智慧物流与现代供应链

第三章智慧仓储智慧仓储概述1智慧仓储的设施设备2智慧仓储决策301智慧仓储概述智慧仓储定义智慧仓储是指在仓储管理业务流程再造基础上，利用RFID射频识别、网络通信、信息系统应用等信息化技术及先进的管理方法，实现入库、出库、盘库、移库管理的信息自动抓取、自动预警及智能管理功能的智慧物流活动。智慧仓储系统的组成：由仓储智能设备系统、电子信息识别系统、智能控制系统、电子监控系统、信息管理系统等多个子系统组成的智慧执行系统，具有对信息进行智能感知、处理和决策，对仓储设备进行智慧控制和调度，能自动完成仓储作业的执行。智慧仓储主要表现为以下四方面：智慧仓储技术——能够有效利用仓储信息，提高仓储系统任务分配和执行效率，优化仓储作业流程，节约人力和物力，为管理者提供辅助决策的数据量化的依据。智慧仓储设备——智慧仓储设备的应用使人与仓储设备之间的交互更加便捷，减少人为操作错误，提高工作人员的操作准确率。智能优化算法和智能控制技术——使用在保证仓储作业效率的基础上，通过对仓储设备和人力、物力的合理调配，能够有效降低能耗，节约成本，合理保持和控制企业库存。仓储信息的流通性——加强信息流通性，与供应链上、下游的衔接能够更加畅通，对企业的发展大有益处。智慧仓储定义智慧仓储的国内外发展应用英国的Tesco、德国的麦德龙、美国的沃尔玛等大型零售企业都宣布了自己的智慧仓储计划准备进行巨额投资，同时相应带动它们的供应商在智慧仓储市场的投入。联邦快递、联邦包裹等这些大的物流公司对供应链跟踪和智慧监控技术的应用，拉动Alien科技、SUN、微软、惠普在内的硬件及软件供应商的投入，进而形成物联网、自动化设备的巨大市场和完整产业链。TNT运用云计算技术来提升运营效率、供应链可见性及客户服务质量，产生了很好的效益。仿真技术和三维规划在日本、韩国等国内得到很好的应用。国外智慧仓储的国内外发展应用京东建成的全流程无人仓，从货到人到码垛、供包、分拣，再到集包转运，应用了多种不同功能和特性的机器人，而这些机器人不仅能够依据系统指令处理订单，还可以完成自动避让、路径优化等工作，实现了从入库、存储，到包装、分拣的全流程、全系统的智能化和无人化。菜鸟通过智慧物流技术打造自动化的流水线、物流机器人机器人、智能缓存机器人、360度运行的拣选机器人、带有真空吸盘的播种机器人、末端配送机器人等高科技产品，提升配送效率，让物流行业的当日达、次日达成为快递的标配速度。国内02智慧仓储的设施设备智慧仓储的设施——智慧仓库智慧仓库概念智慧仓库，是以自动化、智能化设施设备为基础，以信息化系统平台为技术手段，全面整合仓库业务管理、安防管理及设备管理，不断深化“云大物移智”等现代技术与物力管理的融合，通过建设仓库集中控制平台、夯实信息化基础和硬件支撑基础，统筹物资业务管理资源、安放设施资源、自动化设备资源，切实提升仓库自感知、自学习、自诊断、自决策和自恢复的智能化能力的仓库。智慧仓储的设施——智慧仓库智慧仓库类别自动化立体仓库由货架、堆垛机、运输车、运输通道、主控系统等组成，可以在没有人为干预的情况下完成对多种类型货物的操作，是一种完全自动化的仓储管理系统。智慧仓储的设施——智慧仓库智慧仓库类别“货到人”拣选的半自动化仓库基于垂直提升机的拣选系统（VLM）基于旋转货架（carousel）的仓库基于穿梭车的仓库（SBS/RS）基于机器人和移动货架的仓库（1）基于垂直提升机（VLM）的仓库垂直提升机是具有很多自动存入和取出的存储托盘，货物存于托盘之中。由提升装置将需要拣选货物的托盘运送至拣货员面前，托盘可以自动弹出和收回。智慧仓储的设施——智慧仓库智慧仓库类别“货到人”拣选的半自动化仓库基于垂直提升机的仓库（VLM）基于旋转货架（carousel）的仓库基于穿梭车的仓库（SBS/RS）基于机器人和移动货架的仓库（2）基于旋转货架（carousel）的仓库运作形式类似于基于垂直提升机的仓库。不同的是整个系统是通过旋转辅助拣货员完成货物拣选。智慧仓储的设施——智慧仓库智慧仓库类别“货到人”拣选的半自动化仓库基于垂直提升机的仓库（VLM）基于旋转货架（carousel）的仓库基于穿梭车的仓库（SBS/RS）基于机器人和移动货架的仓库（3）基于穿梭车的仓库（SBS/RS）由高层存储货架、穿梭车和提升机配合完成货物拣选作业。智慧仓储的设施——智慧仓库智慧仓库类别“货到人”拣选的半自动化仓库基于垂直提升机的仓库（VLM）基于旋转货架（carousel）的仓库基于穿梭车的仓库（SBS/RS）基于机器人和移动货架的仓库（4）基于穿梭车的仓库（SBS/RS）由物流机器人搬运货架至拣选台，然后由拣选员拣选货物的半自动化仓库。智慧仓储的设施——智慧仓库智慧仓库功能业务管理智能协同智慧仓库将以仓库集中管理平台为依托，开发业务预约管理系统、业务分析系统、电子化档案管理系统，同时利用AR眼镜技术提高仓库内智能协同能力，增强业务管理能力。辅助业务智能决策

包括智能生成卸车任务、智能分配暂存货位、智能调整库存、智能分配出库货位、智能分配装车位置、优化物资运输路线。仓储设备智能作业

智能设备代替传统的人工作业，实现仓库的自动化和智能化。例如，从出入库作业角度，货物入库时，驾驶员在库内指定区域停车后，可以扫描单据码，一键启动作业。智慧仓储的机械设备自动导航无人叉车智能拆垛机械手搬运机器人自动导航无人叉车实现托盘搬运作业，将整托盘货物从运输车辆上搬运至收货区等待质检入库。智能拆垛机械手实现拆垛作业，将转运托盘上码放的货物一箱箱搬运到传送带上。搬运机器人实现移动货架的搬运，进而完成出入库作业和拣选作业。智慧仓储的机械设备多层穿梭车拣选机械手滚筒式输送机多层穿梭车系统采用立体料箱式货架，实现了货物在仓库内立体空间的存储。机械手的驱动电机被设计在机架上，从动臂可以做成轻杆，适合轻型货物的高速分拣操作。滚筒式输送机分为动力式和无动力式。无动力式依靠货物重力；动力式利用摩擦实现货物移动。智慧仓储的电子设备智慧仓储中的电子设备主要指检测设备、信息识别设备、控制装置、监控及调度设备、计算机管理设备、数据通信设备、大屏幕显示设备以及图像监视设备等。（1）自动检测设备货物检测机械设备检测货物运行位置和方向的检测运行设备状态的检测系统参数的检测设备故障情况的检测智慧仓储的电子设备智慧仓储中的电子设备主要指检测设备、信息识别设备、控制装置、监控及调度设备、计算机管理设备、数据通信设备、大屏幕显示设备以及图像监视设备等。（2）信息识别设备：完成对货物品名、类别、货号、数量、等级、目的地、生

产厂，甚至货位地址的识别。（3）控制系统：智慧仓库运行成功的关键。（4）监控系统：负责协调系统中各个部分的运行。（5）计算机管理系统：智慧仓库的指挥中心，指挥仓库中各设备的运行。（6）数据通信设备03智慧仓储决策同传统的仓储作业流程相同，智慧仓储的主要作业内容为：入库、上架、拣选、出库、盘点和报表查询。智慧仓储作业流程中各个环节的决策货物单元入库时，由输送系统运输到入库台，货物使用条码识别系统进行扫描识读，条码标签携带的信息被读入，传递给中央服务器，控制系统根据中央服务器返回的信息来判断是否入库以及货位坐标，当能够确定入库时发送包含货位坐标的入库指令给执行系统，堆垛机或者物流机器人通过自动寻址，将货物存放到指定货格。（1）入库作业入库作业流程图自感知、自决策智慧仓储作业流程同传统的仓储作业流程相同，智慧仓储的主要作业内容为：入库、上架、拣选、出库、盘点和报表查询。货位优化是通过一定的分配原则、合适的存储策略为每种品项指定货位，减少拣选时间或行走路程，从而提高拣选效率。货位分配策略的研究相对较多，涉及随机存储、分类存储、全周转率存储、就近存储等策略。（2）货位分配作业自感知、自决策智慧仓储作业流程货物单元拣选出库时，堆垛机到指定地址将货物取出放置到巷道出库台，自动导引车（物流机器人）取货后将货物送至拣选台，在拣选台上由工作人员或自动分拣设备按照出库单进行分拣。分拣完成后再由自动导引车送回巷道入库口，由堆垛机将货物入库或者直接出库。（3）拣选作业拣选作业流程图智慧仓储作业流程拣选作业中的重要环节机器人拣选任务分配：根据系统现有任务量及路径对仓储机器人进行任务分配，在多仓储机器人系统的货到人订单拣选作业模式及机器人直接拣选模式下，将具有自主计算能力的仓储机器人通过一定的方式进行任务分配。机器人拣选路径优化：仓储物流移动机器人拣选作业路径规划是实现仓储物流机器人拣选作业过程中自主导航的一项关键技术。（3）拣选作业智慧仓储作业流程（4）盘点盘点的目的是为了保持账存数量和实际库存数量的一致，准确掌握货物资源状况。盘点分为循环盘点和总盘点。循环盘点针对某一部分货位或某几类货物，可以随时进行。总盘点则针对所有货位和库存货物，通常定期进行。在智慧仓储的作业流程中，由于货物进入库及拣选过程的自动化信息录入，可逐渐实现零盘点仓库作业。智慧仓储作业流程（4）盘点例：无人机实现盘点，采用无人机航拍和RFID相结合的方式具体步骤通过无人机在仓库上空飞行获取仓库外货物图像，然后采用数字图像处理技术对货物进行识别和数量统计。当货物入库时，在货物本身绑定一个RFID有源标签，通过在无人机上安装的RFID有源读卡器，进行统计和计数。利用图像识别结果和RFID计数结果进行叠加对比，得知货物的实时存放情况。智慧仓储作业流程（5）报表查询报表查询是处理与仓储作业相关的信息的综合查询功能模块。系统通过报表查询功能，针对已完成的业务处理，将所获取的信息进行筛选、分析，以综合反应企业的仓储作业情况，主要包括仓储业务报表和汇总报表，反应货物当日以及一点时间内的出入库情况。智慧仓储作业流程管理员在收到生产或客户的货物需求信息后，根据要求将货物信息输入上位管理机的出库单，中央服务器将自动进行库存查询，并按照先进先出、均匀出库