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編者按:本期内容來(Come)源于(At)《倉儲作(Do)業管理(第三版)》中第七章,刊登時(Hour)有修改。《倉儲作(Do)業管理(第三版)》一(One)書主編薛威,副主編尹軍琪,本書曾獲首屆全國(Country)優秀教材獎。
物流倉儲技術的(Of)發展方向,雖然不(No)能以(By)幾句話簡單概述,但從大(Big)的(Of)方面講,自動化和(And)智能化是其發展的(Of)大(Big)趨勢。我(I)們知道,科學技術的(Of)發展往往與生(Born)産應用(Use)的(Of)驅動密切相關,物流倉儲技術的(Of)發展也是如此。以(By)下将從幾個(Indivual)應用(Use)領域出(Out)發,來(Come)分析未來(Come)物流倉儲技術的(Of)發展方向。
01 以(By)電子商務帶動的(Of)物流倉儲技術
電子商務的(Of)發展在(Exist)過去10年取得成就是超出(Out)所有人(People)的(Of)想象的(Of)。以(By)2020年的(Of)統計數據爲(For)例,我(I)國(Country)有超過820億個(Indivual)包裹被生(Born)産出(Out)來(Come),通過物流配送到(Arrive)全國(Country)各個(Indivual)角落,平均每天有超過2億個(Indivual)包裹,高峰時(Hour)期1天甚至有5~10億個(Indivual)包裹。這(This)樣的(Of)一(One)個(Indivual)物流量,通過傳統物流是難以(By)完成的(Of)。
電子商務至少在(Exist)以(By)下方面對物流倉儲技術提出(Out)了新的(Of)挑戰:
1 訂單處理能力
B2C電子商務的(Of)一(One)個(Indivual)特點是海量的(Of)訂單數。一(One)個(Indivual)平台化的(Of)大(Big)型電子商務系統,每天可能要(Want)承擔上千萬個(Indivual)訂單,這(This)對系統的(Of)處理能力是一(One)個(Indivual)巨大(Big)的(Of)考驗。不(No)僅如此,我(I)國(Country)幅員遼闊,來(Come)自全國(Country)各地的(Of)訂單,如何選擇距離最短和(And)最有效的(Of)配送中心,對系統的(Of)算法提出(Out)了更高的(Of)要(Want)求。好在(Exist)随着計算機技術的(Of)飛速發展,尤其是雲計算和(And)大(Big)數據技術的(Of)興起,這(This)些問題從目前來(Come)看并非不(No)可克服。
2 海量的(Of)訂單揀選
另一(One)個(Indivual)困擾電子商務物流的(Of)難題是如何快速完成海量的(Of)訂單處理,尤其是實物階段的(Of)揀選。
一(One)般來(Come)說,一(One)個(Indivual)物流中心的(Of)處理能力不(No)會很大(Big),最大(Big)的(Of)每天可能會處理多達50萬個(Indivual)訂單,即使這(This)樣,也給物流倉儲系統提出(Out)了挑戰。
在(Exist)物流倉儲的(Of)應用(Use)場景中,自動揀選和(And)貨到(Arrive)人(People)揀選被認爲(For)是未來(Come)的(Of)方向。尤其是貨到(Arrive)人(People)揀選,其效率是普通人(People)工揀選的(Of)5~10倍,這(This)是一(One)個(Indivual)劃時(Hour)代的(Of)技術。事實上,貨到(Arrive)人(People)揀選技術在(Exist)2010年左右推出(Out)後,已經在(Exist)很多領域得到(Arrive)應用(Use)。
3 快捷的(Of)分揀和(And)配送能力
電子商務對物流倉儲技術的(Of)推動,在(Exist)分揀和(And)配送環節非常明顯。尤其是快速分揀系統的(Of)應用(Use),出(Out)現了前所未有的(Of)景象。
面對每天1個(Indivual)億的(Of)包裹,再考慮到(Arrive)很多情況下并不(No)能一(One)次分揀到(Arrive)位,事實上需要(Want)分揀的(Of)貨物量會達到(Arrive)2億甚至更多。采用(Use)高速分揀幾乎是唯一(One)的(Of)選擇。每小時(Hour)分揀1萬件包裹的(Of)系統已經被廣泛采用(Use)。
另一(One)方面,新型的(Of)分揀技術也在(Exist)被開發出(Out)來(Come),如采用(Use)KIVA機器人(People)的(Of)分揀系統就是一(One)個(Indivual)典型的(Of)例子。KIVA機器人(People)用(Use)于(At)分揀應該是一(One)項重大(Big)的(Of)創新,徹底改變了傳統的(Of)分揀技術套路。這(This)一(One)技術的(Of)應用(Use)前景肯定會是非常值得期待的(Of)。
4 終端配送
終端配送及最後1公裏問題,也是與倉儲相關聯的(Of)問題。以(By)前做過很多嘗試,現在(Exist)看來(Come),采用(Use)自提櫃的(Of)方式是未來(Come)的(Of)方向。需要(Want)解決的(Of)問題是,自提櫃的(Of)尺寸适應性問題,溫度控制問題,以(By)及共享問題。目前,遍布于(At)全國(Country)的(Of)豐巢自提櫃是一(One)個(Indivual)典型的(Of)應用(Use)。
02 以(By)冷鏈物流帶動的(Of)物流倉儲技術
随着社會對日常生(Born)活水平要(Want)求的(Of)大(Big)幅度提升,冷鏈物流将成爲(For)物流倉儲技術發展的(Of)一(One)個(Indivual)重點。從冷鏈自身的(Of)需求看,至少在(Exist)以(By)下方面對物流倉儲技術提出(Out)了要(Want)求:
1 更加高效的(Of)存儲技術
在(Exist)資源日益緊缺的(Of)今天,沒有什麽比充分利用(Use)資源更加迫切的(Of)了。物流也不(No)列外。如何充分利用(Use)空間,以(By)提升儲存能力将成爲(For)物流倉儲技術發展的(Of)一(One)個(Indivual)重要(Want)方向。
密集存儲技術被視爲(For)未來(Come)存儲技術發展的(Of)重要(Want)突破口。現有的(Of)密集存儲技術,包括重力式貨架,移動式貨架,ASRS系統,子母車系統,3D衛星車系統等,已經在(Exist)很大(Big)的(Of)程度上解決了密集存儲問題。
從冷鏈的(Of)成本看,庫房建設成本通常是常溫庫的(Of)2~3倍,運營成本也是如此。因此,充分利用(Use)空間,對冷鏈倉庫而言,更加迫切。
2 更加舒适的(Of)作(Do)業環境
冷庫的(Of)溫度分布從0°C一(One)直到(Arrive)零下60°C,人(People)長期在(Exist)這(This)樣的(Of)環境下作(Do)業,不(No)僅作(Do)業效率低下,更加不(No)能接受的(Of)是人(People)的(Of)身體無法承受,有的(Of)甚至會患上嚴重職業病。而這(This)一(One)問題長期沒有得到(Arrive)有效解決。
自動化物流系統成爲(For)解決冷鏈物流作(Do)業環境問題的(Of)有效手段。通過自動化系統,完成貨物的(Of)自動入庫和(And)出(Out)庫揀選,大(Big)大(Big)降低了人(People)在(Exist)惡劣環境下工作(Do)的(Of)時(Hour)間,從而從根本上降低勞動強度,改善作(Do)業環境。因此,可以(By)說未來(Come)冷鏈物流的(Of)自動化将是一(One)個(Indivual)極大(Big)的(Of)應用(Use)市場。
3 配送過程的(Of)可監控技術
對冷鏈物流來(Come)說,全程冷鏈概念成爲(For)未來(Come)最爲(For)關注的(Of)要(Want)素之一(One)。
将RFID等物聯網技術應用(Use)于(At)冷鏈物流的(Of)原材料采購、産品儲存、運輸、銷售等各個(Indivual)環節,能夠對整個(Indivual)過程實施智能化監控,這(This)就是全程冷鏈要(Want)解決的(Of)問題。
一(One)般而言,在(Exist)生(Born)産和(And)倉儲環節,對于(At)溫度的(Of)控制一(One)般來(Come)說比較容易。但在(Exist)運輸環節和(And)交接環節,溫度控制無論在(Exist)技術還是在(Exist)管理上都存在(Exist)問題。在(Exist)運輸環節,采用(Use)記錄全程溫度變化的(Of)儀器來(Come)完成監控是一(One)種可行的(Of)方法。監控系統不(No)僅可以(By)監視車輛行進的(Of)軌迹,更爲(For)重要(Want)的(Of)是,可以(By)遠程實時(Hour)監控溫度的(Of)變化,确保全程冷鏈的(Of)實現。新的(Of)技術在(Exist)不(No)斷被創造,比如說,一(One)種可記錄溫度變化的(Of)保溫箱,在(Exist)冷鏈物流中就非常實用(Use)。
03 以(By)工業4.0帶動的(Of)物流倉儲技術
關于(At)智能制造,我(I)國(Country)制定了《中國(Country)制造2025》國(Country)家戰略,這(This)是中國(Country)版的(Of)工業4.0,将智能制造的(Of)重要(Want)性提升到(Arrive)了國(Country)家戰略層面。
從概念上看,智能制造系統(Intelligent Manufacturing System---IMS)是一(One)種由智能機器和(And)人(People)類專家共同組成的(Of)人(People)機一(One)體化系統,它突出(Out)了在(Exist)制造諸環節中,以(By)一(One)種高度柔性與集成的(Of)方式,借助計算機模拟的(Of)人(People)類專家的(Of)智能活動,進行分析、判斷、推理、構思和(And)決策,取代或延伸制造環境中人(People)的(Of)部分腦力勞動,同時(Hour),收集、存儲、完善、共享、繼承和(And)發展人(People)類專家的(Of)制造智能。由于(At)這(This)種制造模式,突出(Out)了知識在(Exist)制造活動中的(Of)價值地位,而知識經濟又是繼工業經濟後的(Of)主體經濟形式,所以(By)智能制造就成爲(For)影響未來(Come)經濟發展過程的(Of)制造業的(Of)重要(Want)生(Born)産模式。智能制造系統是智能技術集成應用(Use)的(Of)環境,也是智能制造模式展現的(Of)載體。
随着智能制造的(Of)興起,特别是大(Big)規模定制化生(Born)産要(Want)求的(Of)提出(Out),對制造業的(Of)物流提出(Out)了新的(Of)要(Want)求。這(This)些要(Want)求集中表現在(Exist)以(By)下幾個(Indivual)方面:
(1)柔性制造技術
(2)制造過程的(Of)全程可視
(3)産品質量的(Of)保障
(4)智能制造
以(By)汽車生(Born)産爲(For)例,柔性制造改變了過去生(Born)産線模式,以(By)機器人(People)爲(For)主的(Of)作(Do)業方式,代替了以(By)人(People)爲(For)主的(Of)作(Do)業方式。
柔性制造是指在(Exist)計算機支持下,能适應加工對象變化的(Of)制造系統。柔性制造系統按照由低到(Arrive)高的(Of)順序有以(By)下三種類型:
柔性制造單元
柔性制造單元由一(One)台或數台數控機床或加工中心構成的(Of)加工單元。該單元根據需要(Want)可以(By)自動更換刀具和(And)夾具,加工不(No)同的(Of)工件。柔性制造單元适合加工形狀複雜,加工工序簡單,加工工時(Hour)較長,批量小的(Of)零件。它有較大(Big)的(Of)設備柔性,但人(People)員和(And)加工柔性低。
柔性制造系統
柔性制造系統是以(By)數控機床或加工中心爲(For)基礎,配以(By)物料傳送裝置組成的(Of)生(Born)産系統。該系統由電子計算機實現自動控制,能在(Exist)不(No)停機的(Of)情況下,滿足多品種的(Of)加工。柔性制造系統适合加工形狀複雜,加工工序多,批量大(Big)的(Of)零件。其加工和(And)物料傳送柔性大(Big),但人(People)員柔性仍然較低。
柔性自動生(Born)産線
柔性自動生(Born)産線是把多台可以(By)調整的(Of)機床(多爲(For)專用(Use)機床)聯結起來(Come),配以(By)自動運送裝置組成的(Of)生(Born)産線。該生(Born)産線可以(By)加工批量較大(Big)的(Of)不(No)同規格零件。柔性程度低的(Of)柔性自動生(Born)産線,在(Exist)性能上接近大(Big)批量生(Born)産用(Use)的(Of)自動生(Born)産線;柔性程度高的(Of)柔性自動生(Born)産線,則接近于(At)小批量、多品種生(Born)産用(Use)的(Of)柔性制造系統。
在(Exist)一(One)個(Indivual)柔性制造系統中,物料的(Of)儲存和(And)管理變得十分重要(Want)。既要(Want)保障物流配套的(Of)及時(Hour)性和(And)準時(Hour)性,更要(Want)保障産品的(Of)質量,這(This)是爲(For)什麽物流倉儲在(Exist)柔性制造中的(Of)重要(Want)性的(Of)根本原因。爲(For)了解決這(This)一(One)問題,要(Want)求整改生(Born)産過程可視和(And)可控,一(One)旦發現問題,應通過可視系統傳達到(Arrive)各個(Indivual)節點,從而做出(Out)快速反應,徹底改變過去層層彙報審批的(Of)管理方式,讓系統扁平化,事件并行處理。
04 以(By)應急物流驅動的(Of)物流倉儲技術
應急物流(包括軍事物流)在(Exist)特殊情況下的(Of)作(Do)用(Use)凸顯。特别是新冠疫情的(Of)爆發,應急物流受到(Arrive)了廣泛的(Of)前所未有的(Of)重視,應急物流将是未來(Come)物流技術發展的(Of)一(One)個(Indivual)重點方向。
應急物流與軍事物流有一(One)個(Indivual)共同特點,就是時(Hour)間、地點、強度不(No)可預知,或不(No)可控制。時(Hour)間緊迫,關乎生(Born)命。因此,在(Exist)應急物流和(And)軍事物流中,人(People)們很少考慮成本的(Of)問題或環保的(Of)問題,效率和(And)可靠性占據了絕對地位。試想,在(Exist)戰争爆發的(Of)時(Hour)候,或在(Exist)疫情爆發的(Of)時(Hour)候,如果因爲(For)物流的(Of)作(Do)用(Use),掌握了先手,則可救人(People)于(At)水火,使戰争立于(At)不(No)敗之地,反之,則将面臨無法承受之痛。因爲(For),戰争的(Of)取勝和(And)拯救生(Born)命的(Of)價值太大(Big),其他(He)成本就顯得微不(No)足道。即使我(I)們要(Want)考慮成本和(And)環境,也是爲(For)了使取勝不(No)至于(At)代價太大(Big),事實上成爲(For)不(No)可能。
智能化爲(For)應急物流提供了可行的(Of)解決方案。
首先,智能化物流系統,可以(By)引入雲端技術和(And)自動識别技術,解決網絡與通訊問題,使現場的(Of)物資配送提高效率。一(One)個(Indivual)不(No)可預知的(Of)現場,無法事先進行規範和(And)設計,物資大(Big)多是無序的(Of),如果沒有系統進行管理,那一(One)切将會混亂不(No)堪。汶川地震和(And)武漢疫情都有一(One)個(Indivual)共性,就是貨物管理問題沒有解決。人(People)們不(No)知道有什麽貨物,缺什麽貨物,貨物在(Exist)哪裏。因此,采用(Use)雲端技術和(And)自動識别技術,可以(By)完成對現場貨物的(Of)有效管理,從而提升物流效率。
其次,可以(By)應用(Use)機器人(People)技術(含無人(People)駕駛技術)和(And)無人(People)機技術,完成特殊環境下的(Of)物資配送。無論是戰争還是自然災害,現場環境相對惡劣,道路阻隔,交通中斷,傳統物流裝備很難派上用(Use)場,而機器人(People)與無人(People)機則可以(By)大(Big)顯身手。
最後,AI的(Of)應用(Use)将爲(For)應急物流帶來(Come)革命性的(Of)變革。利用(Use)AI的(Of)決策能力,不(No)僅可以(By)快速獲取現場物資的(Of)準确需求,也可以(By)指導系統快速将貨物部署到(Arrive)相應的(Of)位置,從而赢得主動。
應急物流系統是一(One)個(Indivual)典型的(Of)高度柔性化的(Of)系統。因此,标準化與單元化是基礎。标準化既包括信息和(And)軟件的(Of)标準化--可以(By)适應不(No)同的(Of)應用(Use)場景,甚至可以(By)應用(Use)RFID技術、3D視覺技術、區塊鏈技術等實現去中心化管理,使貨物本身的(Of)信息爲(For)不(No)同系統所識别;也包括貨物包裝、裝載設備、輸送設備的(Of)标準化等,實現物理層面的(Of)無縫對接。
05 單元化物流倉儲技術的(Of)應用(Use)
物流倉儲技術的(Of)發展還受很多領域應用(Use)的(Of)影響。如醫藥、煙草、軍事與應急物流等。所有這(This)些領域的(Of)需求,共同促進了物流倉儲技術的(Of)發展。在(Exist)這(This)些技術中,單元化物流倉儲技術就是一(One)個(Indivual)典型。
單元化物流是在(Exist)物流倉儲和(And)供應鏈過程中,采用(Use)一(One)定的(Of)單元器具對物品的(Of)存儲和(And)操作(Do)進行規範,并在(Exist)一(One)定範圍内保持其物理形态和(And)信息的(Of)穩定,以(By)便實施物流作(Do)業,提升作(Do)業效率的(Of)一(One)種物流過程。
單元化物流的(Of)單元,有很多種形式,如我(I)們日常所見的(Of)周轉箱、紙箱、托盤、集裝箱等。由此可見,單元化物流并非一(One)個(Indivual)全新的(Of)事物,而是現代物流的(Of)基礎。
單元化物流中的(Of)單元,既是一(One)種物理形式,也是一(One)種信息載體,兩者密不(No)可分,這(This)種單元在(Exist)整個(Indivual)物流過程中,可以(By)保持不(No)變,也可以(By)變化,如果一(One)旦出(Out)現變化,則其定義将同時(Hour)改變。
單元化物流的(Of)優勢在(Exist)倉儲系統中顯而易見。
首先,單元化是智能倉儲系統的(Of)基本實現手段。貨物隻有實現單元化,才能易于(At)實現自動化作(Do)業和(And)信息化管理。這(This)是單元化物流的(Of)最基本的(Of)優勢所在(Exist)。
在(Exist)生(Born)産領域,采用(Use)單元化存儲可以(By)大(Big)幅度提高空間的(Of)利用(Use)率,可以(By)通過組合單元快速完成生(Born)産工位的(Of)配料,單元化物流還是工業4.0概念下實現自動化和(And)智能化生(Born)産的(Of)關鍵技術。以(By)食品生(Born)産爲(For)例,每個(Indivual)生(Born)産工位有數十種物料需要(Want)供給,通過對各種輔料消耗的(Of)精确計算,可以(By)定義一(One)個(Indivual)組合單元--按比例配盤形成組合單元,實現快速的(Of)輔料供給,AGV從立體庫将組合單元按照生(Born)産節拍自動配送到(Arrive)工位。單元化物流在(Exist)提升效率,降低成本,快速滿足生(Born)産對原材料需求,解決生(Born)産中物流存放,配送問題,均具有積極意義。
在(Exist)流通領域,單元化物流對于(At)整個(Indivual)供應鏈體系的(Of)影響至關重要(Want)。在(Exist)貨物的(Of)交接環節,通過單元化物流,可以(By)快速完成單元貨物的(Of)裝卸和(And)信息傳遞,不(No)僅大(Big)幅度減少對資源(如站台、車輛)的(Of)占用(Use),人(People)員的(Of)減少也是非常可觀的(Of)。應用(Use)表明,單元化物流對于(At)車輛利用(Use)率提升三分之一(One),裝卸車時(Hour)間減少80%,其 效果非常明顯。此外,在(Exist)貨物的(Of)儲存和(And)揀選環節,單元化物流對于(At)提升作(Do)業的(Of)便利性、存儲的(Of)效率等都取得明顯的(Of)經濟效益。
特别地,在(Exist)軍事物流和(And)應急物流領域,單元化物流将發揮更大(Big)的(Of)作(Do)用(Use)。軍事與應急物流具有非常大(Big)的(Of)不(No)确定性,對物流提出(Out)了非常高的(Of)要(Want)求。通過實施單元化物流,不(No)僅可以(By)快速集裝貨物,完成裝機、裝車等作(Do)業,而且在(Exist)野外環境下,可以(By)快速确定貨物的(Of)屬性,從而實現貨物的(Of)快速定位與分發,在(Exist)千鈞一(One)發之際取得先機。
單元化物流的(Of)貨物信息被嵌入到(Arrive)單元上,可以(By)采用(Use)二維碼或RFID等技術手段實現單元的(Of)數字化,當目的(Of)地的(Of)網絡無法有效應用(Use)時(Hour),RFID可以(By)發揮重要(Want)作(Do)用(Use),完成快速識别與定位,從而避免貨物無法找到(Arrive)的(Of)問題。
(全文結束)
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