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。

        物流倉儲技術(shù)的發(fā)展方向，雖然不能以幾句話(huà)簡(jiǎn)單概述，但從大的方面講，自動(dòng)化和智能化是其發(fā)展的大趨勢。我們知道，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展往往與生產(chǎn)應用的驅動(dòng)密切相關(guān)，物流倉儲技術(shù)的發(fā)展也是如此。以下將從幾個(gè)應用領(lǐng)域出發(fā)，來(lái)分析未來(lái)物流倉儲技術(shù)的發(fā)展方向。

01 以電子商務(wù)帶動(dòng)的物流倉儲技術(shù)

        電子商務(wù)的發(fā)展在過(guò)去10年取得成就是超出所有人的想象的。以2020年的統計數據為例，我國有超過(guò)820億個(gè)包裹被生產(chǎn)出來(lái)，通過(guò)物流配送到全國各個(gè)角落，平均每天有超過(guò)2億個(gè)包裹，高峰時(shí)期1天甚至有5~10億個(gè)包裹。這樣的一個(gè)物流量，通過(guò)傳統物流是難以完成的。

        電子商務(wù)至少在以下方面對物流倉儲技術(shù)提出了新的挑戰：

1 訂單處理能力

        B2C電子商務(wù)的一個(gè)特點(diǎn)是海量的訂單數。一個(gè)平臺化的大型電子商務(wù)系統，每天可能要承擔上千萬(wàn)個(gè)訂單，這對系統的處理能力是一個(gè)巨大的考驗。不僅如此，我國幅員遼闊，來(lái)自全國各地的訂單，如何選擇距離最短和最有效的配送中心，對系統的算法提出了更高的要求。好在隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是云計算和大數據技術(shù)的興起，這些問(wèn)題從目前來(lái)看并非不可克服。

2 海量的訂單揀選

        另一個(gè)困擾電子商務(wù)物流的難題是如何快速完成海量的訂單處理，尤其是實(shí)物階段的揀選。

        一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)物流中心的處理能力不會(huì )很大，最大的每天可能會(huì )處理多達50萬(wàn)個(gè)訂單，即使這樣，也給物流倉儲系統提出了挑戰。

        在物流倉儲的應用場(chǎng)景中，自動(dòng)揀選和貨到人揀選被認為是未來(lái)的方向。尤其是貨到人揀選，其效率是普通人工揀選的5~10倍，這是一個(gè)劃時(shí)代的技術(shù)。事實(shí)上，貨到人揀選技術(shù)在2010年左右推出后，已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到應用。

3 快捷的分揀和配送能力

        電子商務(wù)對物流倉儲技術(shù)的推動(dòng)，在分揀和配送環(huán)節非常明顯。尤其是快速分揀系統的應用，出現了前所未有的景象。

        面對每天1個(gè)億的包裹，再考慮到很多情況下并不能一次分揀到位，事實(shí)上需要分揀的貨物量會(huì )達到2億甚至更多。采用高速分揀幾乎是唯一的選擇。每小時(shí)分揀1萬(wàn)件包裹的系統已經(jīng)被廣泛采用。

        另一方面，新型的分揀技術(shù)也在被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如采用KIVA機器人的分揀系統就是一個(gè)典型的例子。KIVA機器人用于分揀應該是一項重大的創(chuàng )新，徹底改變了傳統的分揀技術(shù)套路。這一技術(shù)的應用前景肯定會(huì )是非常值得期待的。

4 終端配送

       終端配送及最后1公里問(wèn)題，也是與倉儲相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。以前做過(guò)很多嘗試，現在看來(lái)，采用自提柜的方式是未來(lái)的方向。需要解決的問(wèn)題是，自提柜的尺寸適應性問(wèn)題，溫度控制問(wèn)題，以及共享問(wèn)題。目前，遍布于全國的豐巢自提柜是一個(gè)典型的應用。

02 以冷鏈物流帶動(dòng)的物流倉儲技術(shù)

        隨著(zhù)社會(huì )對日常生活水平要求的大幅度提升，冷鏈物流將成為物流倉儲技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。從冷鏈自身的需求看，至少在以下方面對物流倉儲技術(shù)提出了要求：

1 更加高效的存儲技術(shù)

        在資源日益緊缺的今天，沒(méi)有什么比充分利用資源更加迫切的了。物流也不列外。如何充分利用空間，以提升儲存能力將成為物流倉儲技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

        密集存儲技術(shù)被視為未來(lái)存儲技術(shù)發(fā)展的重要突破口?，F有的密集存儲技術(shù)，包括重力式貨架，移動(dòng)式貨架，ASRS系統，子母車(chē)系統，3D衛星車(chē)系統等，已經(jīng)在很大的程度上解決了密集存儲問(wèn)題。

        從冷鏈的成本看，庫房建設成本通常是常溫庫的2~3倍，運營(yíng)成本也是如此。因此，充分利用空間，對冷鏈倉庫而言，更加迫切。

2 更加舒適的作業(yè)環(huán)境

        冷庫的溫度分布從0°C一直到零下60°C，人長(cháng)期在這樣的環(huán)境下作業(yè)，不僅作業(yè)效率低下，更加不能接受的是人的身體無(wú)法承受，有的甚至會(huì )患上嚴重職業(yè)病。而這一問(wèn)題長(cháng)期沒(méi)有得到有效解決。

        自動(dòng)化物流系統成為解決冷鏈物流作業(yè)環(huán)境問(wèn)題的有效手段。通過(guò)自動(dòng)化系統，完成貨物的自動(dòng)入庫和出庫揀選，大大降低了人在惡劣環(huán)境下工作的時(shí)間，從而從根本上降低勞動(dòng)強度，改善作業(yè)環(huán)境。因此，可以說(shuō)未來(lái)冷鏈物流的自動(dòng)化將是一個(gè)極大的應用市場(chǎng)。

3 配送過(guò)程的可監控技術(shù)

        對冷鏈物流來(lái)說(shuō)，全程冷鏈概念成為未來(lái)最為關(guān)注的要素之一。

        將RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于冷鏈物流的原材料采購、產(chǎn)品儲存、運輸、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節，能夠對整個(gè)過(guò)程實(shí)施智能化監控，這就是全程冷鏈要解決的問(wèn)題。

        一般而言，在生產(chǎn)和倉儲環(huán)節，對于溫度的控制一般來(lái)說(shuō)比較容易。但在運輸環(huán)節和交接環(huán)節，溫度控制無(wú)論在技術(shù)還是在管理上都存在問(wèn)題。在運輸環(huán)節，采用記錄全程溫度變化的儀器來(lái)完成監控是一種可行的方法。監控系統不僅可以監視車(chē)輛行進(jìn)的軌跡，更為重要的是，可以遠程實(shí)時(shí)監控溫度的變化，確保全程冷鏈的實(shí)現。新的技術(shù)在不斷被創(chuàng )造，比如說(shuō)，一種可記錄溫度變化的保溫箱，在冷鏈物流中就非常實(shí)用。

03 以工業(yè)4.0帶動(dòng)的物流倉儲技術(shù)

        關(guān)于智能制造，我國制定了《中國制造2025》國家戰略，這是中國版的工業(yè)4.0，將智能制造的重要性提升到了國家戰略層面。

        從概念上看，智能制造系統（Intelligent Manufacturing System---IMS）是一種由智能機器和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機一體化系統，它突出了在制造諸環(huán)節中，以一種高度柔性與集成的方式，借助計算機模擬的人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構思和決策，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)，同時(shí)，收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能。由于這種制造模式，突出了知識在制造活動(dòng)中的價(jià)值地位，而知識經(jīng)濟又是繼工業(yè)經(jīng)濟后的主體經(jīng)濟形式，所以智能制造就成為影響未來(lái)經(jīng)濟發(fā)展過(guò)程的制造業(yè)的重要生產(chǎn)模式。智能制造系統是智能技術(shù)集成應用的環(huán)境，也是智能制造模式展現的載體。

        隨著(zhù)智能制造的興起，特別是大規模定制化生產(chǎn)要求的提出，對制造業(yè)的物流提出了新的要求。這些要求集中表現在以下幾個(gè)方面：

     （1）柔性制造技術(shù)

     （2）制造過(guò)程的全程可視

     （3）產(chǎn)品質(zhì)量的保障

     （4）智能制造

        以汽車(chē)生產(chǎn)為例，柔性制造改變了過(guò)去生產(chǎn)線(xiàn)模式，以機器人為主的作業(yè)方式，代替了以人為主的作業(yè)方式。

        柔性制造是指在計算機支持下，能適應加工對象變化的制造系統。柔性制造系統按照由低到高的順序有以下三種類(lèi)型：

        柔性制造單元

        柔性制造單元由一臺或數臺數控機床或加工中心構成的加工單元。該單元根據需要可以自動(dòng)更換刀具和夾具，加工不同的工件。柔性制造單元適合加工形狀復雜，加工工序簡(jiǎn)單，加工工時(shí)較長(cháng)，批量小的零件。它有較大的設備柔性，但人員和加工柔性低。

        柔性制造系統

        柔性制造系統是以數控機床或加工中心為基礎，配以物料傳送裝置組成的生產(chǎn)系統。該系統由電子計算機實(shí)現自動(dòng)控制，能在不停機的情況下，滿(mǎn)足多品種的加工。柔性制造系統適合加工形狀復雜，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大，但人員柔性仍然較低。

        柔性自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)

        柔性自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)是把多臺可以調整的機床(多為專(zhuān)用機床)聯(lián)結起來(lái)，配以自動(dòng)運送裝置組成的生產(chǎn)線(xiàn)。該生產(chǎn)線(xiàn)可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，在性能上接近大批量生產(chǎn)用的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)；柔性程度高的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，則接近于小批量、多品種生產(chǎn)用的柔性制造系統。

        在一個(gè)柔性制造系統中，物料的儲存和管理變得十分重要。既要保障物流配套的及時(shí)性和準時(shí)性，更要保障產(chǎn)品的質(zhì)量，這是為什么物流倉儲在柔性制造中的重要性的根本原因。為了解決這一問(wèn)題，要求整改生產(chǎn)過(guò)程可視和可控，一旦發(fā)現問(wèn)題，應通過(guò)可視系統傳達到各個(gè)節點(diǎn)，從而做出快速反應，徹底改變過(guò)去層層匯報審批的管理方式，讓系統扁平化，事件并行處理。

04 以應急物流驅動(dòng)的物流倉儲技術(shù)

        應急物流（包括軍事物流）在特殊情況下的作用凸顯。特別是新冠疫情的爆發(fā)，應急物流受到了廣泛的前所未有的重視，應急物流將是未來(lái)物流技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)方向。

        應急物流與軍事物流有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是時(shí)間、地點(diǎn)、強度不可預知，或不可控制。時(shí)間緊迫，關(guān)乎生命。因此，在應急物流和軍事物流中，人們很少考慮成本的問(wèn)題或環(huán)保的問(wèn)題，效率和可靠性占據了絕對地位。試想，在戰爭爆發(fā)的時(shí)候，或在疫情爆發(fā)的時(shí)候，如果因為物流的作用，掌握了先手，則可救人于水火，使戰爭立于不敗之地，反之，則將面臨無(wú)法承受之痛。因為，戰爭的取勝和拯救生命的價(jià)值太大，其他成本就顯得微不足道。即使我們要考慮成本和環(huán)境，也是為了使取勝不至于代價(jià)太大，事實(shí)上成為不可能。

        智能化為應急物流提供了可行的解決方案。

        首先，智能化物流系統，可以引入云端技術(shù)和自動(dòng)識別技術(shù)，解決網(wǎng)絡(luò )與通訊問(wèn)題，使現場(chǎng)的物資配送提高效率。一個(gè)不可預知的現場(chǎng)，無(wú)法事先進(jìn)行規范和設計，物資大多是無(wú)序的，如果沒(méi)有系統進(jìn)行管理，那一切將會(huì )混亂不堪。汶川地震和武漢疫情都有一個(gè)共性，就是貨物管理問(wèn)題沒(méi)有解決。人們不知道有什么貨物，缺什么貨物，貨物在哪里。因此，采用云端技術(shù)和自動(dòng)識別技術(shù)，可以完成對現場(chǎng)貨物的有效管理，從而提升物流效率。

        其次，可以應用機器人技術(shù)（含無(wú)人駕駛技術(shù)）和無(wú)人機技術(shù)，完成特殊環(huán)境下的物資配送。無(wú)論是戰爭還是自然災害，現場(chǎng)環(huán)境相對惡劣，道路阻隔，交通中斷，傳統物流裝備很難派上用場(chǎng)，而機器人與無(wú)人機則可以大顯身手。

        最后，AI的應用將為應急物流帶來(lái)革命性的變革。利用AI的決策能力，不僅可以快速獲取現場(chǎng)物資的準確需求，也可以指導系統快速將貨物部署到相應的位置，從而贏(yíng)得主動(dòng)。

        應急物流系統是一個(gè)典型的高度柔性化的系統。因此，標準化與單元化是基礎。標準化既包括信息和軟件的標準化--可以適應不同的應用場(chǎng)景，甚至可以應用RFID技術(shù)、3D視覺(jué)技術(shù)、區塊鏈技術(shù)等實(shí)現去中心化管理，使貨物本身的信息為不同系統所識別；也包括貨物包裝、裝載設備、輸送設備的標準化等，實(shí)現物理層面的無(wú)縫對接。

05 單元化物流倉儲技術(shù)的應用

        物流倉儲技術(shù)的發(fā)展還受很多領(lǐng)域應用的影響。如醫藥、煙草、軍事與應急物流等。所有這些領(lǐng)域的需求，共同促進(jìn)了物流倉儲技術(shù)的發(fā)展。在這些技術(shù)中，單元化物流倉儲技術(shù)就是一個(gè)典型。

        單元化物流是在物流倉儲和供應鏈過(guò)程中，采用一定的單元器具對物品的存儲和操作進(jìn)行規范，并在一定范圍內保持其物理形態(tài)和信息的穩定，以便實(shí)施物流作業(yè)，提升作業(yè)效率的一種物流過(guò)程。

        單元化物流的單元，有很多種形式，如我們日常所見(jiàn)的周轉箱、紙箱、托盤(pán)、集裝箱等。由此可見(jiàn)，單元化物流并非一個(gè)全新的事物，而是現代物流的基礎。

        單元化物流中的單元，既是一種物理形式，也是一種信息載體，兩者密不可分，這種單元在整個(gè)物流過(guò)程中，可以保持不變，也可以變化，如果一旦出現變化，則其定義將同時(shí)改變。

        單元化物流的優(yōu)勢在倉儲系統中顯而易見(jiàn)。

        首先，單元化是智能倉儲系統的基本實(shí)現手段。貨物只有實(shí)現單元化，才能易于實(shí)現自動(dòng)化作業(yè)和信息化管理。這是單元化物流的最基本的優(yōu)勢所在。

        在生產(chǎn)領(lǐng)域，采用單元化存儲可以大幅度提高空間的利用率，可以通過(guò)組合單元快速完成生產(chǎn)工位的配料，單元化物流還是工業(yè)4.0概念下實(shí)現自動(dòng)化和智能化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。以食品生產(chǎn)為例，每個(gè)生產(chǎn)工位有數十種物料需要供給，通過(guò)對各種輔料消耗的精確計算，可以定義一個(gè)組合單元--按比例配盤(pán)形成組合單元，實(shí)現快速的輔料供給，AGV從立體庫將組合單元按照生產(chǎn)節拍自動(dòng)配送到工位。單元化物流在提升效率，降低成本，快速滿(mǎn)足生產(chǎn)對原材料需求，解決生產(chǎn)中物流存放，配送問(wèn)題，均具有積極意義。

        在流通領(lǐng)域，單元化物流對于整個(gè)供應鏈體系的影響至關(guān)重要。在貨物的交接環(huán)節，通過(guò)單元化物流，可以快速完成單元貨物的裝卸和信息傳遞，不僅大幅度減少對資源（如站臺、車(chē)輛）的占用，人員的減少也是非?？捎^(guān)的。應用表明，單元化物流對于車(chē)輛利用率提升三分之一，裝卸車(chē)時(shí)間減少80%，其  效果非常明顯。此外，在貨物的儲存和揀選環(huán)節，單元化物流對于提升作業(yè)的便利性、存儲的效率等都取得明顯的經(jīng)濟效益。

        特別地，在軍事物流和應急物流領(lǐng)域，單元化物流將發(fā)揮更大的作用。軍事與應急物流具有非常大的不確定性，對物流提出了非常高的要求。通過(guò)實(shí)施單元化物流，不僅可以快速集裝貨物，完成裝機、裝車(chē)等作業(yè)，而且在野外環(huán)境下，可以快速確定貨物的屬性，從而實(shí)現貨物的快速定位與分發(fā)，在千鈞一發(fā)之際取得先機。

        單元化物流的貨物信息被嵌入到單元上，可以采用二維碼或RFID等技術(shù)手段實(shí)現單元的數字化，當目的地的網(wǎng)絡(luò )無(wú)法有效應用時(shí)，RFID可以發(fā)揮重要作用，完成快速識別與定位，從而避免貨物無(wú)法找到的問(wèn)題。

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