智慧物流與現(xiàn)代供應鏈

第三章智慧倉儲智慧倉儲概述1智慧倉儲的設施設備2智慧倉儲決策301智慧倉儲概述智慧倉儲定義智慧倉儲是指在倉儲管理業(yè)務流程再造基礎上，利用RFID射頻識別、網(wǎng)絡通信、信息系統(tǒng)應用等信息化技術及先進的管理方法，實現(xiàn)入庫、出庫、盤庫、移庫管理的信息自動抓取、自動預警及智能管理功能的智慧物流活動。智慧倉儲系統(tǒng)的組成：由倉儲智能設備系統(tǒng)、電子信息識別系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、電子監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)組成的智慧執(zhí)行系統(tǒng)，具有對信息進行智能感知、處理和決策，對倉儲設備進行智慧控制和調(diào)度，能自動完成倉儲作業(yè)的執(zhí)行。智慧倉儲主要表現(xiàn)為以下四方面：智慧倉儲技術——能夠有效利用倉儲信息，提高倉儲系統(tǒng)任務分配和執(zhí)行效率，優(yōu)化倉儲作業(yè)流程，節(jié)約人力和物力，為管理者提供輔助決策的數(shù)據(jù)量化的依據(jù)。智慧倉儲設備——智慧倉儲設備的應用使人與倉儲設備之間的交互更加便捷，減少人為操作錯誤，提高工作人員的操作準確率。智能優(yōu)化算法和智能控制技術——使用在保證倉儲作業(yè)效率的基礎上，通過對倉儲設備和人力、物力的合理調(diào)配，能夠有效降低能耗，節(jié)約成本，合理保持和控制企業(yè)庫存。倉儲信息的流通性——加強信息流通性，與供應鏈上、下游的銜接能夠更加暢通，對企業(yè)的發(fā)展大有益處。智慧倉儲定義智慧倉儲的國內(nèi)外發(fā)展應用英國的Tesco、德國的麥德龍、美國的沃爾瑪?shù)却笮土闶燮髽I(yè)都宣布了自己的智慧倉儲計劃準備進行巨額投資，同時相應帶動它們的供應商在智慧倉儲市場的投入。聯(lián)邦快遞、聯(lián)邦包裹等這些大的物流公司對供應鏈跟蹤和智慧監(jiān)控技術的應用，拉動Alien科技、SUN、微軟、惠普在內(nèi)的硬件及軟件供應商的投入，進而形成物聯(lián)網(wǎng)、自動化設備的巨大市場和完整產(chǎn)業(yè)鏈。TNT運用云計算技術來提升運營效率、供應鏈可見性及客戶服務質(zhì)量，產(chǎn)生了很好的效益。仿真技術和三維規(guī)劃在日本、韓國等國內(nèi)得到很好的應用。國外智慧倉儲的國內(nèi)外發(fā)展應用京東建成的全流程無人倉，從貨到人到碼垛、供包、分揀，再到集包轉(zhuǎn)運，應用了多種不同功能和特性的機器人，而這些機器人不僅能夠依據(jù)系統(tǒng)指令處理訂單，還可以完成自動避讓、路徑優(yōu)化等工作，實現(xiàn)了從入庫、存儲，到包裝、分揀的全流程、全系統(tǒng)的智能化和無人化。菜鳥通過智慧物流技術打造自動化的流水線、物流機器人機器人、智能緩存機器人、360度運行的揀選機器人、帶有真空吸盤的播種機器人、末端配送機器人等高科技產(chǎn)品，提升配送效率，讓物流行業(yè)的當日達、次日達成為快遞的標配速度。國內(nèi)02智慧倉儲的設施設備智慧倉儲的設施——智慧倉庫智慧倉庫概念智慧倉庫，是以自動化、智能化設施設備為基礎，以信息化系統(tǒng)平臺為技術手段，全面整合倉庫業(yè)務管理、安防管理及設備管理，不斷深化“云大物移智”等現(xiàn)代技術與物力管理的融合，通過建設倉庫集中控制平臺、夯實信息化基礎和硬件支撐基礎，統(tǒng)籌物資業(yè)務管理資源、安放設施資源、自動化設備資源，切實提升倉庫自感知、自學習、自診斷、自決策和自恢復的智能化能力的倉庫。智慧倉儲的設施——智慧倉庫智慧倉庫類別自動化立體倉庫由貨架、堆垛機、運輸車、運輸通道、主控系統(tǒng)等組成，可以在沒有人為干預的情況下完成對多種類型貨物的操作，是一種完全自動化的倉儲管理系統(tǒng)。智慧倉儲的設施——智慧倉庫智慧倉庫類別“貨到人”揀選的半自動化倉庫基于垂直提升機的揀選系統(tǒng)（VLM）基于旋轉(zhuǎn)貨架（carousel）的倉庫基于穿梭車的倉庫（SBS/RS）基于機器人和移動貨架的倉庫（1）基于垂直提升機（VLM）的倉庫垂直提升機是具有很多自動存入和取出的存儲托盤，貨物存于托盤之中。由提升裝置將需要揀選貨物的托盤運送至揀貨員面前，托盤可以自動彈出和收回。智慧倉儲的設施——智慧倉庫智慧倉庫類別“貨到人”揀選的半自動化倉庫基于垂直提升機的倉庫（VLM）基于旋轉(zhuǎn)貨架（carousel）的倉庫基于穿梭車的倉庫（SBS/RS）基于機器人和移動貨架的倉庫（2）基于旋轉(zhuǎn)貨架（carousel）的倉庫運作形式類似于基于垂直提升機的倉庫。不同的是整個系統(tǒng)是通過旋轉(zhuǎn)輔助揀貨員完成貨物揀選。智慧倉儲的設施——智慧倉庫智慧倉庫類別“貨到人”揀選的半自動化倉庫基于垂直提升機的倉庫（VLM）基于旋轉(zhuǎn)貨架（carousel）的倉庫基于穿梭車的倉庫（SBS/RS）基于機器人和移動貨架的倉庫（3）基于穿梭車的倉庫（SBS/RS）由高層存儲貨架、穿梭車和提升機配合完成貨物揀選作業(yè)。智慧倉儲的設施——智慧倉庫智慧倉庫類別“貨到人”揀選的半自動化倉庫基于垂直提升機的倉庫（VLM）基于旋轉(zhuǎn)貨架（carousel）的倉庫基于穿梭車的倉庫（SBS/RS）基于機器人和移動貨架的倉庫（4）基于穿梭車的倉庫（SBS/RS）由物流機器人搬運貨架至揀選臺，然后由揀選員揀選貨物的半自動化倉庫。智慧倉儲的設施——智慧倉庫智慧倉庫功能業(yè)務管理智能協(xié)同智慧倉庫將以倉庫集中管理平臺為依托，開發(fā)業(yè)務預約管理系統(tǒng)、業(yè)務分析系統(tǒng)、電子化檔案管理系統(tǒng)，同時利用AR眼鏡技術提高倉庫內(nèi)智能協(xié)同能力，增強業(yè)務管理能力。輔助業(yè)務智能決策

包括智能生成卸車任務、智能分配暫存貨位、智能調(diào)整庫存、智能分配出庫貨位、智能分配裝車位置、優(yōu)化物資運輸路線。倉儲設備智能作業(yè)

智能設備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工作業(yè)，實現(xiàn)倉庫的自動化和智能化。例如，從出入庫作業(yè)角度，貨物入庫時，駕駛員在庫內(nèi)指定區(qū)域停車后，可以掃描單據(jù)碼，一鍵啟動作業(yè)。智慧倉儲的機械設備自動導航無人叉車智能拆垛機械手搬運機器人自動導航無人叉車實現(xiàn)托盤搬運作業(yè)，將整托盤貨物從運輸車輛上搬運至收貨區(qū)等待質(zhì)檢入庫。智能拆垛機械手實現(xiàn)拆垛作業(yè)，將轉(zhuǎn)運托盤上碼放的貨物一箱箱搬運到傳送帶上。搬運機器人實現(xiàn)移動貨架的搬運，進而完成出入庫作業(yè)和揀選作業(yè)。智慧倉儲的機械設備多層穿梭車揀選機械手滾筒式輸送機多層穿梭車系統(tǒng)采用立體料箱式貨架，實現(xiàn)了貨物在倉庫內(nèi)立體空間的存儲。機械手的驅(qū)動電機被設計在機架上，從動臂可以做成輕桿，適合輕型貨物的高速分揀操作。滾筒式輸送機分為動力式和無動力式。無動力式依靠貨物重力；動力式利用摩擦實現(xiàn)貨物移動。智慧倉儲的電子設備智慧倉儲中的電子設備主要指檢測設備、信息識別設備、控制裝置、監(jiān)控及調(diào)度設備、計算機管理設備、數(shù)據(jù)通信設備、大屏幕顯示設備以及圖像監(jiān)視設備等。（1）自動檢測設備貨物檢測機械設備檢測貨物運行位置和方向的檢測運行設備狀態(tài)的檢測系統(tǒng)參數(shù)的檢測設備故障情況的檢測智慧倉儲的電子設備智慧倉儲中的電子設備主要指檢測設備、信息識別設備、控制裝置、監(jiān)控及調(diào)度設備、計算機管理設備、數(shù)據(jù)通信設備、大屏幕顯示設備以及圖像監(jiān)視設備等。（2）信息識別設備：完成對貨物品名、類別、貨號、數(shù)量、等級、目的地、生

產(chǎn)廠，甚至貨位地址的識別。（3）控制系統(tǒng)：智慧倉庫運行成功的關鍵。（4）監(jiān)控系統(tǒng)：負責協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各個部分的運行。（5）計算機管理系統(tǒng)：智慧倉庫的指揮中心，指揮倉庫中各設備的運行。（6）數(shù)據(jù)通信設備03智慧倉儲決策同傳統(tǒng)的倉儲作業(yè)流程相同，智慧倉儲的主要作業(yè)內(nèi)容為：入庫、上架、揀選、出庫、盤點和報表查詢。智慧倉儲作業(yè)流程中各個環(huán)節(jié)的決策貨物單元入庫時，由輸送系統(tǒng)運輸?shù)饺霂炫_，貨物使用條碼識別系統(tǒng)進行掃描識讀，條碼標簽攜帶的信息被讀入，傳遞給中央服務器，控制系統(tǒng)根據(jù)中央服務器返回的信息來判斷是否入庫以及貨位坐標，當能夠確定入庫時發(fā)送包含貨位坐標的入庫指令給執(zhí)行系統(tǒng)，堆垛機或者物流機器人通過自動尋址，將貨物存放到指定貨格。（1）入庫作業(yè)入庫作業(yè)流程圖自感知、自決策智慧倉儲作業(yè)流程同傳統(tǒng)的倉儲作業(yè)流程相同，智慧倉儲的主要作業(yè)內(nèi)容為：入庫、上架、揀選、出庫、盤點和報表查詢。貨位優(yōu)化是通過一定的分配原則、合適的存儲策略為每種品項指定貨位，減少揀選時間或行走路程，從而提高揀選效率。貨位分配策略的研究相對較多，涉及隨機存儲、分類存儲、全周轉(zhuǎn)率存儲、就近存儲等策略。（2）貨位分配作業(yè)自感知、自決策智慧倉儲作業(yè)流程貨物單元揀選出庫時，堆垛機到指定地址將貨物取出放置到巷道出庫臺，自動導引車（物流機器人）取貨后將貨物送至揀選臺，在揀選臺上由工作人員或自動分揀設備按照出庫單進行分揀。分揀完成后再由自動導引車送回巷道入庫口，由堆垛機將貨物入庫或者直接出庫。（3）揀選作業(yè)揀選作業(yè)流程圖智慧倉儲作業(yè)流程揀選作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)機器人揀選任務分配：根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)有任務量及路徑對倉儲機器人進行任務分配，在多倉儲機器人系統(tǒng)的貨到人訂單揀選作業(yè)模式及機器人直接揀選模式下，將具有自主計算能力的倉儲機器人通過一定的方式進行任務分配。機器人揀選路徑優(yōu)化：倉儲物流移動機器人揀選作業(yè)路徑規(guī)劃是實現(xiàn)倉儲物流機器人揀選作業(yè)過程中自主導航的一項關鍵技術。（3）揀選作業(yè)智慧倉儲作業(yè)流程（4）盤點盤點的目的是為了保持賬存數(shù)量和實際庫存數(shù)量的一致，準確掌握貨物資源狀況。盤點分為循環(huán)盤點和總盤點。循環(huán)盤點針對某一部分貨位或某幾類貨物，可以隨時進行?？偙P點則針對所有貨位和庫存貨物，通常定期進行。在智慧倉儲的作業(yè)流程中，由于貨物進入庫及揀選過程的自動化信息錄入，可逐漸實現(xiàn)零盤點倉庫作業(yè)。智慧倉儲作業(yè)流程（4）盤點例：無人機實現(xiàn)盤點，采用無人機航拍和RFID相結(jié)合的方式具體步驟通過無人機在倉庫上空飛行獲取倉庫外貨物圖像，然后采用數(shù)字圖像處理技術對貨物進行識別和數(shù)量統(tǒng)計。當貨物入庫時，在貨物本身綁定一個RFID有源標簽，通過在無人機上安裝的RFID有源讀卡器，進行統(tǒng)計和計數(shù)。利用圖像識別結(jié)果和RFID計數(shù)結(jié)果進行疊加對比，得知貨物的實時存放情況。智慧倉儲作業(yè)流程（5）報表查詢報表查詢是處理與倉儲作業(yè)相關的信息的綜合查詢功能模塊。系統(tǒng)通過報表查詢功能，針對已完成的業(yè)務處理，將所獲取的信息進行篩選、分析，以綜合反應企業(yè)的倉儲作業(yè)情況，主要包括倉儲業(yè)務報表和匯總報表，反應貨物當日以及一點時間內(nèi)的出入庫情況。智慧倉儲作業(yè)流程管理員在收到生產(chǎn)或客戶的貨物需求信息后，根據(jù)要求將貨物信息輸入上位管理機的出庫單，中央服務器將自動進行庫存查詢，并按照先進先出、均勻出庫