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智慧物流与供应链基础
1.6.1.1 任务一 智慧仓储概述
任务一 智慧仓储概述

视频 智能仓储

引 例

AGV智慧仓库

针对鞋服行业快速、高效、准确的仓储物流特点,鸿星尔克自主研发智能仓储物流解决方案,实现全场无人化、智能化、信息化的管理模式,有效提升拣选作业效率,不断满足鞋服行业日益增长的“即时送达”需求。鸿星尔克AGV智慧仓库的主要业务是通过先进的智能搬运机器人和软件系统为智慧仓库提供更精益更高效的柔性智能化系统解决方案,并提供基于智能搬运机器人的产品及服务,包括智能拣选、智能收货及出库、智能AI调度及品牌服务等,保证消费者及时拿货。

(资料来源:物流技术与应用)

思考题:

1.什么是仓储?什么是智慧仓储?

2.AGV智慧仓储有何特色优势?

一、仓储概述

视频 智慧仓

(一)仓储的定义

“仓”即仓库(Warehouse),是存放、保管、储存物品的建筑物和场地的总称,既可以是库房、货棚、货场,也可以是洞穴、大型容器或特定的具有存放和保护物品功能的场地。

“储”即储存、储备,表示收存以备使用,具有收存、保管、交付使用的意思。

仓储(Warehousing)(GB/T 18354—2021)是指利用仓库及相关设施设备进行物品的入库、储存、出库的活动。仓储首先是一项物流活动,或者说物流活动是仓储的本质属性。仓储活动或者说仓储的基本功能包括物品的进出、库存、分拣、包装、配送及其信息处理等六个方面。配送是仓储的自然延伸,是仓储发展为配送中心的内在要求。仓储的目的是满足供应链上下游的需求,起着联系和桥梁的作用。

仓储管理(Warehousing Management)(GB/T 18354—2021)是指对仓储及相关作业进行的计划、组织、协调与控制。对现代仓储管理的重点不再仅仅着眼于物资保管的安全性,更多关注的是如何运用现代技术,如信息技术、自动化技术、智能设备等来提高仓储运作的速度和效益。

(二)仓储的功能和作用

仓储的功能包括基本功能、增值功能和社会功能。

基本功能是指为了满足市场的基本储存需求,仓库所具有的基本的操作或行为,包括储存、保管、拼装、分类等基础作业。增值功能则是指通过仓储高质量的作业和服务,使经营方或供需方获取额外的利益,这个过程称为附加增值。增值功能的典型表现方式:一是提高客户的满意度。二是提高信息传递的精准性,提高用户对市场的响应速度,提高经营效率,降低经营成本,从而带来额外的经济利益。社会功能包括时间调整功能、价格调整功能和衔接商品流通的功能等。

仓储是物流与供应链中的库存控制中心、调度中心、增值服务中心,还是现代物流设备与技术的主要应用中心。

二、智慧仓储概述

(一)智慧仓储的概念

智慧仓储(Intelligent Warehouse)是指在仓储管理业务流程再造的基础上,利用射频识别、网络通信、信息系统应用等信息化技术及先进的管理方法,实现入库、出库、盘库、移库管理的信息自动抓取、自动预警及智能管理功能的智慧物流活动。

智慧仓储是智慧物流的重要节点,将仓储数据接入互联网系统,通过对数据的提取、运算、分析和优化,再通过物联网、自动化设备、仓储管理系统(WMS)、仓库控制系统(WCS),实现对仓储系统的智慧管理、计划与控制(见图6-1)。智慧仓储重视仓储过程核心数据的积累和运用,降低了仓储环节人的参与度,使用新技术促进仓储各个环节以及仓储和供应链其他环节产品流和信息流的流畅运转,从而降低仓储成本、提高效率。

图6-1 智慧仓储作业场景

实用案例

普洛斯无偿开放全国物流园区的仓储资源支援湖北疫情防控物资保障体系

2020年年初,普洛斯积极发动全球网络,紧急从海外采购100多万件医疗物资,通过基金会捐赠给受疫情影响严重区域的指定医疗或隔离机构,守护医护人员和疫区后勤人员的安全。一方面,和一些慈善基金会开展合作,无偿开放全国物流园区的仓储资源,为支援疫情的防控物资提供仓储周转支持。另一方面,提供应急周转仓储服务。全国40多个城市无偿开放近110个物流园,用于应急周转仓储服务。

(资料来源:运联智库)

小思考:智慧仓储较传统仓储有何优势?

(二)智慧仓储与传统仓储的区别

智慧仓储相比传统仓储,具有以下优势。

(1)能够有效利用仓储信息,提高仓储任务分配和执行的效率,优化仓储作业的流程,节约人力和物力,为管理者提供辅助决策依据。

(2)智慧仓储设备的应用使人与仓储设备之间的交互更加便捷,减少人为操作错误,提高工作人员的操作准确率。

(3)智能优化算法和智能控制技术的使用在保证仓储作业效率的基础上,通过对仓储设备和人力、物力的合理调配,能够有效降低能耗,节约成本,合理保持和控制企业库存。

(4)能够加强仓储信息的流通性,与供应链上、下游的衔接更加畅通。

智慧仓储与传统仓储的区别如表6-1所示。

表6-1 智慧仓储与传统仓储的区别

三、智慧仓储体系的构成

智慧仓储体系包括智慧仓储信息系统、智慧仓储控制技术和智慧仓储管理,能对信息进行智能感知、处理和决策,对仓储设备进行智慧控制和调度,能自动完成仓储作业的执行,并进行智能分仓管理、智能货位布局、资源匹配和路径规划管理等。智慧仓储系统平台如图6-2所示。

图6-2 智慧仓储系统平台

(图片来源:利元亨智能装备)

(一)智慧仓储信息系统

智慧仓储信息系统包括仓储管理系统(Warehouse Management System,WMS)、仓储控制系统(Warehouse Control System,WCS)及智能设备系统。WMS综合了入库管理、出库管理、移库管理、库存盘点、仓库管理、库存统计等诸多功能,有效控制并跟踪仓库的物流,实现完善的企业仓储信息管理,并可以与EPR、MRP、WCS等多种软件系统对接,更好地提高企业管理的深度和广度。WCS可以协调各种物流设备,如输送机、堆垛机、穿梭车以及机器人、自动导引小车等物流设备之间的运行,主要通过任务引擎和消息引擎优化分解任务、分析执行路径,为上层系统的调度指令提供执行保障和优化,实现对各种设备系统接口的集成、统一调度和监控。智慧仓储信息系统逻辑架构如图6-3所示。

图6-3 智慧仓储信息系统逻辑架构

(二)智慧仓储控制技术

智慧仓储控制技术包括物联网技术、仓储机器人、智能算法和智能控制技术等。物联网技术为智慧仓储系统的设计提供了一种架构,使智慧仓储系统具有了信息感知、数据传输和信息运用的功能;智能机器人的应用,能够提高仓储系统的自动化水平,多机器人的协调是实现自动化仓储的基础;智能算法能够有效处理仓储信息,提高作业的准确率和效率,其中智能算法的动态适应性是研究难点;智能控制技术使仓储设备具有了决策和执行的能力,能够使其更好地适应工作环境和工作强度,是仓储智能化的基础之一。

(三)智慧仓储管理

智慧仓储管理具体体现在智能分仓、智能货位布局、仓储动态分区和资源匹配与路径规划管理方面。

1.智能分仓

在大数据驱动下,仓储网络事实上是一个即时共享的云存储系统,可配合精准的供应链计划。物流企业可在全国的各级仓库间实现智能分仓、就近备货和调拨等。

智能分仓实现过程:首先,根据商品的大小、重量以及商品与客户的距离来调动智能路由,获取相关路由的路径和线路;其次,根据履行成本的决策(即基于时效、成本的综合决策)来选择最终的调度;再次,通过平台来调度物流资源的服务商;最后,把所有数据记录下来,输入供应链管理的平台,来实现对商家需求能力计划以及供给计划的优化,这样能够更好地进行销量预测,对仓储选择、品类规划进行优化,把商品推送到离消费者最近的仓。

2.智能货位布局

在仓储物流管理中,要想用有限库容和产能等资源达到高出库效率,需要精心安排商品库存分布和产能调配,仓储货位分布将变得尤为重要。智能货位布局的依据有以下要素:物动量ABC、相关度、类似和互补法则、相容性、先进先出、叠高法则、重量特性、面向通道、产品尺寸法则等。

3.仓储动态分区

当订单下传到库房,如果没有一个合理的订单分区调度,可能会带来不同区域订单热度不均、区产能不均衡等问题,从而造成部分区域产能暂时跟不上或者部分区域过于拥挤,最终影响出库效率。为解决这些问题,需要实时动态分析仓库订单分布,应用分区技术,动态划分逻辑区,从而达到各区产能均衡的目的,使得设备资源利用率达到最大化和避免拥堵,进而提升仓库整体出库效率。

4.资源匹配与路径规划管理

当WMS从ERP接到客户订单时,运用生产调度运筹优化模型,建立仓内货架、拣选设备、出货口等供需最优匹配关系模型,合理安排作业任务,使得全仓整体出库效率达到最大化。当作业设备接收搬运指令时,要将货物快速准确送达目的地,需要规划合理最优路径。应用时空大数据等技术,协调规划全仓作业设备整体搬运路线,使得全仓作业设备有条不紊地进行,最大程度减少拥堵。

实用案例

京东建成的全流程无人仓,从货到人到码垛、供包、分拣,再到集包转运,应用了多种不同功能和特性的机器人,而这些机器人不仅能够依据系统指令处理订单,还可以完成自动避让、路径优化等工作,实现了从入库、存储到包装、分拣的全流程、全系统的智能化和无人化。

菜鸟通过智慧物流技术打造自动化的流水线、物流机器人、智能缓存机器人、360度运行的拣选机器人、带有真空吸盘的播种机器人、末端配送机器人等高科技产品,提升配送效率,让物流行业的当日达、次日达成为快递的标配速度。