編者按：本期内容來(lái)源于《倉儲作業管理(lǐ)（第三版）》中第七章(zhāng)，刊登時(shí)有修改。《倉儲作業管理(lǐ)（第三版）》一書(shū)主編薛威，副主編尹軍琪，本書(shū)曾獲首屆全國優秀教材獎。

01智能倉儲技術應用(yòng)是一個(gè)漸進過程

        智能倉儲技術或智能物(wù)流倉儲技術涵蓋的(de)範圍很廣，但在實際應用(yòng)中其定義卻并不清晰。通(tōng)常來(lái)說，智能的(de)概念包含有自主感知、自主學習(xí)、自主判斷、自主決策關鍵内容，這(zhè)也(yě)是人(rén)工智能所必須達到的(de)關鍵指标。從這(zhè)個(gè)意義上來(lái)說，智能倉儲系統的(de)實現還(hái)有相當長(cháng)的(de)路徑。

        有一個(gè)現象就是人(rén)們往往将自動化(huà)、信息化(huà)、數字化(huà)和(hé)智能化(huà)混爲一談。智能化(huà)在其發展的(de)過程中，随著(zhe)自動化(huà)和(hé)信息化(huà)水(shuǐ)平的(de)日益提升，其與智能化(huà)的(de)邊界日益接近，且變得(de)模糊不清。然而，自動化(huà)隻是作爲智能化(huà)不可(kě)缺少的(de)執行手段，而非智能化(huà)的(de)本身，另一方面，信息化(huà)、數字化(huà)隻是作爲智能化(huà)的(de)基礎條件和(hé)感知手段，亦非智能化(huà)的(de)本身。

        不可(kě)否認的(de)是，在智能化(huà)的(de)初期，我們必須接受基于規則的(de)優化(huà)系統本身具備一定的(de)智能特征。人(rén)工智能的(de)發展，并非要刻意去模仿人(rén)的(de)智能，而是要另辟蹊徑，實現超越。如自動導航系統就是一個(gè)典型的(de)例子。不要認爲人(rén)工智能離我們很遠(yuǎn)，其實它就在我們身邊。

        另一個(gè)現象，就是不要将智能倉儲概念絕對(duì)化(huà)，不要認爲智能化(huà)是一個(gè)一刀(dāo)切的(de)靜态的(de)技術，它的(de)演變是漸進式的(de)，開始是局部的(de)，或者是弱人(rén)工智能的(de)，逐漸才會進入到全面的(de)，強人(rén)工智能的(de)階段。沒有人(rén)能夠清楚知道未來(lái)的(de)智能倉儲系統是什(shén)麽模樣，有多(duō)大(dà)的(de)威力，會帶來(lái)怎樣的(de)結果。但可(kě)以肯定地是，即使在智能倉儲時(shí)代，現有的(de)物(wù)流技術和(hé)裝備還(hái)會繼續存在，如貨架、立體庫、輸送機、AGV、分(fēn)揀機、機器人(rén)等，并發揮無可(kě)取代的(de)作用(yòng)，真正發生改變的(de)是預測更加準确，效率更高(gāo)，質量更好，數據更加透明(míng)，成本更低。

02智能倉儲是手段不是目的(de)

        物(wù)流技術的(de)發展，總是在尋求對(duì)效率的(de)突破和(hé)對(duì)成本的(de)控制，不計成本往往會導緻物(wù)流失去意義。智能物(wù)流倉儲的(de)主要目标也(yě)是如此。

        在傳統物(wù)流時(shí)代，爲了(le)提升物(wù)流效率和(hé)降低成本，幾十年的(de)過程中，人(rén)們通(tōng)過不斷研究、實踐和(hé)總結，提出了(le)很多(duō)有用(yòng)的(de)理(lǐ)論和(hé)方法，創造性的(de)發明(míng)了(le)很多(duō)實用(yòng)的(de)技術裝備。如發明(míng)自動化(huà)立體庫，以及各種密集存儲技術，以提升空間的(de)存儲效率；發明(míng)各種分(fēn)揀系統，以提升包裹的(de)分(fēn)揀能力；各種自動化(huà)、無人(rén)化(huà)的(de)設備更是不勝枚舉，如AGV、穿梭車、機械手等。提出VMI零庫存理(lǐ)論，JIT準時(shí)配送理(lǐ)論，在降低庫存的(de)同時(shí)，減少物(wù)流環節，降低物(wù)流成本；提出單元化(huà)物(wù)流理(lǐ)論，大(dà)幅度提升物(wù)流的(de)自動化(huà)水(shuǐ)平和(hé)降低自動化(huà)難度。所有這(zhè)些，都是圍繞著(zhe)物(wù)流的(de)根本目标進行的(de)。

        可(kě)以預見，智能倉儲技術的(de)發展和(hé)應用(yòng)，也(yě)一定會遵循這(zhè)一根本目标。一項技術的(de)誕生，如果過于超前，或成本太高(gāo)，它的(de)應用(yòng)就會受到限制。舉例來(lái)說，AGV技術的(de)應用(yòng)可(kě)以追溯到上世紀80年代甚至更早，但在其應用(yòng)面世後的(de)幾十年間，由于受到相關技術的(de)限制（如通(tōng)訊、導航、電池等技術），無法降低成本，其應用(yòng)一直局限在很小的(de)範圍，直到2010年後，其成本大(dà)幅度降低，才使得(de)其應用(yòng)越來(lái)越普及。其它技術，如自動化(huà)立體庫，貨到人(rén)系統等，均有過類似現象。

        智能物(wù)流倉儲技術将會在更高(gāo)的(de)空間利用(yòng)率，更柔性化(huà)，更低的(de)庫存，更高(gāo)的(de)速度，更透明(míng)化(huà)，更安全等方面實現突破，然而，如果這(zhè)種突破帶來(lái)的(de)成本增加無法承受的(de)話(huà)，其技術的(de)推廣必将受到阻礙，這(zhè)是必然的(de)結果。

03 軟件在智能倉儲中的(de)地位更加突出

        世界在變軟，這(zhè)一理(lǐ)念逐漸廣爲接受。這(zhè)裏的(de)“軟”可(kě)以是一個(gè)國家的(de)軟實力，包括文化(huà)、教育、科技、文學、藝術、衛生、福利、制度、宗教、環境、人(rén)才等，與硬實力相對(duì)應，軟實力對(duì)一個(gè)國家的(de)重要性越來(lái)越突出。在一個(gè)自動化(huà)系統中，“軟”表現爲一套軟件系統，一套流程，或一種算(suàn)法，是與硬件相對(duì)比的(de)；在物(wù)流倉儲系統中，“軟”還(hái)可(kě)以指系統的(de)柔性等。從今天的(de)視角看，世界的(de)确是在變軟。

        在智能物(wù)流倉儲系統中，盡管硬件非常重要，但軟件更重要。軟件的(de)範圍包括規則、原理(lǐ)、理(lǐ)論、方法這(zhè)樣純理(lǐ)論的(de)東西，也(yě)包括算(suàn)法、管理(lǐ)、數據、信息、網絡、程序代碼這(zhè)樣直觀但卻無形的(de)東西。他(tā)們都可(kě)以通(tōng)過計算(suàn)機軟件表達出來(lái)。之所以說軟件更加重要，一方面是絕大(dà)多(duō)數硬件需要搭載軟件才能發揮作用(yòng)，如果沒有軟件的(de)加持，物(wù)流倉儲系統将顯得(de)力不從心；另一方面還(hái)在于，軟件空間的(de)無限延展性，軟件本身的(de)可(kě)複制性，以及軟件的(de)不斷叠代和(hé)不斷升級，其産生的(de)革命性的(de)影(yǐng)響是硬件所無法比拟的(de)。舉例來(lái)說，一個(gè)實體的(de)商店(diàn)所覆蓋的(de)範圍是有限的(de)，其複制是需要時(shí)間和(hé)成本的(de)，而一個(gè)依靠軟件支撐的(de)網上虛拟商店(diàn)其覆蓋範圍是無限的(de)，其複制是瞬間完成的(de)，且無需成本。尤其是人(rén)工智能時(shí)代，是軟件在完成“智能”層面的(de)工作，如學習(xí)、識别、策略、算(suàn)法，分(fēn)配，定位，而硬件隻不過是在執行一個(gè)個(gè)指令而已。一個(gè)訂單在其執行過程中，其識别、存儲、傳輸、揀配、包裝、分(fēn)揀、集貨等工作，看起來(lái)都是硬件在起作用(yòng)，但其實在其後面，全部是軟件在統一協調和(hé)指揮。離開軟件，現代物(wù)流将寸步難行，更不要說智能倉儲系統了(le)。

       “軟件定義 （Software Defined） ”本來(lái)是一個(gè)計算(suàn)機領域的(de)詞彙，比如說軟件定義存儲SDS，軟件定義網絡SDN等，這(zhè)個(gè)概念進一步的(de)延伸，變得(de)範圍非常的(de)廣闊，如軟件定義汽車SDV，軟件定義倉儲SDW等。所謂“軟件定義”，實際上就是指在硬件資源數字化(huà)、标準化(huà)的(de)基礎上，通(tōng)過軟件編程去實現資源的(de)虛拟化(huà)，以便靈活、多(duō)樣地定制化(huà)的(de)各種功能，對(duì)外提供客戶化(huà)的(de)各種服務。有人(rén)甚至預言，未來(lái)的(de)世界将是軟件定義的(de)世界。

        軟件定義有三大(dà)特點，即：硬件資源虛拟化(huà)、系統軟件平台化(huà)、應用(yòng)軟件多(duō)樣化(huà)。硬件資源虛拟化(huà)是指将各種實體硬件資源通(tōng)過IOT标識後抽象化(huà)和(hé)标準化(huà)，可(kě)通(tōng)過API接口供應用(yòng)軟件調用(yòng)。系統軟件平台化(huà)，是指通(tōng)過基礎軟件對(duì)硬件資源進行統一管控，應用(yòng)軟件和(hé)硬件資源之間解除緊耦合關系後，可(kě)以實現各自獨立進化(huà)，大(dà)大(dà)提升了(le)硬件資源的(de)公用(yòng)性。而應用(yòng)軟件則不受硬件資源的(de)約束，可(kě)以實現更多(duō)的(de)功能，對(duì)外提供更爲靈活高(gāo)效的(de)和(hé)多(duō)樣化(huà)的(de)服務。軟件定義的(de)系統，将随著(zhe)硬件性能的(de)不斷提升，算(suàn)法效能的(de)不斷改進，應用(yòng)數量的(de)不斷增多(duō)，逐步向智能系統演變。

        按照(zhào)軟件定義一切的(de)基本邏輯，未來(lái)完全可(kě)以實現軟件定義倉儲系統SDW，所有的(de)關于倉庫系統的(de)硬件，包括貨架、立體庫、輸送機、分(fēn)揀機、穿梭車、AGV、機械手等，均可(kě)以通(tōng)過IOT實現數字化(huà)，從而成爲虛拟的(de)和(hé)标準的(de)單元，通(tōng)過軟件定義，實現更高(gāo)效、更智能、更低成本的(de)目标。

04 智能化(huà)在倉儲系統中的(de)具體應用(yòng)

         要論述智能化(huà)在倉儲系統中的(de)應用(yòng)，可(kě)以從一個(gè)系統全生命周期出發進行論述。一般來(lái)說，一個(gè)系統的(de)全生命周期可(kě)以分(fēn)爲兩個(gè)階段。

4.1規劃設計及實現階段

        一般來(lái)說，智能化(huà)對(duì)于系統設計和(hé)産品設計的(de)指導，主要體現在兩個(gè)方面：即多(duō)方案的(de)比較和(hé)計算(suàn)機仿真。這(zhè)是目前能夠看到的(de)和(hé)正在進行的(de)工作。

        迄今爲止，由于人(rén)類腦(nǎo)力和(hé)體力的(de)限制，在多(duō)方案比較方面，人(rén)類與計算(suàn)機不在一個(gè)層面上面。人(rén)工智能在很短時(shí)間内幾乎可(kě)以窮盡各種可(kě)能，其中有些方案和(hé)設計将是颠覆性的(de)，超出人(rén)類認知水(shuǐ)平的(de)。譬如兩台AI計算(suàn)機互弈，一天可(kě)以完成10000000盤圍棋對(duì)弈，對(duì)于人(rén)類來(lái)說，幾乎是不可(kě)想象的(de)，窮其一生也(yě)不能完成。

        計算(suàn)機的(de)另一巨大(dà)優勢是仿真和(hé)數字孿生。這(zhè)對(duì)于系統設計來(lái)說，是一種颠覆性的(de)方法。在傳統設計中，盡管可(kě)以通(tōng)過簡化(huà)系統或局部實驗，但限制于成本、時(shí)間、能力等因素，都是非常有限的(de)。而計算(suàn)機仿真則完全可(kě)以模拟真實環境下(xià)的(de)系統反應。不僅大(dà)大(dà)節約了(le)時(shí)間，尤其重要的(de)是節約了(le)成本，避免了(le)災難性的(de)結果。

        除此之外，3D打印技術的(de)誕生，給産品的(de)試制帶來(lái)了(le)革命性的(de)變革。一方面是大(dà)大(dà)壓縮了(le)試制成本和(hé)周期，另一方面則是完成了(le)傳統工藝不可(kě)能完成的(de)複雜(zá)構建的(de)加工。

        智能化(huà)的(de)生産制造是未來(lái)制造業的(de)主要方式之一，工業4.0的(de)概念可(kě)以認爲是智能制造的(de)雛形。智能制造遠(yuǎn)比智能倉儲複雜(zá)得(de)多(duō)，範圍也(yě)廣得(de)多(duō)，但這(zhè)不是本書(shū)要論述的(de)範疇。

        也(yě)許未來(lái)的(de)智能倉儲系統的(de)實現并非傳統意義上的(de)實現，如軟件定義倉儲就有可(kě)能會颠覆傳統的(de)觀念。而具體如何實施軟件定義倉儲系統，還(hái)有很多(duō)的(de)基礎性工作要做(zuò)。

4.2運營維護階段

        智能倉儲系統一方面表現在倉儲作業的(de)各個(gè)環節。技術的(de)應用(yòng)包括自動裝卸，自動存儲，自動揀選，自動包裝，自動輸送和(hé)自動集貨、發貨等多(duō)個(gè)方面。這(zhè)是作業層面看到的(de)現象。而在後台，則是各環節的(de)自動監控、調度與管理(lǐ)，柔性化(huà)的(de)系統提供了(le)系統均衡各環節作業的(de)能力，可(kě)視化(huà)系統則将現場(chǎng)作業的(de)全景呈現在管理(lǐ)者面前，故障的(de)發現、預警、提前解除可(kě)保證系統的(de)正常運轉。另一方面則是基于訂單的(de)運營管理(lǐ)各方面，包括采購(gòu)預測，庫存預測，訂單預測，客戶預測，庫存分(fēn)配，訂單執行等多(duō)個(gè)方面，網絡使智能倉儲插上了(le)翅膀，可(kě)以從更加廣闊的(de)視角優化(huà)系統，做(zuò)出決策。

        作爲一套智能化(huà)的(de)倉儲系統來(lái)說，持續改進仍然是必要的(de)，并且是常态。有兩個(gè)方面的(de)原因支持這(zhè)一論述，其一是業務可(kě)能發生的(de)變化(huà)，即使是智能化(huà)的(de)系統，也(yě)有一個(gè)适應的(de)過程，自我完善或升級不可(kě)避免，柔性化(huà)的(de)設計可(kě)以使升級變得(de)可(kě)行和(hé)相對(duì)簡單；其二是技術的(de)進步，比如有新的(de)技術或裝備的(de)加入，原系統是否可(kě)以接受？按照(zhào)軟件定義倉儲的(de)設想，這(zhè)樣的(de)情況并不構成系統的(de)困難。

        在運維管理(lǐ)方面，國外的(de)探索也(yě)許值得(de)借鑒，即集成商建設一個(gè)統一的(de)遠(yuǎn)程運維中心，通(tōng)過網絡将所有系統連接在一起，然後在AI的(de)幫助下(xià)，實施遠(yuǎn)程監控與預警。這(zhè)樣的(de)運維中心正在逐步建設，将來(lái)也(yě)許會成爲一個(gè)共識。