新型智能化仓储管控系统发展研究综述与军事应用展望

2023-08-29李晋令

中国设备工程 2023年15期

李晋令

（战略支援部队某部，山东济南 250031）

信息化战争条件下军用物资和装备的种类不断增多，战时高强度的物资和装备消耗高度依赖现有仓储快速供给，我军现行仓储管控系统需不断提高自动化和高效化，才能适应战争的发展要求。目前，民用领域智能化仓储管控系统可以实现仓库的实时管理与科学规划，合理调整物资的摆放与区域划分，在有效提高库房存储空间使用率的同时，提升库房容积率，及时查找物资并发放，精细统计积累物资使用频率，有效提高货物的周转率，优化物资出入库管理，既节约场地又降低能源消耗，提供优质的物资领用服务，为后续的物流管理打下坚实的基础，对我军仓储管控系统建设有极高的参考性。

1 智能化仓储管控系统概述

在民用领域建设，一个现代化工厂需要一个智能化的仓储管控系统为工厂制造提供充足的生产物料保障，帮助工厂管理者进行科学的仓储物资管理。智能化仓储管控系统是指利用创新技术手段，通过互联网+智能化仓储管理系统的管理模式，在仓储管理过程中，有针对性地解决货物进仓出仓无计划、操作上下游之间不连贯、与客户和工厂无数据对接等问题，提高操作效率，加快货物周转，有效管控货物进出，为下一环节的物流管理提供便利。随着数字化、信息化的发展，不少企业秉持精益求精的管理理念，开始研发互联网+智能化仓储管理系统，采用三维仿真建模、智能化虚拟AR 仓库、“区域链物联网”等技术，实现对仓储的全方位把控，将一些比较高端的定位技术运用到仓储物流产业，解决仓储系统的电子账册数据与位于库区的实物货物不一致的老大难问题，极大提升了仓储管理质量。

2 智能化仓储管控的优势

智能化仓储管控系统是基于工业物联网技术研发的仓储精细化管理系统，能够应用先进的物料识别技术（如条码、二维码、RFID 等）对工厂各仓储库位进行精准识别和跟踪，自动核算各类物资数量，根据仓储管控需求进行自动化管理，具体管控过程见图1。该系统可以帮助工厂节约仓储管理的人力资源和时间成本，通过仓储作业的动态监控与调整，保证仓储作业的准确性，消除仓储管理的冗余环节，优化仓储管理质量。

图1 智能化仓储管控过程

智能化仓储管控系统具有货品管理、货位管理、收货管理、收货过程跟踪、提供上架策略、提供拣货策略、出库装车发运管理、越库作业管理、库存数据管理、风险预警管理、报表展示、库存周转率分析、可视化展示等多种功能，实现货品管理精准化，跟踪货物进入仓储、上架、下架、出库的全过程，优化上架路径，提升出库效率，在提升仓储运行效率的同时加强监控，对商品从入库到出库进行全方位管控，独立完成仓储存货盘点、新货入库、订单下方、出库分拣、货物配送控制等功能，实现每个商品的在库状态以及商品流向监管与查询，可对客户订单兑付情况、采购订单执行情况、仓库存货数量进行实时监控调整，通过管理信息化、作业自动化、业务智能化加强仓储管理效能，杜绝各类仓储风险（见图2）。该系统遵循了以过程为导向的管理机制，不仅弥补了以“结果导向”的传统管理机制缺点与不足，还实现了数据识别、录入、采集、分析的智能化，依托精准的仓储货物自动寻取设备和实时监控平台，使仓储管理过程变得更加科学、快捷，可有效满足现代化物流企业的发展需要。

图2 智能仓储管理系统全景图

3 系统关键技术

3.1 数据动态智能管理

智能化仓储管控系统能够提高仓储运行效率，很重要的一点就是可以实现数据的动态化管理，将货品与数据绑定，用数据管理来实现货品管理，利用数据库等多种工具达成数据动态管理效果，为货品的高效运转提供基础条件。如果数据动态智能管理成为仓储的常态化管理方式，可帮助现代化物流企业在工作数据、信息数据、物流数据、订单数据的管理方面节约大量时间成本和人工成本，避免仓储物流的岗位职责交叉。同时，仓储的每一种商品均编制有独立的货位号，可通过货位号的索引功能和查找功能实现精准出库、精准入库，能够大幅优化仓库运行流程，提高企业资源配置效率，提升整体运行质量，加强现代化物流企业的经营风险防控能力。尤其是在物流的高峰时段，仓库内整件货品与零货存储量都有明显增加，智能化仓储管控系统可以大幅提升出入库管理效率，缩短拣货作业时间，使得货位条码的全过程管理精细可控，正确无误，系统中的融合GSP 管理可自动采集线上数据与线下数据，实现仓储物流信息的动态升级，促进物流企业的智能化。

3.2 数据动态智能盘点

盘点是仓储管理的老大难问题，引入智能化仓储管控系统，可以实现数据动态智能盘点，将盘点工作转换为数据管理。对于储量巨大的仓库，物资种类多、数量大，在盘点过程中往往需要多人协作，整个过程耗费时间且十分烦琐，人力盘点存在疏漏和误差，还无法保证结果完全准确。但是通过智能化仓储管控系统，可以由电脑自动盘点资产数据，大幅降低仓储管理对人工操作的依赖程度，实现仓储数据实时管理与智能化管理，从而将人力从盘点工作中解放出来，投入其他产值更高的工作中。智能化仓储管控系统通过数据接口，联接物联网管理中台，可通过显示设备将出入库货品的有关数据和配套设备运行数据实时展示，以便管理人员能够更加准确及时地掌握货物信息和仓储运行信息，为仓储计划编制、商品调配、设备维护保养提供可靠依据。盘点人员使用智能化手持设备，通过扫描货架、标签的方式，可快速识别大批量货品，实现便捷的动态实时管理，每位盘点人员1 小时可盘点货品总数在万件以上，盘点数据能够通过PC 端和移动端实时显示，能够有效降低盘点出错的可能性。

3.3 智能输送系统

智能化仓储管控系统可以实现智能输送，大大提高输送效率，减少仓储人力成本。一套功能完备、可靠性高的智能化仓储系统具备纸箱成型自动化→装箱自动化→封箱自动化→X 光机检测自动化→封装自动化→标签印贴自动化等功能，可减少打包、运输所耗费的时间，提高打包作业的准确性，有效避免发货错误，增强客户体验感。自动封装后的货品在自动化输送线上分类汇流至堆码区，由自动化堆码设备进行规整码垛，为下一步的运输工作做好准备。码垛后的产品经过自动缠膜设备包膜处理后，输送系统将之运送到目标货位。系统按照发货订单对各类货品的发货顺序、发货数量、发货时间进行精准调节。同时，任何货品在出入库过程中产生的信息均保存在系统后台数据库，物流企业可随时随地进行货品信息追溯，从而有效确保了企业生产管理过程的安全性与效率性。此外，系统还可以实现运输线路的自动优化，输送线是由多种自动化设备组合形成的联动模块，具有多链条自动校准功能，长、短距离的货品运输稳定性极高，并在后续工作中自动识别最优路线，提供改进意见，实现智能运输系统的不断优化。

4 形态演变分析

4.1 发展趋势

近年来，各种定位技术和传感器技术在民用领域的应用日益广泛，相关技术的研发水平不断提高，为物流自动化技术的创新和升级起到了重要的推动作用。目前，智能化仓储管控系统在不断朝着数据化、高效化、降低成本的方向发展，更高效地智能化物流输送分拣和更科学的仓储空间利用是进一步降低企业仓储成本的关键所在。在数据化方面，物联网技术、云计算技术、大数据技术与智能物流系统的融合不断深化，仓内货物的数据化条件非常充足，用数据管理代替实物管理，可进一步高效地整合、管理和调度数据资源，满足仓储的智能化运行需要。在高效化方面，不少企业通过自动化来提升管理效率。

目前我军大多数的物资和装备仓储依旧处于传统仓和机械仓的阶段，随着时代的发展，这两种阶段很难适应当前信息化战争的需要。因此，利用智能化仓储管控系统推动我军物资和装备仓储作业朝着自动化发展是当务之急。智能化仓储管控系统在配置条形码、二维码、射频码扫描设备与传感设备后，可实现货品出入库数据的自动化识别、建档、分析、管理；配置物流装配智能化设备、视觉/激光导航设备、室内外精准定位设备、智能化机器学习设备后，可实现货物配送路径的自主规划，使货品分类、货品分拣、货品配送达到较高的智能化水平，大大提升仓储作业的效率。在降低成本方面，整个物流成本主要集中在仓储成本上，而运用智能化仓储管控系统，可以有效降低仓储成本，调研表明，在民用领域建成后的智能化仓比普通仓节约成本45%～50%，有利于降低整个物流企业的成本，在军用领域则可大幅降低经费支出。

4.2 形态演变路线

仓储主要分为存储、识别、分拣、运输工作。“存储”顾名思义是指货物的存放和储藏，“识别”是指工作人员通过扫描纸质单据、条码或电子标签的方式，将仓内存储的商品录入系统中，“分拣”是指将商品从指定货架上取出并投入生产线的过程，而“输送”是指仓内有序分布的传送带，可以有效减少这个仓库内的作业动线，减少人员的行走距离以及设备的移动距离，大大提高分拣和打包效率。纵观智能化仓储管控系统的发展，以上四个环节都符合从人力操作到自动化操作的演变路线。例如，从存储环节来看，其通过从平面到立体、从手工管理演变成系统管理的方式实现了自动化。最开始，由库房管理员手拿表格，逐个记录货位上存放的商品数量以及变化，形成纸质台账。而在引入智能化仓储管控系统后，则由系统记录货物存放和进出。再以分拣为例，传统的分拣完全由人力完成，无法随时掌握仓内货物的具体情况，容易出现货物丢失的情况。如果分拣升级到人力与电脑系统结合的方式，员工分拣时手持终端拣选，上架和下架都需扫码，在系统中留下记录，有效地提升了仓储的管理效能。这是目前大部分仓储采取的分拣方式，能够满足目前仓储管理的基本需要。随着智能化仓储的进一步发展，出现了“机器人+电子标签”的分拣方式。该方式可以实现自动分拣，释放人力，分拣储位和数量都由电脑控制，实现分拣的准确性。

4.3 能力图像

智能化仓储管控系统能够将实体仓储环境数据虚拟化，依托物联网技术、射频识别技术、业务规则算法、各类数学算法将信息和资源进行集约化管理，可实现“实时查询、物资互通、动态补库”等目标，最大化满足仓储生产需要。相比目前我军物资和装备管理中传统的以纸质文件和数字表格为基础的物资盘点及记录存档耗时多、数据同步慢问题，民用领域智能化仓储管控系统具备三种能力：（1）线上管理，提升效率。智能化仓储通过数据化管理系统，实现仓储存储、拣货、输送的信息化和自动化，可以随时了解仓内物资的情况；（2）信息共享，资源互通。智能仓储管理系统打破了不同仓库之间的信息壁垒，可以通过数据库共享实现信息交流，给物流运输提供了数据支持，方便不同仓库之间调配物资，减少库存物资积压，实现资源的合理分配；（3）准确盘点，实时追踪。盘点人员可以通过手持机扫描货品条码标签，可将相关数据即时传回系统，自动生成盘盈盘亏报表，并关联每种物资的消耗情况，生成动态表，实时掌握仓储状态。