伍強早在(Exist)2006年就提出(Out)了“WMS與設備無關”的(Of)理論，10多年來(Come)，大(Big)量的(Of)實踐驗證了這(This)一(One)理論的(Of)先進性與實用(Use)性，這(This)一(One)理論也逐漸爲(For)行業所接受。毫無疑問，這(This)一(One)理論的(Of)誕生(Born)是伍強對物流技術的(Of)突破與貢獻。今天，我(I)們對此進行一(One)次總結，以(By)便讓更多的(Of)人(People)了解這(This)一(One)理論的(Of)具體内容。

01問題提出(Out)的(Of)背景

        2006年是中國(Country)物流技術發展非常重要(Want)的(Of)一(One)年。爲(For)什麽這(This)樣說，是因爲(For)這(This)一(One)年正處在(Exist)我(I)國(Country)物流技術和(And)市場需求爆發的(Of)前夜。在(Exist)此之前，我(I)國(Country)物流技術發展已經走過了約30年的(Of)發展道路，但一(One)直比較緩慢。直到(Arrive)1999年，以(By)聯想北京廠物流系統爲(For)标志的(Of)新一(One)代物流系統建成，我(I)國(Country)的(Of)物流技術才真正邁上了一(One)個(Indivual)新的(Of)台階。其标志性的(Of)内容包括：

        建立了一(One)套完整的(Of)自動化生(Born)産物流系統；

        WMS系統作(Do)爲(For)一(One)個(Indivual)獨立的(Of)軟件系統，與供應鏈管理系統SAPR/3完成了無縫對接；

        以(By)激光測距和(And)PLC控制爲(For)标志的(Of)新型堆垛機系統誕生(Born)；

        WCS系統正式加入了指令調度的(Of)内容，完成了基于(At)指令的(Of)任務調度系統。

        應該說，任何一(One)項技術的(Of)突破都不(No)是孤立的(Of)。在(Exist)此之前，國(Country)内引進了歐洲和(And)日本的(Of)物流系統和(And)技術，是促使我(I)國(Country)物流技術發生(Born)變革的(Of)基礎。在(Exist)昆明卷煙廠、杭州卷煙廠引進的(Of)物流技術，給其它行業做了很好的(Of)示範。

在(Exist)此之前，WMS系統還沒有正式的(Of)名稱，國(Country)外的(Of)商業化軟件也還處于(At)研發初期，至少還沒有引入到(Arrive)國(Country)内。物流系統無論是系統的(Of)規模還是自動化水平，都還處于(At)初級階段。WMS作(Do)爲(For)一(One)個(Indivual)信息管理系統，其功能也受到(Arrive)計算機技術與網絡技術的(Of)限制，尤其是企業的(Of)信息化水平普遍還較低，系統間的(Of)連接并不(No)十分普遍。因此，解決信息孤島成爲(For)當時(Hour)的(Of)主要(Want)需求之一(One)，WMS的(Of)定制化程度非常高。

        随着自動化物流技術的(Of)不(No)斷升級，系統規模和(And)複雜性也逐漸提升，WMS與設備的(Of)聯動變得十分重要(Want)。但這(This)一(One)時(Hour)期的(Of)系統是一(One)種緊耦合的(Of)系統，即WMS與自動化系統呈現的(Of)是一(One)種緊耦合狀态，WMS的(Of)定制化更加加劇了這(This)一(One)現象。而在(Exist)實踐中，有兩個(Indivual)問題成爲(For)人(People)們頗爲(For)頭疼的(Of)問題：其一(One)是WMS的(Of)可複制性和(And)可維護性。由于(At)WMS的(Of)高度定制化，使得本身的(Of)标準化很差，系統的(Of)可複制性和(And)可維護性也變得很差，直接推高了系統的(Of)成本，當時(Hour)從國(Country)外引進的(Of)WMS往往報價達到(Arrive)數千萬元人(People)民币（含實施費），這(This)顯然是用(Use)戶無法接受的(Of)；其二是WMS與自動化系統的(Of)接口責任劃分問題變得十分突出(Out)。由于(At)人(People)才的(Of)極度短缺，計算機軟件人(People)員對于(At)自動化物流系統知之甚少，而從事物流裝備研究開發的(Of)工程師則對于(At)計算機軟件不(No)太了解，往往造成這(This)兩個(Indivual)系統之間的(Of)接口變得非常困難，直到(Arrive)今天，這(This)一(One)狀況仍然沒有根本解決。這(This)就導緻系統的(Of)穩定性非常差，一(One)旦故障發生(Born)，責任很難界定，軟件的(Of)人(People)說是硬件的(Of)問題，硬件的(Of)說是軟件的(Of)問題。往往各執一(One)詞，莫衷一(One)是。

        這(This)些問題的(Of)出(Out)現，促使人(People)們思考如何去徹底解決問題。

02WMS的(Of)基本功能

        盡管今天的(Of)WMS功能已經變得十分複雜，但萬變不(No)離其宗。有關WMS的(Of)核心内容還是最初定義的(Of)幾個(Indivual)部分。其中包括用(Use)戶管理、訂單管理、庫存管理、貨位管理、入庫管理、揀配管理、包裝管理、集貨管理、發貨管理、盤點管理、補貨管理、退貨管理、越庫管理、報表管理、日志管理等。今天的(Of)WMS的(Of)功能主要(Want)是增加了一(One)些訂單管理和(And)可視化的(Of)内容，更多的(Of)變化主要(Want)是業務的(Of)變化，如系統變得更加複雜，規模更加龐大(Big)，SKU更多，訂單更多（尤其是電子商務的(Of)影響），存儲類型也變得更多，新型設備和(And)存儲模式發生(Born)了根本改變，以(By)及業務流程的(Of)改變等。

        自動化立體庫與普通操作(Do)倉庫的(Of)最大(Big)區别，從WMS角度來(Come)說，是其貨位管理的(Of)策略和(And)方法有根本差異。一(One)個(Indivual)普通人(People)工操作(Do)的(Of)倉庫，其貨位管理是靜态的(Of)（當然，現在(Exist)也變成動态的(Of)了），因此，無需對貨物分布，作(Do)業指令分布做過多的(Of)考慮。現在(Exist)的(Of)經驗告訴我(I)們，動态貨位管理策略的(Of)确定在(Exist)滿足客戶需求和(And)提升效率方面起到(Arrive)了非常重要(Want)的(Of)作(Do)用(Use)。

        其實，從WMS與自動化執行系統（Automated execution system，AES）--AS/RS、分揀機、輸送機、AGV、KIVA、機械手、包裝機等的(Of)交互來(Come)看，WMS産生(Born)指令任務，自動化系統執行這(This)些指令，并返回執行的(Of)結果。通常情況下，WMS的(Of)指令被執行時(Hour)，并不(No)需要(Want)進行轉換，但也有例外，在(Exist)一(One)些自動化系統中，爲(For)了提升效率，對于(At)WMS的(Of)指令存在(Exist)處理的(Of)可能，如合并、删除等，這(This)增加了WMS的(Of)難度。作(Do)爲(For)一(One)個(Indivual)軟件工程師來(Come)說，對物流的(Of)執行過程的(Of)理解是比較困難的(Of)，除非他(He)非常好學，經常深入現場調研，否則他(He)很難理解爲(For)什麽要(Want)做這(This)樣一(One)些操作(Do)。

        對于(At)一(One)個(Indivual)WMS系統的(Of)工程師來(Come)說，理解自動化系統實在(Exist)是太難了。這(This)是兩個(Indivual)世界的(Of)對話：對WMS系統關注的(Of)是業務管理，是高度規範的(Of)作(Do)業，就如同一(One)個(Indivual)辦公軟件一(One)樣，保證其正常工作(Do)是其主要(Want)目标，而對一(One)個(Indivual)自動化物流系統來(Come)說，情況往往是千變萬化的(Of)，不(No)同的(Of)系統對軟件的(Of)要(Want)求是不(No)同的(Of)，甚至現場的(Of)部署也不(No)一(One)樣。簡單來(Come)說，物流系統是一(One)個(Indivual)高度定制化的(Of)系統，這(This)種定制化主要(Want)體現在(Exist)物流系統本身的(Of)差異，包括系統的(Of)物理布局、業務邏輯、作(Do)業流程等。而對WMS系統的(Of)工程師來(Come)說，爲(For)什麽要(Want)在(Exist)現場指定的(Of)位置布置一(One)台終端，而不(No)是統一(One)的(Of)放在(Exist)辦公室或機房，有時(Hour)都很難理解，何況更爲(For)複雜的(Of)需求呢？

        另一(One)方面，WMS與自動化系統的(Of)這(This)種高度定制化的(Of)系統緊密的(Of)連接在(Exist)一(One)起，使得WMS系統本身變得複雜和(And)不(No)可靠。不(No)僅加深了WMS系統的(Of)開發難度，也使得系統的(Of)維護變得非常困難，有些系統隻有開發者本身才能維護，其他(He)人(People)愛莫能助。這(This)顯然是非常危險的(Of)。

因此，人(People)們就在(Exist)思考，如何讓軟件工程師盡快的(Of)理解自動化系統的(Of)需求？而實踐中，這(This)樣的(Of)機會真是太少了。于(At)是，培養專業的(Of)WCS工程師就成爲(For)一(One)項重要(Want)的(Of)工作(Do)。這(This)樣的(Of)工程師，要(Want)充分了解自動化系統的(Of)工作(Do)機制和(And)原理，才能使系統工作(Do)達到(Arrive)預期的(Of)目标。

03新的(Of)系統架構

        物流系統的(Of)基本架構如下圖所示：

        在(Exist)這(This)個(Indivual)架構中，一(One)般的(Of)理解，WCS是自動化執行系統（AES）的(Of)監控系統(monitor system)，執行系統則定義爲(For)控制層級。而在(Exist)伍強科技的(Of)理解中，将WCS定義爲(For)作(Do)業指令的(Of)監控與調度管理系統，而在(Exist)其下的(Of)執行層，才是各個(Indivual)子系統的(Of)監控層。這(This)一(One)改變是一(One)個(Indivual)巨大(Big)的(Of)差别。

        作(Do)爲(For)一(One)個(Indivual)軟件工程師，一(One)般會認爲(For)：WMS系統應該是獨立的(Of)，應與下層的(Of)執行系統無關，這(This)樣才具有生(Born)命力。因爲(For)隻有這(This)樣，才能簡化WMS系統，使其變得可維護和(And)可複制。WMS不(No)應将精力花在(Exist)過多的(Of)考慮執行系統是如何執行的(Of)方面，而是要(Want)專注于(At)軟件本身的(Of)功能和(And)穩定性。當系統升級時(Hour)，隻要(Want)是雙方的(Of)協議沒有發生(Born)變化，則雙方均可以(By)獨立升級。這(This)是最初提出(Out)的(Of)WMS與設備無關理論的(Of)設想。

        爲(For)了将這(This)一(One)設想付諸實施，重新定義WCS變得非常重要(Want)。

        爲(For)什麽這(This)一(One)變化如此重要(Want)呢？首先是把WMS從與紛繁的(Of)執行系統的(Of)耦合中解放出(Out)來(Come)。WMS關注的(Of)是做什麽，不(No)再關注由誰來(Come)做和(And)怎麽做。比如，在(Exist)入庫環節，WMS僅僅通知執行系統要(Want)執行一(One)條上架的(Of)指令，把貨物存放在(Exist)指定的(Of)位置或其它人(People)爲(For)确定貨位，至于(At)這(This)個(Indivual)位置具體在(Exist)哪裏，由誰去執行，怎麽執行，WMS不(No)再關心。爲(For)了使任務變成閉環，WMS要(Want)求把執行的(Of)結果回傳，以(By)便做到(Arrive)庫存的(Of)一(One)緻性。這(This)樣的(Of)一(One)個(Indivual)改變，無論WMS今後如何改變，執行系統可以(By)是無需改變的(Of)，反過來(Come)也是如此，執行系統發生(Born)改變，也不(No)影響WMS。僅僅是在(Exist)存儲貨位存儲方式發生(Born)變化時(Hour)，WMS要(Want)重新定義貨位和(And)策略罷了。其次，當自動化執行系統發生(Born)變化時(Hour)，WCS要(Want)同步發生(Born)變化。然而，WCS相對比較簡單和(And)具有模塊化的(Of)屬性，使其在(Exist)執行系統發生(Born)變化時(Hour)，往往隻要(Want)增加相應的(Of)模塊即可。比如，原來(Come)由叉車完成的(Of)作(Do)業，如果要(Want)改變成爲(For)堆垛機或AGV完成，WCS其實隻要(Want)把指令轉發給堆垛機系統或AGV系統即可。至于(At)堆垛機和(And)AGV具體如何執行，那是子系統自己的(Of)事。

        一(One)個(Indivual)于(At)設備無關的(Of)WMS，給軟件開發人(People)員松了綁。使得他(He)們有更大(Big)的(Of)精力去研究屬于(At)WMS的(Of)技術。

04解決方案與效益

        爲(For)了将WMS與設備無關這(This)一(One)先進理論付諸應用(Use)，伍強科技改變了原來(Come)的(Of)系統架構，同時(Hour)爲(For)新的(Of)架構開發了相應的(Of)軟件系統—AUTOWCS1.0系統。這(This)一(One)系統經過多年的(Of)完善與升級，已經廣泛應用(Use)于(At)數百個(Indivual)物流系統之中，并取得了意想不(No)到(Arrive)的(Of)效果。

       （1）首先是給WMS松綁，使其變得相對獨立。伍強科技不(No)再強調使用(Use)自己的(Of)WMS系統。而是通過AUTOWCS系統與世界上的(Of)幾乎所有的(Of)WMS實現對接，從而使用(Use)戶有更大(Big)的(Of)選擇餘地，也爲(For)專業的(Of)WMS軟件提供更多的(Of)機會和(And)更好的(Of)環境。這(This)樣的(Of)案例已經很多。

       （2）由于(At)大(Big)大(Big)簡化了WMS與WCS的(Of)調試過程，也就也大(Big)大(Big)縮短了WMS與自動化系統的(Of)聯合調試時(Hour)間。這(This)一(One)點使“WMS與設備無關”理論具有無比強大(Big)的(Of)生(Born)命力。通常情況下，WMS僅需要(Want)事先在(Exist)模拟場景下完成與WCS的(Of)調試即可，WMS與整個(Indivual)系統的(Of)聯合調試主要(Want)是對實際環境下真實訂單的(Of)一(One)個(Indivual)測試。這(This)一(One)改變在(Exist)通常情況下，大(Big)約可以(By)節約80%的(Of)聯合調試時(Hour)間，而且，越是複雜的(Of)系統，其優勢越大(Big)。

       （3）聯合調試時(Hour)間的(Of)節約，使得WMS的(Of)實施費用(Use)大(Big)幅度下降。在(Exist)以(By)往的(Of)項目中，WMS的(Of)實施費要(Want)占整軟件費用(Use)的(Of)50~60%甚至更高，越大(Big)的(Of)系統，周期越長的(Of)系統，現場實施的(Of)時(Hour)間越長，難度越大(Big)，實施費用(Use)也越高。有的(Of)會達到(Arrive)數百萬甚至數千萬之多。WMS與設備無關理論的(Of)實施，大(Big)幅度減少了現場服務時(Hour)間，爲(For)原來(Come)居高不(No)下的(Of)實施費大(Big)幅度下降提供了條件。

       （4）系統穩定性大(Big)大(Big)提升。這(This)幾乎是一(One)個(Indivual)可以(By)預見的(Of)結果。系統穩定性取決于(At)各子系統的(Of)穩定性。由于(At)WMS不(No)再與設備存在(Exist)耦合關系，所以(By)，WMS的(Of)穩定性即取決于(At)自身系統的(Of)穩定性。而WCS系統由于(At)不(No)斷應用(Use)與升級，其穩定性也在(Exist)逐步提升，并達到(Arrive)了一(One)個(Indivual)新的(Of)高度。此外，系統的(Of)穩定性還取決于(At)接口的(Of)穩定性。由于(At)不(No)同的(Of)系統存在(Exist)接口的(Of)差異，一(One)旦确定協議，接口的(Of)穩定性即得以(By)保證。由于(At)耦合解除，系統間的(Of)界面變得非常清晰，以(By)前存在(Exist)于(At)系統間的(Of)責任不(No)清的(Of)現象得以(By)消除。

       （5）系統維護成本大(Big)幅度下降。系統維護幾乎不(No)需要(Want)現場服務，可以(By)通過遠程服務解決。這(This)一(One)方面可以(By)節約大(Big)量的(Of)差旅費，更爲(For)重要(Want)的(Of)是，服務的(Of)及時(Hour)性得以(By)保障，避免了用(Use)戶在(Exist)故障時(Hour)長久的(Of)等待。當然，選擇成熟的(Of)WMS是非常重要(Want)的(Of)。

05未來(Come)走向

        WMS與設備無關的(Of)理論，在(Exist)未來(Come)将進一(One)步走向成熟，有望作(Do)爲(For)一(One)個(Indivual)标準架構，獲得行業的(Of)認可。WMS系統的(Of)發展将專注于(At)自身功能的(Of)擴展和(And)延伸。如多倉調度、電商海量訂單處理、可視化、SaaS、雲倉，與TMS系統聯動等，特别是随着人(People)工智能的(Of)興起，WMS需要(Want)解決的(Of)問題更多是一(One)些算法，以(By)及數據安 全性問題。此外，數字孿生(Born)也需要(Want)WMS予以(By)配合。

        随着未來(Come)的(Of)技術發展，要(Want)應對的(Of)挑戰很多，但從軟件系統來(Come)看，主要(Want)還是計算速度、儲存能力、算法、可視化等方面。而執行端，有望出(Out)現的(Of)是更豐富多彩的(Of)解決方案，這(This)些方案未必簡單，但一(One)定是柔性的(Of)和(And)高效率的(Of)。

        WMS與設備無關的(Of)理論爲(For)系統的(Of)模塊化設計以(By)及分工協作(Do)打下了基礎，這(This)對于(At)提升整個(Indivual)物流系統的(Of)技術水平是非常有利的(Of)。

        WMS與設備無關的(Of)理論，與“軟件定義物流”的(Of)思想是不(No)謀而合的(Of)，或者說是“軟件定義物流”的(Of)一(One)種具體表現形式。WMS是一(One)個(Indivual)典型的(Of)“軟件”，而所有的(Of)物流設備，尤其是自動化物流設備是所謂的(Of)“硬件”，根據“軟件定義物流”的(Of)思想，一(One)方面是系統的(Of)功能主要(Want)由軟件定義，執行子系統應專注于(At)如何高效的(Of)完成作(Do)業指令；另一(One)方面，軟件和(And)硬件兩者可以(By)有各自的(Of)演變路徑和(And)升級叠代的(Of)過程，每一(One)次升級都不(No)是推到(Arrive)重來(Come)，而是在(Exist)充分利用(Use)現有資源的(Of)前提下不(No)斷叠代，從而達到(Arrive)提升效率和(And)能力的(Of)目的(Of)。尤其重要(Want)的(Of)是：所有的(Of)硬件和(And)軟件均可以(By)互相适應，在(Exist)系統叠代升級的(Of)同時(Hour)，最大(Big)化的(Of)保留了原有系統的(Of)可用(Use)性。

        随着AI技術逐步走向實用(Use)化，自動化技術被更多的(Of)應用(Use)于(At)物流系統尤其是拆零揀選系統之中。貨到(Arrive)人(People)（或機器人(People)）揀選将成爲(For)未來(Come)拆零揀選的(Of)首選。在(Exist)貨到(Arrive)人(People)揀選系統中，WMS系統被賦予了更多的(Of)内容，其中很多是動态庫存管理的(Of)内容。同時(Hour)，随着更多元的(Of)物流技術的(Of)誕生(Born)，以(By)及更加柔性化的(Of)解決方案産生(Born)，對WMS的(Of)靈活性提出(Out)了更高的(Of)要(Want)求。關于(At)這(This)一(One)點，從目前看，WMS與設備無關理論的(Of)應用(Use)是一(One)種幾乎唯一(One)的(Of)選擇。