上的当前位置与下一个批拣货位置之间，则可以将系统中的为单个单元的任何订单动态地分配给每个单独的批。因此，任何单个单元订单不可用于包含在批中。这些订单被添加到碰巧通过仓库位置的任何批处理台车。当台车上的单个单元订单位置填充时，移除它，并且将它送到次要处理工位，在次要处理工位，移除每个物品并且动态地将该物品分配给一订单。因为这些订单中的每个作为单个单元被完成，所以直到它到达次要处理(装运)工位都不要求订单完整性。

为了提供单个单元订单装运的进一步描述，基本上，包含批拣货的单个单元订单的容器、箱子或其他存放介质被从台车取出并被递送到装运工位。该工位通常配备有计算机、监视器(通常，触摸屏)、条码扫描仪、标签打印机(label printer)和称重器具。因为手提袋中的每一个物品表示唯一的单独的订单，所以每个物品自身即为一装运货物。装运工位处的操作者通常从容器取出物品，扫描该产品上的标识条码，将该物品放置到装运容器或封套中，并且将该物品放置在称重器具上。所述软件从其数据库找到仅需要该物品(SKU)的待处理的(排队的)订单，基于送货地址和重量来计算装运费，并且打印用于该订单的装运标签(shipping label)和装箱单。该过程对于容器中的每个物品继续。

本领域的技术人员将理解的是，因为许多拣货操作包括被手动地推送通过拣货路线的台车，因此，拣货机在行走，所以使用词语“在行走(walking)”或“行走(walk)”。本发明不限于使用台车或需要行走的情况。本发明应用于利用任何形式的批拣货的任何情况，而不管是自动的，还是手动的。此外，本发明不限于批拣货台车的使用，选择批拣货台车是为了描述所述过程，因为它是该技术的常见实现方式。例如，可以利用输送机、自动导向车辆、输送板或除了行走之外的其他传输方法。

尽管已经出于例示说明的目的基于当前被认为是最实用的优选实施方案的实施方案对本发明进行了详细描述，但是要理解的是，这样的细节仅仅是为了该目的，并且本发明不限于所公开的实施方案，而是相反，意图覆盖所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，要理解的是，本发明设想，在尽可能的范围内，任何实施方案的一个或更多个特征可以与任何其他实施方案的一个或更多个特征组合。

Claims (16)

1.一种批订单履行方法，所述方法包括：

将多个订单分配给拣货机，每个订单包括将被挑拣的多个单元，其中所述拣货机按基本上最小化所述拣货机的行进时间的逻辑行进序列对所述单元进行挑拣；

在接收到分配的订单之一完成的指示时选择新订单给所述拣货机，所述选择新订单给所述拣货机的步骤是基于所述拣货机的当前位置以及为完成所述新订单而对所述逻辑行进序列的距离和时间的增加来进行的，其中选择所述新订单包括：

确定被所述拣货机最后挑拣的物品的位置，

基于所述最后挑拣的物品的所述位置确定所述新订单的行进距离，

基于为完成所述新订单而对所述拣货机的行进时间的增加确定所述新订单的行进时间，以及

更新所述拣货机的逻辑行进序列来包含挑拣所述新订单的物品；以及

在先前分配的订单之一完成之后将包括将被挑拣的多个单元的所述新订单分配给所述拣货机，其中所述拣货机在最小化所述拣货机的所述行进时间的更新的所述逻辑行进序列之后对还没有完成的所述新订单的单元和先前分配的订单的未拣货单元进行挑拣。

2.如权利要求1所述的方法，其中重复所述分配新订单的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，还包括将一个或更多个单个单元订单分配给所述拣货机。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述拣货机是对于每个订单具有指定位置的移动拣货台车。

5.如权利要求4所述的方法，其中从已完成订单的指定位置移除所述已完成订单，并且用所述新订单取代所述已完成订单。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述移动拣货台车对于一个或更多个单个单元订单具有指定位置。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述新订单是基于由于将所述新订单分配给所述拣货机而导致的所述拣货机的行进时间的增加而从将被挑拣的多个可用订单选择的。

8.一种批订单履行系统，所述系统包括：

向导系统，所述向导系统按基本上最小化拣货机的行进时间的逻辑行进序列将所述拣货机引导到将被挑拣的单元，其中所述将被挑拣的单元来自分配给所述拣货机的多个订单，每个订单包括将被挑拣的多个单元；以及

分配系统，所述分配系统被配置来：

选择包括将被挑拣的多个单元的新订单给所述拣货机，其中选择所述新订单包括：

基于从所述向导系统接收到的位置信息确定被所述拣货机最后挑拣的物品的位置，

基于所述最后挑拣的物品的所述位置确定所述新订单的行进距离，

基于为完成所述新订单而对所述拣货机的行进时间的增加确定所述新订单的行进时间，以及

更新所述拣货机的逻辑行进序列来包含挑拣所述新订单的物品；以及

在先前分配的订单之一完成之后将所述新订单分配给所述拣货机，其中所述拣货机在最小化所述拣货机的所述行进时间的更新的所述逻辑行进序列之后对还没有完成的所述新订单的单元和先前分配的订单的未拣货单元进行挑拣。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述分配系统将一个或更多个单个单元订单分配给所述拣货机。

10.如权利要求8所述的系统，还包括对于每个订单具有指定位置的移动拣货台车。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述移动拣货台车对于一个或更多个单个单元订单具有指定位置。

12.如权利要求8所述的系统，其中所述分配系统基于由于将新订单分配给所述拣货机而导致的所述拣货机的行进时间的增加，从将被挑拣的多个可用订单选择所述新订单。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现批订单履行方法，所述方法包括：

将多个订单分配给拣货机，每个订单包括将被挑拣的多个单元，其中所述拣货机按基本上最小化所述拣货机的行进时间的逻辑行进序列对所述单元进行挑拣；

在接收到分配的订单之一完成的指示时选择新订单给所述拣货机，所述选择新订单给所述拣货机的步骤是基于所述拣货机的当前位置以及为完成所述新订单而对所述逻辑行进序列的距离和时间的增加来进行的，其中选择所述新订单包括：

确定被所述拣货机最后挑拣的物品的位置，

基于所述最后挑拣的物品的所述位置确定所述新订单的行进距离，

基于为完成所述新订单而对所述拣货机的行进时间的增加确定所述新订单的行进时间，以及

更新所述拣货机的逻辑行进序列来包含挑拣所述新订单的物品；以及

在先前分配的订单之一完成之后将包括将被挑拣的多个单元的所述新订单分配给所述拣货机，其中所述拣货机在最小化所述拣货机的所述行进时间的更新的所述逻辑行进序列之后对还没有完成的所述新订单的单元和先前分配的订单的未拣货单元进行挑拣。

14.如权利要求13所述的计算机可读存储介质，其中所述方法包括重复所述分配新订单的步骤。

15.如权利要求13所述的计算机可读存储介质，其中所述方法包括将一个或更多个单个单元订单分配给所述拣货机。

16.如权利要求13所述的计算机可读存储介质，其中所述方法包括基于由于将所述新订单分配给所述拣货机而导致的所述拣货机的行进时间的增加，从将被挑拣的多个可用订单选择所述新订单。