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2026年3月17日

共筑大型分拣系统,实现效率与精度双重提升

人们常说,人生就像一场旅行,重要的不是目的地,而是沿途的风景 — 产品分销与履约亦是如此。将一件产品从入库拣选到送货上门,犹如踏上未知的旅程,沿途经历万千工序,有些如顺水行舟般畅行无阻,有些则如暗礁触碰般意外横生。作为半导体与电子元器件业的全球分销巨头,贸泽电子(Mouser Electronics)在应对 B2B 订单履约的复杂性及管理客户供应链方面,可谓独树一帜。

“贸泽电子分销来自 1200 多家不同制造商的产品,专注于快速引入新产品和新技术,并为研发设计工程师以及制造供应链提供强有力的支持。”贸泽电子出库运营副总裁 Matt Bell 表示,“我们的使命是确保超过 65 万名客户能够以最高的订单准确率和准时交货率放心下单。”这家总部设立于德克萨斯州曼斯菲尔德的伯克希尔哈撒韦旗下子公司,在 Supply Chain Connect 发布的 2025 年全球电子分销商 50 强榜单中排名第五。该公司拥有极为丰富的产品库存,活跃 SKU 数量超过 120 万个,且产品尺寸与包装形式呈现出多样化的显著特征。要对数百万件物品进行分拣和发货,同时保持超过 99% 的准确率,并在最晚至晚上 8:00 的截单时间前实现当日发货,这无疑是一项极具挑战性的任务。

贸泽电子在 Supply Chain Connect 发布的 2025 年全球电子分销商 50 强榜单中排名第五
贸泽电子在 Supply Chain Connect 发布的 2025 年全球电子分销商 50 强榜单中排名第五

传统分拣系统无法处理这些尺寸极小且种类繁多的产品。此外,由于原有技术的产能已达上限,使得贸泽电子在厂区内开展新大楼建设工作时,难以延续此前强劲的增长态势。鉴于此,贸泽委托定制分拣设备领域的领先企业 EuroSort(其美国总部位于马里兰州奥因斯米尔斯)为其位于曼斯菲尔德的全球旗舰配送中心量身打造一套具有开创性的分拣解决方案,以全方位满足自身在业务运营等多方面的需求。“EuroSort 凭借其几乎可处理无限种类分拣的设备,在众多竞争对手中成功脱颖而出。”Bell 说道,“EuroSort 能够实现分拣的种类数量,唯一的制约因素仅在于可用空间。而我们新大楼的空间非常充裕,因此能够部署规模极为庞大的分拣线。”基于此,最终落成的 EuroSort 系统是一套高度定制化的分拣技术集成方案,涵盖四种独特的分拣机类型,轨道总长度超过半英里,且所有设备均与倍福提供的、支持 EtherCAT 的先进自动化平台实现了无缝集成。

在漫长曲折的输送线上实现高速精准分拣

贸泽拥有极为丰富的产品线,呈现出高度的多样化特征。该公司所分销的产品种类极为广泛,涵盖了从大型变压器、半导体卷盘,到封装在小塑料袋中的单个元件等各类产品,几乎无所不包。在 EuroSort 介入之前,贸泽原有的分拣设备的性能已达极限。当处理那些更小巧轻便的物品时,高速运行尤为困难,这是由于在不同的环境条件下,这些物品极有可能从设备上飘离。“设备无法再提速,而且在针对最小尺寸物品进行分拣作业时,其分拣精度上也达不到要求。”EuroSort 区域销售经理兼市场营销主管 Scott Eisenberg 回忆道,“这一瓶颈限制了系统的吞吐量,也给贸泽在运营规模的扩张方面带来了极大阻碍。”

更为不利的是,贸泽的设施存在显著的空间限制。“事实上,最大的分拣机被安置于三层高的夹层区域,该区域净高仅有 14 英尺。”Eisenberg 表示,“我们必须精心设计一套系统,把数千个分拣目的地高效集成到如此紧凑的垂直空间之中,且不能以牺牲分拣速度和系统可靠性为代价。”

另一个关键要求是确保贸泽现有大楼的运营不中断。EuroSort 必须在不停机的情况下完成其中一台新分拣机的安装与调试工作。这要求在原有系统保持全速运转的状态下,在其上方建造新系统,然后无缝切换到新的分拣系统。

为有效应对上述多方面挑战,EuroSort 在贸泽精心部署了四种不同类型的分拣机,每种分拣机都依据特定的运营阶段需求进行量身定制。在订单整合环节,与现有的货到人(GTP)系统完美融合的单层落袋式托盘分拣机迎来了重大升级,如今可以处理贸泽全系列产品。“依托 EuroSort 的先进技术,我们还对现有设备进行了显著改进。”Bell 补充道,“以现有的货到人系统为例,我们成功将其性能提升了 100%。”

同样值得关注的是双层落袋式托盘分拣机,它是专门针对空间受限的夹层区域而精心设计。“它是分拣机中的巨无霸 — 在净高极为有限的情况下,成功集成了数千个分拣目的地。”Eisenberg 评价道,“仅这一台分拣机每小时就能处理约 3 万件物品,它无疑将成为提升该站点整体拣选效率的关键设备。”

在入库作业环节,EuroSort 的 Cross Tray XL 分拣机与标准 Cross Tray 分拣机展现出出色的通用性,可在同一台分拣机上处理从重型入库箱到箱内小型单个物品等各类货物。“鉴于贸泽处理的包裹尺寸范围极为广泛,因此具备这样的灵活性显得尤为关键。” Eisenberg 指出。

最后,贸泽引入了尖端技术,包括并行感应技术、定制设计的滑槽,以及一个名为 E-Sort 的创新型多目的地滑槽式分拣系统,该系统目前正在贸泽内接受现场测试。“并行感应技术属全球首创,而贸泽的应用正是我们的试点项目。”Eisenberg 补充道,“这款新型多目的地滑槽式分拣系统具备独特的分流能力,能够从一个落点将货物精准分配至 10 个不同的分拣目的地,从而显著提升了拣机的整体运行效率。”

这些分拣机依托搭载 Intel® Core™ i5 处理器并运行 TwinCAT 软件的倍福 C6030 工业 PC 实现自动化控制,能够在一台设备上同时高效处理所有实时控制任务、兼容多种现场总线协议,还能完美运行 HMI 软件
这些分拣机依托搭载 Intel® Core™ i5 处理器并运行 TwinCAT 软件的倍福 C6030 工业 PC 实现自动化控制,能够在一台设备上同时高效处理所有实时控制任务、兼容多种现场总线协议,还能完美运行 HMI 软件

EtherCAT:理所当然的选择

倍福所采用的先进控制架构为 EuroSort 迷宫般错综复杂的分拣设备筑牢了底层支撑,凭借这一架构所赋予的自动化、运动控制、网络通信、安全及诊断等全方位功能,成功满足了这一庞大项目的严苛要求。在谈及倍福配备高性能 Intel® Core™ i5 处理器的 C6030 工业 PC 的卓越性能时,EuroSort 控制开发工程师 Blake Waybright 这样描述道:“这套依托 TwinCAT 软件和 EtherCAT 通信构建的全集成自动化平台,让我们不仅能够高效处理实时控制任务,还能在同一台设备上无缝运行各类应用程序、兼容多种现场总线协议并支持 HMI 软件运行。”

TwinCAT 3 工开发境支持多核任务分配,助力 EuroSort 将快速实时任务与运行较慢的后台进程依据不同核心进行分离,从而最大限度地提升整体 CPU 带宽的利用率。“我们成功实现了低于 300 微秒的扫描周期,这一成果对于检测高速运行状态下间距不到 2 厘米的物品而言,起着至关重要的作用。”Waybright 表示,TwinCAT 的集成式开发环境以及基于 TFS 和 Git 的版本控制功能,使得我们能够轻松管理复杂项目并快速推进软件改进工作。此外,它还集编程、调试、仿真以及可视化功能于一体,让我们的工作效率得到了显著提升。”

在网络通信方面,EtherCAT 多年来一直是 EuroSort 的通信标准。“在正式确立 EtherCAT 为通信标准之前,我们秉持开放态度,在行业内开展了深入调研。期间,我们与合作伙伴的供应商、集成商,乃至终端客户进行了细致访谈。而每一次调研的最终结论都指向同一个答案 — EtherCAT 是当之无愧的最优之选。”EuroSort 顾问控制工程师 Jeff Zerr 回忆道。“其它各类通信协议,无论是在节点数量、传输速度、扫描周期还是带宽方面,都不可避免地存在这样或那样的局限性。追根溯源,正是 EtherCAT 凭借其卓越性能引领我们选择了倍福。”

如今,EtherCAT 分布式 I/O 硬件在贸泽电子的实际应用中也占据着举足轻重的地位。由于这些分拣机体积庞大且配备 I/O 节点数量众多,EuroSort 采用了数百个可直接安装在设备上的 EtherCAT 端子盒和高密度 EtherCAT 端子模块,以最大限度地减小 I/O 控制柜的空间需求。“这种分布式方案有效降低了布线的复杂性,让我们能够依据机械滑槽的实际布局情况规划控制系统,而非被动地让布局去适配控制系统。”Waybright 解释道。

在设备安全方面,EuroSort 同样借助倍福的 Safety over EtherCAT(FSoE) 与 TwinSAFE I/O 系统,以一种简洁高效且高度集成的方式加以处理。EuroSort 将长达 100 米的急停拉线开关等安全设备直接集成到 EtherCAT 网络中。“TwinSAFE 让我们能够远程排查安全故障,并能精准地向操作员指示问题出现的具体位置,从而迅速让设备恢复至安全运行状态。”Waybright 表示。

倍福平台的开放性也极大地推动了其与各类协议的集成。“我们通过 OPC UA 协议与贸泽的仓储管理系统 (WMS) 通信,实时上报包裹尺寸数据和条码信息。”Waybright 详细介绍道,“我们还采用 EtherNet/IP 协议实现了与机器视觉相机以及上游传统 PLC 的无缝对接。”EtherCAT 还能直接与 IO-Link 集成,通过 EP6228-0022 EtherCAT 端子盒,可以高效地与现场输送机上的各类编码器通信。

尤为关键的是,倍福的 EtherCAT 网络拓扑采用了多冗余环形设计架构,并且以无分支的方式直接与滑槽相连,从而有力保障了系统的可靠性与运行速度。“在规模最大的那台分拣机上,我们将要处理多达 40,000 余个 EtherCAT I/O 节点。”EuroSort 工程经理 Pete Diamonti 表示,“将网络划分成同步组与环形结构,让我们能够采用模块化的方式对系统进行调试和故障排除,这对于如此大规模的项目能够按时完工而言至关重要。”

先进的 EtherCAT 诊断功能同样为维护团队的工作开展提供了极大便利。“倘若没有倍福提供的详尽诊断功能,我们根本无法判断一个极其微小的物品究竟是偏离了既定路径,还是设备自身出现了故障。”Eisenberg 指出,“我们的日志系统会对每个物品长达 30 天的流转轨迹进行详细记录,即便问题发生在许久之前,我们依旧能够依据这些记录开展有效的故障排查工作。”

贸泽电子拥有极为丰富的产品库存,活跃 SKU 数量超过 120 万个,且产品尺寸与包装形式呈现出多样化的显著特征
贸泽电子拥有极为丰富的产品库存,活跃 SKU 数量超过 120 万个,且产品尺寸与包装形式呈现出多样化的显著特征

加倍投入,提升拣选率,节约能源

贸泽电子、EuroSort 与倍福三方合作的成果令人瞩目。如今,全新的 EuroSort 系统展现出强大的处理能力,每台分拣机每小时能处理多达 30,000 件物品,其目标是处理贸泽电子全部分销量的 100%。此外,全新分拣系统的投入使用,为贸泽电子位于曼斯菲尔德的全球分销中心物流运作带来了更具可预测性、也更便于拓展的流程。

“现有货到人系统的投放率几乎是此前系统的两倍,在高峰时段,操作人员每小时处理的物品数量多达 600 件。”Bell 报告称。这一显著的性能提升,正是货到人系统与 EuroSort 单层落袋式托盘分拣机实现无缝集成所带来的直接成效,它让贸泽电子品类丰富多样的产品组合能够以更快的速度和更高的精度完成处理流程。其最终成果是构建起一个响应更为敏捷的订单履行体系,它能够在确保准确性的同时,灵活适应需求的波动变化。

新分拣系统的节能效果也十分显著。“我们的分拣机通常所采用的电机额定功率为 1 马力。”Eisenberg 解释道。“对于一台半英里长的设备,其所需的总功率还不到 30 马力。相较于滑靴式分拣机或 AGV 小车等这些在更小的区域就可能消耗数百安培的电流的技术,我们的设备在 10 至 20 年的生命周期内,节省的能源成本能够超过 100 万美元。”

从各个方面来看,这段持续的合作之旅可谓硕果累累。凭借 EuroSort 量身定制的分拣解决方案,再加上倍福高性能 EtherCAT 架构与灵活的 TwinCAT 软件平台所提供的强力支撑,贸泽电子成功实现了效率提升、能源节约与运营灵活性方面的重大突破,在电子元件分销领域树立了新的标杆。正如 Waybright 总结的那样:“倍福不仅让我们的解决方案成为可能,更助力我们取得了成功。”

更高的吞吐量、实时的 EtherCAT 通信以及对物品目的地更精准的控制,三者协同发力,有效减少了关键交接环节的瓶颈,为业务的持续增长开拓出全新的潜力空间。因此,贸泽电子与 EuroSort 正积极规划曼斯菲尔德分销中心的未来蓝图。“EuroSort 位于荷兰的团队正全力投入设计一种新型高密度集货方案,该方案一旦落地,将为我们开辟出数万个集货位置,进而再度引领我们的订单履行模式实现重大变革。”Bell 总结道。