編者按：本期內容來(lái)源于《倉儲作業(yè)管理（第三版）》中第七章，刊登時(shí)有修改?！秱}儲作業(yè)管理（第三版）》一書(shū)主編薛威，副主編尹軍琪，本書(shū)曾獲首屆全國優(yōu)秀教材獎。

01智能倉儲技術(shù)應用是一個(gè)漸進(jìn)過(guò)程

        智能倉儲技術(shù)或智能物流倉儲技術(shù)涵蓋的范圍很廣，但在實(shí)際應用中其定義卻并不清晰。通常來(lái)說(shuō)，智能的概念包含有自主感知、自主學(xué)習、自主判斷、自主決策關(guān)鍵內容，這也是人工智能所必須達到的關(guān)鍵指標。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，智能倉儲系統的實(shí)現還有相當長(cháng)的路徑。

        有一個(gè)現象就是人們往往將自動(dòng)化、信息化、數字化和智能化混為一談。智能化在其發(fā)展的過(guò)程中，隨著(zhù)自動(dòng)化和信息化水平的日益提升，其與智能化的邊界日益接近，且變得模糊不清。然而，自動(dòng)化只是作為智能化不可缺少的執行手段，而非智能化的本身，另一方面，信息化、數字化只是作為智能化的基礎條件和感知手段，亦非智能化的本身。

        不可否認的是，在智能化的初期，我們必須接受基于規則的優(yōu)化系統本身具備一定的智能特征。人工智能的發(fā)展，并非要刻意去模仿人的智能，而是要另辟蹊徑，實(shí)現超越。如自動(dòng)導航系統就是一個(gè)典型的例子。不要認為人工智能離我們很遠，其實(shí)它就在我們身邊。

        另一個(gè)現象，就是不要將智能倉儲概念絕對化，不要認為智能化是一個(gè)一刀切的靜態(tài)的技術(shù)，它的演變是漸進(jìn)式的，開(kāi)始是局部的，或者是弱人工智能的，逐漸才會(huì )進(jìn)入到全面的，強人工智能的階段。沒(méi)有人能夠清楚知道未來(lái)的智能倉儲系統是什么模樣，有多大的威力，會(huì )帶來(lái)怎樣的結果。但可以肯定地是，即使在智能倉儲時(shí)代，現有的物流技術(shù)和裝備還會(huì )繼續存在，如貨架、立體庫、輸送機、AGV、分揀機、機器人等，并發(fā)揮無(wú)可取代的作用，真正發(fā)生改變的是預測更加準確，效率更高，質(zhì)量更好，數據更加透明，成本更低。

02智能倉儲是手段不是目的

        物流技術(shù)的發(fā)展，總是在尋求對效率的突破和對成本的控制，不計成本往往會(huì )導致物流失去意義。智能物流倉儲的主要目標也是如此。

        在傳統物流時(shí)代，為了提升物流效率和降低成本，幾十年的過(guò)程中，人們通過(guò)不斷研究、實(shí)踐和總結，提出了很多有用的理論和方法，創(chuàng )造性的發(fā)明了很多實(shí)用的技術(shù)裝備。如發(fā)明自動(dòng)化立體庫，以及各種密集存儲技術(shù)，以提升空間的存儲效率；發(fā)明各種分揀系統，以提升包裹的分揀能力；各種自動(dòng)化、無(wú)人化的設備更是不勝枚舉，如AGV、穿梭車(chē)、機械手等。提出VMI零庫存理論，JIT準時(shí)配送理論，在降低庫存的同時(shí)，減少物流環(huán)節，降低物流成本；提出單元化物流理論，大幅度提升物流的自動(dòng)化水平和降低自動(dòng)化難度。所有這些，都是圍繞著(zhù)物流的根本目標進(jìn)行的。

        可以預見(jiàn)，智能倉儲技術(shù)的發(fā)展和應用，也一定會(huì )遵循這一根本目標。一項技術(shù)的誕生，如果過(guò)于超前，或成本太高，它的應用就會(huì )受到限制。舉例來(lái)說(shuō)，AGV技術(shù)的應用可以追溯到上世紀80年代甚至更早，但在其應用面世后的幾十年間，由于受到相關(guān)技術(shù)的限制（如通訊、導航、電池等技術(shù)），無(wú)法降低成本，其應用一直局限在很小的范圍，直到2010年后，其成本大幅度降低，才使得其應用越來(lái)越普及。其它技術(shù)，如自動(dòng)化立體庫，貨到人系統等，均有過(guò)類(lèi)似現象。

        智能物流倉儲技術(shù)將會(huì )在更高的空間利用率，更柔性化，更低的庫存，更高的速度，更透明化，更安全等方面實(shí)現突破，然而，如果這種突破帶來(lái)的成本增加無(wú)法承受的話(huà)，其技術(shù)的推廣必將受到阻礙，這是必然的結果。

03 軟件在智能倉儲中的地位更加突出

        世界在變軟，這一理念逐漸廣為接受。這里的“軟”可以是一個(gè)國家的軟實(shí)力，包括文化、教育、科技、文學(xué)、藝術(shù)、衛生、福利、制度、宗教、環(huán)境、人才等，與硬實(shí)力相對應，軟實(shí)力對一個(gè)國家的重要性越來(lái)越突出。在一個(gè)自動(dòng)化系統中，“軟”表現為一套軟件系統，一套流程，或一種算法，是與硬件相對比的；在物流倉儲系統中，“軟”還可以指系統的柔性等。從今天的視角看，世界的確是在變軟。

        在智能物流倉儲系統中，盡管硬件非常重要，但軟件更重要。軟件的范圍包括規則、原理、理論、方法這樣純理論的東西，也包括算法、管理、數據、信息、網(wǎng)絡(luò )、程序代碼這樣直觀(guān)但卻無(wú)形的東西。他們都可以通過(guò)計算機軟件表達出來(lái)。之所以說(shuō)軟件更加重要，一方面是絕大多數硬件需要搭載軟件才能發(fā)揮作用，如果沒(méi)有軟件的加持，物流倉儲系統將顯得力不從心；另一方面還在于，軟件空間的無(wú)限延展性，軟件本身的可復制性，以及軟件的不斷迭代和不斷升級，其產(chǎn)生的革命性的影響是硬件所無(wú)法比擬的。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)實(shí)體的商店所覆蓋的范圍是有限的，其復制是需要時(shí)間和成本的，而一個(gè)依靠軟件支撐的網(wǎng)上虛擬商店其覆蓋范圍是無(wú)限的，其復制是瞬間完成的，且無(wú)需成本。尤其是人工智能時(shí)代，是軟件在完成“智能”層面的工作，如學(xué)習、識別、策略、算法，分配，定位，而硬件只不過(guò)是在執行一個(gè)個(gè)指令而已。一個(gè)訂單在其執行過(guò)程中，其識別、存儲、傳輸、揀配、包裝、分揀、集貨等工作，看起來(lái)都是硬件在起作用，但其實(shí)在其后面，全部是軟件在統一協(xié)調和指揮。離開(kāi)軟件，現代物流將寸步難行，更不要說(shuō)智能倉儲系統了。

       “軟件定義 （Software Defined） ”本來(lái)是一個(gè)計算機領(lǐng)域的詞匯，比如說(shuō)軟件定義存儲SDS，軟件定義網(wǎng)絡(luò )SDN等，這個(gè)概念進(jìn)一步的延伸，變得范圍非常的廣闊，如軟件定義汽車(chē)SDV，軟件定義倉儲SDW等。所謂“軟件定義”，實(shí)際上就是指在硬件資源數字化、標準化的基礎上，通過(guò)軟件編程去實(shí)現資源的虛擬化，以便靈活、多樣地定制化的各種功能，對外提供客戶(hù)化的各種服務(wù)。有人甚至預言，未來(lái)的世界將是軟件定義的世界。

        軟件定義有三大特點(diǎn)，即：硬件資源虛擬化、系統軟件平臺化、應用軟件多樣化。硬件資源虛擬化是指將各種實(shí)體硬件資源通過(guò)IOT標識后抽象化和標準化，可通過(guò)API接口供應用軟件調用。系統軟件平臺化，是指通過(guò)基礎軟件對硬件資源進(jìn)行統一管控，應用軟件和硬件資源之間解除緊耦合關(guān)系后，可以實(shí)現各自獨立進(jìn)化，大大提升了硬件資源的公用性。而應用軟件則不受硬件資源的約束，可以實(shí)現更多的功能，對外提供更為靈活高效的和多樣化的服務(wù)。軟件定義的系統，將隨著(zhù)硬件性能的不斷提升，算法效能的不斷改進(jìn)，應用數量的不斷增多，逐步向智能系統演變。

        按照軟件定義一切的基本邏輯，未來(lái)完全可以實(shí)現軟件定義倉儲系統SDW，所有的關(guān)于倉庫系統的硬件，包括貨架、立體庫、輸送機、分揀機、穿梭車(chē)、AGV、機械手等，均可以通過(guò)IOT實(shí)現數字化，從而成為虛擬的和標準的單元，通過(guò)軟件定義，實(shí)現更高效、更智能、更低成本的目標。

04 智能化在倉儲系統中的具體應用

         要論述智能化在倉儲系統中的應用，可以從一個(gè)系統全生命周期出發(fā)進(jìn)行論述。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)系統的全生命周期可以分為兩個(gè)階段。

4.1規劃設計及實(shí)現階段

        一般來(lái)說(shuō)，智能化對于系統設計和產(chǎn)品設計的指導，主要體現在兩個(gè)方面：即多方案的比較和計算機仿真。這是目前能夠看到的和正在進(jìn)行的工作。

        迄今為止，由于人類(lèi)腦力和體力的限制，在多方案比較方面，人類(lèi)與計算機不在一個(gè)層面上面。人工智能在很短時(shí)間內幾乎可以窮盡各種可能，其中有些方案和設計將是顛覆性的，超出人類(lèi)認知水平的。譬如兩臺AI計算機互弈，一天可以完成10000000盤(pán)圍棋對弈，對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，幾乎是不可想象的，窮其一生也不能完成。

        計算機的另一巨大優(yōu)勢是仿真和數字孿生。這對于系統設計來(lái)說(shuō)，是一種顛覆性的方法。在傳統設計中，盡管可以通過(guò)簡(jiǎn)化系統或局部實(shí)驗，但限制于成本、時(shí)間、能力等因素，都是非常有限的。而計算機仿真則完全可以模擬真實(shí)環(huán)境下的系統反應。不僅大大節約了時(shí)間，尤其重要的是節約了成本，避免了災難性的結果。

        除此之外，3D打印技術(shù)的誕生，給產(chǎn)品的試制帶來(lái)了革命性的變革。一方面是大大壓縮了試制成本和周期，另一方面則是完成了傳統工藝不可能完成的復雜構建的加工。

        智能化的生產(chǎn)制造是未來(lái)制造業(yè)的主要方式之一，工業(yè)4.0的概念可以認為是智能制造的雛形。智能制造遠比智能倉儲復雜得多，范圍也廣得多，但這不是本書(shū)要論述的范疇。

        也許未來(lái)的智能倉儲系統的實(shí)現并非傳統意義上的實(shí)現，如軟件定義倉儲就有可能會(huì )顛覆傳統的觀(guān)念。而具體如何實(shí)施軟件定義倉儲系統，還有很多的基礎性工作要做。

4.2運營(yíng)維護階段

        智能倉儲系統一方面表現在倉儲作業(yè)的各個(gè)環(huán)節。技術(shù)的應用包括自動(dòng)裝卸，自動(dòng)存儲，自動(dòng)揀選，自動(dòng)包裝，自動(dòng)輸送和自動(dòng)集貨、發(fā)貨等多個(gè)方面。這是作業(yè)層面看到的現象。而在后臺，則是各環(huán)節的自動(dòng)監控、調度與管理，柔性化的系統提供了系統均衡各環(huán)節作業(yè)的能力，可視化系統則將現場(chǎng)作業(yè)的全景呈現在管理者面前，故障的發(fā)現、預警、提前解除可保證系統的正常運轉。另一方面則是基于訂單的運營(yíng)管理各方面，包括采購預測，庫存預測，訂單預測，客戶(hù)預測，庫存分配，訂單執行等多個(gè)方面，網(wǎng)絡(luò )使智能倉儲插上了翅膀，可以從更加廣闊的視角優(yōu)化系統，做出決策。

        作為一套智能化的倉儲系統來(lái)說(shuō)，持續改進(jìn)仍然是必要的，并且是常態(tài)。有兩個(gè)方面的原因支持這一論述，其一是業(yè)務(wù)可能發(fā)生的變化，即使是智能化的系統，也有一個(gè)適應的過(guò)程，自我完善或升級不可避免，柔性化的設計可以使升級變得可行和相對簡(jiǎn)單；其二是技術(shù)的進(jìn)步，比如有新的技術(shù)或裝備的加入，原系統是否可以接受？按照軟件定義倉儲的設想，這樣的情況并不構成系統的困難。

        在運維管理方面，國外的探索也許值得借鑒，即集成商建設一個(gè)統一的遠程運維中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將所有系統連接在一起，然后在A(yíng)I的幫助下，實(shí)施遠程監控與預警。這樣的運維中心正在逐步建設，將來(lái)也許會(huì )成為一個(gè)共識。