2007年7月，零售巨头JCPenney建设了其在美国的第六个零售物流中心。这个全新的配送中心坐落在加利福尼亚州莱斯罗普市(Lathrop)，离奥克兰(Oakland)不远，主要承担进口集装箱货物的越库作业。在配送中心内，货物按照要求被分拣，随后被运送到JCPenney遍布全美的13个区域店面支持中心。这是JCPenney首个应用了由德马泰克(DEMATIC)开发的超高性能的综合分拣子系统（Integrated Sonation SubSystem，简称ISS）的配送中心。配送中心每天处理165000个纸箱，从收货到配送以及其间的每个作业环节都实现了高度自动化。

    零售巨头JCPenney

    JCPenney公司是美国的零售巨头之一，在美国和波多黎各运营着1093家百货公司以及全美最大的服装和家居产品网站之一jcp.com，此外还拥有美国最大的通用商品目录业务。JCPenney销售一系列国产、自有以及独家品牌产品，切实履行着公司“以合理的价格为用户提供款式和质量俱佳的商品”的承诺。JCPenney的经营定位是“美国中产阶级的最佳购物选择”，其将近50%的销售收入来自自有品牌商品。

    JCPenney总部位于得克萨斯州布兰诺市(Plano)，拥有155000名员工，2007年总营业额达199亿美元。

    除了Lathrop物流中心，JCPenney的物流网络包括：另外五个零售物流中心，分别位于加利福尼亚的BuenaPark、北卡罗来纳州的Statesville、得克萨斯州的Haslet、佐治亚州的Forest Park以及新泽西州的North Bergen。此外，JCPenney还拥有13个区域店面支持中心（Regional Store Support Centers，简称SSC），每个支持中心服务于60～130家店面；四个直接配送中心（Direct Distribution Center，简称DDC），用来处理来自目录销售业务及jcp.com的客户订单；四个家具零售配送仓库（Retail DistributionFurniture Warehouse，简称DFW）。

    新建物流中心两准则

    “在Lathrop配送中心建成以前，JCPenney在美国南加州的Buena Park零售物流中心接收所有来自西海岸、通过长滩港(Port of Long Beach)运达的集装箱。”JCPenney Lathrop零售物流中心的设备经理Kevin Williams说：“需要在Buena Park物流中心接收并处理的国外商品越来越多，几乎达到物流中心运作能力的极限。对于我们来说这个需求越来越明显，是时候增加一个新的零售物流中心来处理满载货物的入境集装箱了。最终我们决定在海湾地区建设一个新的配送中心，而Lathrop的位置便于通过Oakland港口发送入境货物。而有两个可供选择的入境港口以及配送中心，大大增强了公司的物流能力，使我们缩短了直接进口物品的配送时间。它还消除了我们的潜在风险，因为一旦南加州发生地震，会使Buena Park零售物流中心的一切运作都戛然而止。”

    Lathrop物流中心的主要功能是接收进口商品进行分拣，并配送到JCPenney遍布全国的店面支持中心。物流中心接收的商品，90%是来自国外的集装箱货物，10%来自本地生产商，全部码放在物流中心的收货月台上。货物到达店面支持中心后，再经过越库操作后配送到指定的JCPenney零售商店。JCPenney其他五个零售物流中心和13个店面支持中心都执行着这样的配送流程。

    “JCPenney在建设Lathrop配送中心时有两个准则：一是高吞吐量，每天两个作业班次至少能够处理15万～20万个纸箱；二是建设速度必须要快，六个月就得建成投入使用。由于当时在JCPenney的18个物流中心内，有两个完全运行着德马泰克的物流系统与设备，所以JCPenney最终选择德马泰克来设计和建设Lathrop配送中心并不出人意料。”德马泰克的Mike Harding说。

    德马泰克于2007年2月得到合同。3月，JCPenney办完了Lahrop的租赁合同，7月，总面积436000平方英尺的Lathrop配送中心投入使用。实际上，该物流中心是在原有的建筑上扩建而成的，为了实现更强的运作能力，进行了一些新的结构调整。

    处理效率提升20%

    在Lathrop配送中心里，德马泰克为JCPenney引入了先进的高速分拣技术——综合分拣子系统（Integrated Sortation Sub-System，简称ISS）。

    ISS的原理是将整个分拣子系统——包括多个独立的模块如货物合并前、合并、间距控制和分拣——看成是一台完全集成的单点控制的机器。ISS系统能够基于以下几点持续地调整速度：(a)系统在上游合并时有多少货物；(b)从分拣机中分拣出的货物量；(c)从合并前到分拣这一段有多少货物。实际上，从速度设定的角度来看，分拣是其中最重要的设备，系统中其他子系统必须以此为重。在子系统中有一个速度调节单元，观察分拣执行的快慢，然后调整其他子系统来适应这种节奏。

    ISS的突出特点就是整个系统采用了分布的、速度可变的控制技术，这主要基于有多少货物进入系统中，以及多少货物从系统中拣出。与其他分拣系统不同的是，ISS会根据需要处理的纸箱数量自动调整处理速度。整个系统各部分高度集成且互相连通，如，进料模块可按照有多少纸箱进入分拣机自动调节速度，分拣机也根据输送和拣出的纸箱数量自动调整速度。

    ISS的优势体现在多个方面：整个系统只使用传送带，而没有滚筒，这能够增强组件控制；此外还包括纸箱间距的精确控制，以及高速并行分流滑靴式分拣机的使用。这使ISS在维持同等输送速度的同时比其他系统的处理效率提高了20%。最终，Lathrop配送中心每天处理165000个货箱，每个纸箱在被送到JCPenney的区域店面支持中心以前，在配送中心内平均仅仅停留6分钟。

    JCPenney认为，ISS分拣系统出色地实现了Lathrop物流中心对于高速、高容量、越库作业的要求。

    关键运作流程

    由于收到了预先发货通知(Advanced Shipping Notice, ASN)，Lathrop物流中心很清楚将会有哪些货物送达，并为此做好准备。因此，从集装箱或送货卡车停靠在Lathrop物流中心的17个收货月台开始，在短短6分钟内纸箱就被接收完毕，并通过分拣子系统以及20000英尺长的输送机，装上卡车准备离开物流中心。Lathrop物流中心从收货到配送的每个环节都实现了高度的自动化，在整个过程中，货箱仅仅被人工接触两次，一次是在卸载收货时，另一次则是在装载运送时。

    Lathrop物流中心的主要作业流程如下：

    ①收货卸载
    高速卸载机直接进入卡车或集装箱卸载纸箱货物。每个纸箱都被迅速地分配给指定的JCPenney商店，当它们还在传送带上的时候就按照系统调配被自动贴上了带有UPC码的标签。

    ②预积放
    很有可能从一个集装箱出来的成百上千的纸箱将前往同一个指定的商店，这就带来一个问题：当采用传统的合并操作处理这些前往同一商店的大批量纸箱时，毋庸置疑会引起分拣效率的下降。
    为了解决这个问题，德马泰克设计了拉链并道(Zipper Merge)的方法，这个想法最初源于英国道路管理局对于交通的管理。也就是说，拉链并道会对所有纸箱的输送顺序进行重新安排，这样，前往同一商店的纸箱就不会紧挨着陆续进入分拣子系统，因此大大降低了大批量纸箱（例如100个紧挨着的纸箱）连续前往同一个指定地点的几率。

    ③合并与分拣
    纸箱通过三条通道从合并前的积放点到达合并主道，每条通道的处理速度大约是每分钟15个纸箱(cartons per minute, CPM)。这些纸箱以较慢的速度开始合并，而以较快的速度即每分钟45个纸箱被输出。此时分拣和合并操作被捆绑在一起，综合分拣子系统开始工作。ISS实时监控分拣子系统，并根据输入货箱的数量决定到底是该加速还是减速。为了实现这一功能，合并和分拣之间的整个系统需要变速驱动机制以精确地控制传送带进行加速或者减速，变频驱动器通过控制供给马达的电力来调节交流电动机的转速。

    “在整个分拣子系统上我们都能实现可变的速度。”JCPenney物流设施工程部经理Tim Wood说，“我们能够设定任何想要的速度。如果知道今天的处理量不多，我们可以将传送带的速度调至300英尺每分钟；如果处理量很大的话，就将其调到500英尺每分钟。这种速度变化不仅能够节省电力，还非常有助于减少设备的磨损。毕竟传送带运行速度是300英尺每分钟还是500英尺每分钟，在维护时完全不是一个等级。”

    精确地控制间距是整个分拣系统的核心。纸箱在退出合并通道时速度是每分钟45个纸箱。但是在合并以后，一切都要以分拣的速度为准。Lathrop物流中心的分拣速度大约为每分钟238个纸箱，这与之前的速度可谓天差地别。德马泰克FlexGap感应系统主要用来将纸箱之间的间距缩小到1～2英寸，而其他分拣系统纸箱的间距一般为12～14英寸。纸箱空间距离的减少使系统能够在分拣前集聚更多的纸箱。

    纸箱间距的设定采用可变频率的交流驱动器来实现，这一点和整个分拣子系统用来完成对传送带的精确控制如出一辙。每个马达独立地驱动一条传送带，所以不存在齿轮减速的问题，这样能够很好地控制传送带之间速度变化的比率，这就意味着更精确的间距控制。同时，系统在传统脉冲位置指示器的位置上使用横向阵列传感器(horizontal array sensors)来进行间隔，前者主要用在数码相机图像传感上，这就使得整个间距设定过程更加精确。此外，系统使用固体光电检测阵列实时监控货物，其中光电检测器之间的间隙小至2mm。由于系统实时监控，可以随时调整传送带的速度，更精确地控制货物的间距。

    ④出货装车
    分拣子系统共有51个格口，每一SSC有多个格口与之相对应。前往指定零售店的纸箱被装载机直接输送到卡车里。至此，物流中心的整个处理流程结束。

    最长的单机连续分拣机

    Lathrop采用的德马泰克单机滑靴式分拣机长达938英尺，是世界上最长的连续分拣系统。该分拣机与传统的分拣设备有很大不同：传统的分拣机使用角度分流器将货物旋转至某一角度，从而使其方便进入输送带中，由于货箱的一个角需要后转，这样其实际所占空间会变大，就使得货品之间需要更大的间距来避免相互冲撞。而Lathrop配送中心采用的德马泰克FlexSort SL分拣机无需旋转货物，能够直接以1～2英寸的细小间隙在传送带上对货物进行分流。

    由于货箱距离更近，分拣机能够以较慢的速度运行，而其他分拣机在处理同等数量货箱的同时可能需要更快的速度才能实现，一般来说，运行速度需要加快20%。因此，当Lathrop物流中心的分拣系统以540英尺每分钟(feet per minute, FPM)的速度运行时，通常符合一般行业标准的其他分拣机则要达到650英尺每分钟。显然，运行速度变缓使得分拣机处理货品时会更加轻柔，降低了货箱受损的几率。

    德马泰克FlexSort SL分拣机的另一独特之处在于使用了直线感应电机，这些电磁驱动器在转动磁场穿过驱动面与移动分拣机的铝板时不会产生机械接触，因为在电磁体和底板之间存在一个空气间隙。采用空气冷却法的直线感应电机驱动单元被装在支承构件的中心，沿分拣机轨道有规律地分布，在驱动分拣机金属板时无需移动任何部分。分拣机没有皮带、没有驱动链、齿轮或链轮，也没有需要维护的压缩机，更没有需要清洗的过滤器，也无需涂润滑油。

    Wood解释道：“在FlexSort SL分拣机上共有50个直线感应电机，以确保即使失去其中的2个或3个电机，分拣机还仍然能照常运行。而对于普通的分拣机来说，如果其中的某个马达或变速箱脱落，整个分拣机就需要停工直到这些零件被重新装好，需要花费不少时间。而FlexSort SL分拣机上所有的直线感应电机都很容易操作，这一点在将来的系统维护中确实有很大的不同。”

    Lathrop分拣子系统的控制是通过德马泰克FlexSort PC控制器实现的，该控制器与JCPenney的主机系统连接。整个分拣系统还拥有基于网络的图形监控系统，即德马泰克系统管理软件(Dematic System Manager)，它允许用户获取记录、错误以及警告，并允许单点用户从本地或者远程实时监控分拣系统的运行状态，同时，多个用户可以在任何时间登陆该系统。

    维护成本降低70%

    Lathrop物流中心堪称物流技术创新的奇迹。系统处理货物的准确率高达99.9%，同时，与传统系统处理同等数量的货物相比，其运转速度可以降低20%，这意味着更轻柔的货物处理，更少的货物磨损，更低的维修成本，以及更长的生命周期。而这些都可以归结为系统总体拥有成本的降低。

    “Lathrop配送中心目前运行得非常好。”William满意地说，“它很安静，比我所见过的任何分拣系统的噪音都要低。现在我们已经连续使用这个系统15个月了，没有出现任何困难。这个系统实现了我们的业务目标，同时满足了我们对于未来发展的需求。”

    企业都希望建设一个符合其需要的物流中心，并使其在较低的拥有成本上顺畅运行。JCPenney全新的Lathrop物流中心无疑是业界可以仿效的最佳典范。^