伍強早在2006年就提出了(le)“WMS與設備無關”的(de)理(lǐ)論，10多(duō)年來(lái)，大(dà)量的(de)實踐驗證了(le)這(zhè)一理(lǐ)論的(de)先進性與實用(yòng)性，這(zhè)一理(lǐ)論也(yě)逐漸爲行業所接受。毫無疑問，這(zhè)一理(lǐ)論的(de)誕生是伍強對(duì)物(wù)流技術的(de)突破與貢獻。今天，我們對(duì)此進行一次總結，以便讓更多(duō)的(de)人(rén)了(le)解這(zhè)一理(lǐ)論的(de)具體内容。

01問題提出的(de)背景

        2006年是中國物(wù)流技術發展非常重要的(de)一年。爲什(shén)麽這(zhè)樣說，是因爲這(zhè)一年正處在我國物(wù)流技術和(hé)市場(chǎng)需求爆發的(de)前夜。在此之前，我國物(wù)流技術發展已經走過了(le)約30年的(de)發展道路，但一直比較緩慢(màn)。直到1999年，以聯想北(běi)京廠物(wù)流系統爲标志的(de)新一代物(wù)流系統建成，我國的(de)物(wù)流技術才真正邁上了(le)一個(gè)新的(de)台階。其标志性的(de)内容包括：

        建立了(le)一套完整的(de)自動化(huà)生産物(wù)流系統；

        WMS系統作爲一個(gè)獨立的(de)軟件系統，與供應鏈管理(lǐ)系統SAPR/3完成了(le)無縫對(duì)接；

        以激光(guāng)測距和(hé)PLC控制爲标志的(de)新型堆垛機系統誕生；

        WCS系統正式加入了(le)指令調度的(de)内容，完成了(le)基于指令的(de)任務調度系統。

        應該說，任何一項技術的(de)突破都不是孤立的(de)。在此之前，國内引進了(le)歐洲和(hé)日本的(de)物(wù)流系統和(hé)技術，是促使我國物(wù)流技術發生變革的(de)基礎。在昆明(míng)卷煙(yān)廠、杭州卷煙(yān)廠引進的(de)物(wù)流技術，給其它行業做(zuò)了(le)很好的(de)示範。

在此之前，WMS系統還(hái)沒有正式的(de)名稱，國外的(de)商業化(huà)軟件也(yě)還(hái)處于研發初期，至少還(hái)沒有引入到國内。物(wù)流系統無論是系統的(de)規模還(hái)是自動化(huà)水(shuǐ)平，都還(hái)處于初級階段。WMS作爲一個(gè)信息管理(lǐ)系統，其功能也(yě)受到計算(suàn)機技術與網絡技術的(de)限制，尤其是企業的(de)信息化(huà)水(shuǐ)平普遍還(hái)較低，系統間的(de)連接并不十分(fēn)普遍。因此，解決信息孤島成爲當時(shí)的(de)主要需求之一，WMS的(de)定制化(huà)程度非常高(gāo)。

        随著(zhe)自動化(huà)物(wù)流技術的(de)不斷升級，系統規模和(hé)複雜(zá)性也(yě)逐漸提升，WMS與設備的(de)聯動變得(de)十分(fēn)重要。但這(zhè)一時(shí)期的(de)系統是一種緊耦合的(de)系統，即WMS與自動化(huà)系統呈現的(de)是一種緊耦合狀态，WMS的(de)定制化(huà)更加加劇了(le)這(zhè)一現象。而在實踐中，有兩個(gè)問題成爲人(rén)們頗爲頭疼的(de)問題：其一是WMS的(de)可(kě)複制性和(hé)可(kě)維護性。由于WMS的(de)高(gāo)度定制化(huà)，使得(de)本身的(de)标準化(huà)很差，系統的(de)可(kě)複制性和(hé)可(kě)維護性也(yě)變得(de)很差，直接推高(gāo)了(le)系統的(de)成本，當時(shí)從國外引進的(de)WMS往往報價達到數千萬元人(rén)民币（含實施費），這(zhè)顯然是用(yòng)戶無法接受的(de)；其二是WMS與自動化(huà)系統的(de)接口責任劃分(fēn)問題變得(de)十分(fēn)突出。由于人(rén)才的(de)極度短缺，計算(suàn)機軟件人(rén)員(yuán)對(duì)于自動化(huà)物(wù)流系統知之甚少，而從事物(wù)流裝備研究開發的(de)工程師則對(duì)于計算(suàn)機軟件不太了(le)解，往往造成這(zhè)兩個(gè)系統之間的(de)接口變得(de)非常困難，直到今天，這(zhè)一狀況仍然沒有根本解決。這(zhè)就導緻系統的(de)穩定性非常差，一旦故障發生，責任很難界定，軟件的(de)人(rén)說是硬件的(de)問題，硬件的(de)說是軟件的(de)問題。往往各執一詞，莫衷一是。

        這(zhè)些問題的(de)出現，促使人(rén)們思考如何去徹底解決問題。

02WMS的(de)基本功能

        盡管今天的(de)WMS功能已經變得(de)十分(fēn)複雜(zá)，但萬變不離其宗。有關WMS的(de)核心内容還(hái)是最初定義的(de)幾個(gè)部分(fēn)。其中包括用(yòng)戶管理(lǐ)、訂單管理(lǐ)、庫存管理(lǐ)、貨位管理(lǐ)、入庫管理(lǐ)、揀配管理(lǐ)、包裝管理(lǐ)、集貨管理(lǐ)、發貨管理(lǐ)、盤點管理(lǐ)、補貨管理(lǐ)、退貨管理(lǐ)、越庫管理(lǐ)、報表管理(lǐ)、日志管理(lǐ)等。今天的(de)WMS的(de)功能主要是增加了(le)一些訂單管理(lǐ)和(hé)可(kě)視化(huà)的(de)内容，更多(duō)的(de)變化(huà)主要是業務的(de)變化(huà)，如系統變得(de)更加複雜(zá)，規模更加龐大(dà)，SKU更多(duō)，訂單更多(duō)（尤其是電子商務的(de)影(yǐng)響），存儲類型也(yě)變得(de)更多(duō)，新型設備和(hé)存儲模式發生了(le)根本改變，以及業務流程的(de)改變等。

        自動化(huà)立體庫與普通(tōng)操作倉庫的(de)最大(dà)區(qū)别，從WMS角度來(lái)說，是其貨位管理(lǐ)的(de)策略和(hé)方法有根本差異。一個(gè)普通(tōng)人(rén)工操作的(de)倉庫，其貨位管理(lǐ)是靜态的(de)（當然，現在也(yě)變成動态的(de)了(le)），因此，無需對(duì)貨物(wù)分(fēn)布，作業指令分(fēn)布做(zuò)過多(duō)的(de)考慮。現在的(de)經驗告訴我們，動态貨位管理(lǐ)策略的(de)确定在滿足客戶需求和(hé)提升效率方面起到了(le)非常重要的(de)作用(yòng)。

        其實，從WMS與自動化(huà)執行系統（Automated execution system，AES）--AS/RS、分(fēn)揀機、輸送機、AGV、KIVA、機械手、包裝機等的(de)交互來(lái)看，WMS産生指令任務，自動化(huà)系統執行這(zhè)些指令，并返回執行的(de)結果。通(tōng)常情況下(xià)，WMS的(de)指令被執行時(shí)，并不需要進行轉換，但也(yě)有例外，在一些自動化(huà)系統中，爲了(le)提升效率，對(duì)于WMS的(de)指令存在處理(lǐ)的(de)可(kě)能，如合并、删除等，這(zhè)增加了(le)WMS的(de)難度。作爲一個(gè)軟件工程師來(lái)說，對(duì)物(wù)流的(de)執行過程的(de)理(lǐ)解是比較困難的(de)，除非他(tā)非常好學，經常深入現場(chǎng)調研，否則他(tā)很難理(lǐ)解爲什(shén)麽要做(zuò)這(zhè)樣一些操作。

        對(duì)于一個(gè)WMS系統的(de)工程師來(lái)說，理(lǐ)解自動化(huà)系統實在是太難了(le)。這(zhè)是兩個(gè)世界的(de)對(duì)話(huà)：對(duì)WMS系統關注的(de)是業務管理(lǐ)，是高(gāo)度規範的(de)作業，就如同一個(gè)辦公軟件一樣，保證其正常工作是其主要目标，而對(duì)一個(gè)自動化(huà)物(wù)流系統來(lái)說，情況往往是千變萬化(huà)的(de)，不同的(de)系統對(duì)軟件的(de)要求是不同的(de)，甚至現場(chǎng)的(de)部署也(yě)不一樣。簡單來(lái)說，物(wù)流系統是一個(gè)高(gāo)度定制化(huà)的(de)系統，這(zhè)種定制化(huà)主要體現在物(wù)流系統本身的(de)差異，包括系統的(de)物(wù)理(lǐ)布局、業務邏輯、作業流程等。而對(duì)WMS系統的(de)工程師來(lái)說，爲什(shén)麽要在現場(chǎng)指定的(de)位置布置一台終端，而不是統一的(de)放在辦公室或機房(fáng)，有時(shí)都很難理(lǐ)解，何況更爲複雜(zá)的(de)需求呢(ne)？

        另一方面，WMS與自動化(huà)系統的(de)這(zhè)種高(gāo)度定制化(huà)的(de)系統緊密的(de)連接在一起，使得(de)WMS系統本身變得(de)複雜(zá)和(hé)不可(kě)靠。不僅加深了(le)WMS系統的(de)開發難度，也(yě)使得(de)系統的(de)維護變得(de)非常困難，有些系統隻有開發者本身才能維護，其他(tā)人(rén)愛(ài)莫能助。這(zhè)顯然是非常危險的(de)。

因此，人(rén)們就在思考，如何讓軟件工程師盡快(kuài)的(de)理(lǐ)解自動化(huà)系統的(de)需求？而實踐中，這(zhè)樣的(de)機會真是太少了(le)。于是，培養專業的(de)WCS工程師就成爲一項重要的(de)工作。這(zhè)樣的(de)工程師，要充分(fēn)了(le)解自動化(huà)系統的(de)工作機制和(hé)原理(lǐ)，才能使系統工作達到預期的(de)目标。

03新的(de)系統架構

        物(wù)流系統的(de)基本架構如下(xià)圖所示：

        在這(zhè)個(gè)架構中，一般的(de)理(lǐ)解，WCS是自動化(huà)執行系統（AES）的(de)監控系統(monitor system)，執行系統則定義爲控制層級。而在伍強科技的(de)理(lǐ)解中，将WCS定義爲作業指令的(de)監控與調度管理(lǐ)系統，而在其下(xià)的(de)執行層，才是各個(gè)子系統的(de)監控層。這(zhè)一改變是一個(gè)巨大(dà)的(de)差别。

        作爲一個(gè)軟件工程師，一般會認爲：WMS系統應該是獨立的(de)，應與下(xià)層的(de)執行系統無關，這(zhè)樣才具有生命力。因爲隻有這(zhè)樣，才能簡化(huà)WMS系統，使其變得(de)可(kě)維護和(hé)可(kě)複制。WMS不應将精力花在過多(duō)的(de)考慮執行系統是如何執行的(de)方面，而是要專注于軟件本身的(de)功能和(hé)穩定性。當系統升級時(shí)，隻要是雙方的(de)協議(yì)沒有發生變化(huà)，則雙方均可(kě)以獨立升級。這(zhè)是最初提出的(de)WMS與設備無關理(lǐ)論的(de)設想。

        爲了(le)将這(zhè)一設想付諸實施，重新定義WCS變得(de)非常重要。

        爲什(shén)麽這(zhè)一變化(huà)如此重要呢(ne)？首先是把WMS從與紛繁的(de)執行系統的(de)耦合中解放出來(lái)。WMS關注的(de)是做(zuò)什(shén)麽，不再關注由誰來(lái)做(zuò)和(hé)怎麽做(zuò)。比如，在入庫環節，WMS僅僅通(tōng)知執行系統要執行一條上架的(de)指令，把貨物(wù)存放在指定的(de)位置或其它人(rén)爲确定貨位，至于這(zhè)個(gè)位置具體在哪裏，由誰去執行，怎麽執行，WMS不再關心。爲了(le)使任務變成閉環，WMS要求把執行的(de)結果回傳，以便做(zuò)到庫存的(de)一緻性。這(zhè)樣的(de)一個(gè)改變，無論WMS今後如何改變，執行系統可(kě)以是無需改變的(de)，反過來(lái)也(yě)是如此，執行系統發生改變，也(yě)不影(yǐng)響WMS。僅僅是在存儲貨位存儲方式發生變化(huà)時(shí)，WMS要重新定義貨位和(hé)策略罷了(le)。其次，當自動化(huà)執行系統發生變化(huà)時(shí)，WCS要同步發生變化(huà)。然而，WCS相對(duì)比較簡單和(hé)具有模塊化(huà)的(de)屬性，使其在執行系統發生變化(huà)時(shí)，往往隻要增加相應的(de)模塊即可(kě)。比如，原來(lái)由叉車完成的(de)作業，如果要改變成爲堆垛機或AGV完成，WCS其實隻要把指令轉發給堆垛機系統或AGV系統即可(kě)。至于堆垛機和(hé)AGV具體如何執行，那是子系統自己的(de)事。

        一個(gè)于設備無關的(de)WMS，給軟件開發人(rén)員(yuán)松了(le)綁。使得(de)他(tā)們有更大(dà)的(de)精力去研究屬于WMS的(de)技術。

04解決方案與效益

        爲了(le)将WMS與設備無關這(zhè)一先進理(lǐ)論付諸應用(yòng)，伍強科技改變了(le)原來(lái)的(de)系統架構，同時(shí)爲新的(de)架構開發了(le)相應的(de)軟件系統—AUTOWCS1.0系統。這(zhè)一系統經過多(duō)年的(de)完善與升級，已經廣泛應用(yòng)于數百個(gè)物(wù)流系統之中，并取得(de)了(le)意想不到的(de)效果。

       （1）首先是給WMS松綁，使其變得(de)相對(duì)獨立。伍強科技不再強調使用(yòng)自己的(de)WMS系統。而是通(tōng)過AUTOWCS系統與世界上的(de)幾乎所有的(de)WMS實現對(duì)接，從而使用(yòng)戶有更大(dà)的(de)選擇餘地，也(yě)爲專業的(de)WMS軟件提供更多(duō)的(de)機會和(hé)更好的(de)環境。這(zhè)樣的(de)案例已經很多(duō)。

       （2）由于大(dà)大(dà)簡化(huà)了(le)WMS與WCS的(de)調試過程，也(yě)就也(yě)大(dà)大(dà)縮短了(le)WMS與自動化(huà)系統的(de)聯合調試時(shí)間。這(zhè)一點使“WMS與設備無關”理(lǐ)論具有無比強大(dà)的(de)生命力。通(tōng)常情況下(xià)，WMS僅需要事先在模拟場(chǎng)景下(xià)完成與WCS的(de)調試即可(kě)，WMS與整個(gè)系統的(de)聯合調試主要是對(duì)實際環境下(xià)真實訂單的(de)一個(gè)測試。這(zhè)一改變在通(tōng)常情況下(xià)，大(dà)約可(kě)以節約80%的(de)聯合調試時(shí)間，而且，越是複雜(zá)的(de)系統，其優勢越大(dà)。

       （3）聯合調試時(shí)間的(de)節約，使得(de)WMS的(de)實施費用(yòng)大(dà)幅度下(xià)降。在以往的(de)項目中，WMS的(de)實施費要占整軟件費用(yòng)的(de)50~60%甚至更高(gāo)，越大(dà)的(de)系統，周期越長(cháng)的(de)系統，現場(chǎng)實施的(de)時(shí)間越長(cháng)，難度越大(dà)，實施費用(yòng)也(yě)越高(gāo)。有的(de)會達到數百萬甚至數千萬之多(duō)。WMS與設備無關理(lǐ)論的(de)實施，大(dà)幅度減少了(le)現場(chǎng)服務時(shí)間，爲原來(lái)居高(gāo)不下(xià)的(de)實施費大(dà)幅度下(xià)降提供了(le)條件。

       （4）系統穩定性大(dà)大(dà)提升。這(zhè)幾乎是一個(gè)可(kě)以預見的(de)結果。系統穩定性取決于各子系統的(de)穩定性。由于WMS不再與設備存在耦合關系，所以，WMS的(de)穩定性即取決于自身系統的(de)穩定性。而WCS系統由于不斷應用(yòng)與升級，其穩定性也(yě)在逐步提升，并達到了(le)一個(gè)新的(de)高(gāo)度。此外，系統的(de)穩定性還(hái)取決于接口的(de)穩定性。由于不同的(de)系統存在接口的(de)差異，一旦确定協議(yì)，接口的(de)穩定性即得(de)以保證。由于耦合解除，系統間的(de)界面變得(de)非常清晰，以前存在于系統間的(de)責任不清的(de)現象得(de)以消除。

       （5）系統維護成本大(dà)幅度下(xià)降。系統維護幾乎不需要現場(chǎng)服務，可(kě)以通(tōng)過遠(yuǎn)程服務解決。這(zhè)一方面可(kě)以節約大(dà)量的(de)差旅費，更爲重要的(de)是，服務的(de)及時(shí)性得(de)以保障，避免了(le)用(yòng)戶在故障時(shí)長(cháng)久的(de)等待。當然，選擇成熟的(de)WMS是非常重要的(de)。

05未來(lái)走向

        WMS與設備無關的(de)理(lǐ)論，在未來(lái)将進一步走向成熟，有望作爲一個(gè)标準架構，獲得(de)行業的(de)認可(kě)。WMS系統的(de)發展将專注于自身功能的(de)擴展和(hé)延伸。如多(duō)倉調度、電商海量訂單處理(lǐ)、可(kě)視化(huà)、SaaS、雲倉，與TMS系統聯動等，特别是随著(zhe)人(rén)工智能的(de)興起，WMS需要解決的(de)問題更多(duō)是一些算(suàn)法，以及數據安 全性問題。此外，數字孿生也(yě)需要WMS予以配合。

        随著(zhe)未來(lái)的(de)技術發展，要應對(duì)的(de)挑戰很多(duō)，但從軟件系統來(lái)看，主要還(hái)是計算(suàn)速度、儲存能力、算(suàn)法、可(kě)視化(huà)等方面。而執行端，有望出現的(de)是更豐富多(duō)彩的(de)解決方案，這(zhè)些方案未必簡單，但一定是柔性的(de)和(hé)高(gāo)效率的(de)。

        WMS與設備無關的(de)理(lǐ)論爲系統的(de)模塊化(huà)設計以及分(fēn)工協作打下(xià)了(le)基礎，這(zhè)對(duì)于提升整個(gè)物(wù)流系統的(de)技術水(shuǐ)平是非常有利的(de)。

        WMS與設備無關的(de)理(lǐ)論，與“軟件定義物(wù)流”的(de)思想是不謀而合的(de)，或者說是“軟件定義物(wù)流”的(de)一種具體表現形式。WMS是一個(gè)典型的(de)“軟件”，而所有的(de)物(wù)流設備，尤其是自動化(huà)物(wù)流設備是所謂的(de)“硬件”，根據“軟件定義物(wù)流”的(de)思想，一方面是系統的(de)功能主要由軟件定義，執行子系統應專注于如何高(gāo)效的(de)完成作業指令；另一方面，軟件和(hé)硬件兩者可(kě)以有各自的(de)演變路徑和(hé)升級叠代的(de)過程，每一次升級都不是推到重來(lái)，而是在充分(fēn)利用(yòng)現有資源的(de)前提下(xià)不斷叠代，從而達到提升效率和(hé)能力的(de)目的(de)。尤其重要的(de)是：所有的(de)硬件和(hé)軟件均可(kě)以互相适應，在系統叠代升級的(de)同時(shí)，最大(dà)化(huà)的(de)保留了(le)原有系統的(de)可(kě)用(yòng)性。

        随著(zhe)AI技術逐步走向實用(yòng)化(huà)，自動化(huà)技術被更多(duō)的(de)應用(yòng)于物(wù)流系統尤其是拆零揀選系統之中。貨到人(rén)（或機器人(rén)）揀選将成爲未來(lái)拆零揀選的(de)首選。在貨到人(rén)揀選系統中，WMS系統被賦予了(le)更多(duō)的(de)内容，其中很多(duō)是動态庫存管理(lǐ)的(de)内容。同時(shí)，随著(zhe)更多(duō)元的(de)物(wù)流技術的(de)誕生，以及更加柔性化(huà)的(de)解決方案産生，對(duì)WMS的(de)靈活性提出了(le)更高(gāo)的(de)要求。關于這(zhè)一點，從目前看，WMS與設備無關理(lǐ)論的(de)應用(yòng)是一種幾乎唯一的(de)選擇。