編者按：本期內(nèi)容來源于《倉儲作業(yè)管理（第三版）》中第七章,，刊登時有修改,。《倉儲作業(yè)管理（第三版）》一書主編薛威,，副主編尹軍琪,，本書曾獲首屆全國優(yōu)秀教材獎。

01智能倉儲技術(shù)應(yīng)用是一個漸進(jìn)過程

        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(yīng)用中其定義卻并不清晰,。通常來說，智能的概念包含有自主感知、自主學(xué)習(xí),、自主判斷,、自主決策關(guān)鍵內(nèi)容，這也是人工智能所必須達(dá)到的關(guān)鍵指標(biāo),。從這個意義上來說,，智能倉儲系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)還有相當(dāng)長的路徑。

        有一個現(xiàn)象就是人們往往將自動化,、信息化,、數(shù)字化和智能化混為一談。智能化在其發(fā)展的過程中,，隨著自動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,，自動化只是作為智能化不可缺少的執(zhí)行手段，而非智能化的本身,，另一方面,，信息化、數(shù)字化只是作為智能化的基礎(chǔ)條件和感知手段,，亦非智能化的本身,。

        不可否認(rèn)的是，在智能化的初期,，我們必須接受基于規(guī)則的優(yōu)化系統(tǒng)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(xiàn)超越。如自動導(dǎo)航系統(tǒng)就是一個典型的例子,。不要認(rèn)為人工智能離我們很遠(yuǎn),，其實(shí)它就在我們身邊。

        另一個現(xiàn)象,，就是不要將智能倉儲概念絕對化,，不要認(rèn)為智能化是一個一刀切的靜態(tài)的技術(shù)，它的演變是漸進(jìn)式的,，開始是局部的,，或者是弱人工智能的，逐漸才會進(jìn)入到全面的,，強(qiáng)人工智能的階段,。沒有人能夠清楚知道未來的智能倉儲系統(tǒng)是什么模樣，有多大的威力，會帶來怎樣的結(jié)果,。但可以肯定地是,，即使在智能倉儲時代，現(xiàn)有的物流技術(shù)和裝備還會繼續(xù)存在,，如貨架,、立體庫、輸送機(jī),、AGV、分揀機(jī),、機(jī)器人等,，并發(fā)揮無可取代的作用，真正發(fā)生改變的是預(yù)測更加準(zhǔn)確,，效率更高,，質(zhì)量更好，數(shù)據(jù)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(jì)成本往往會導(dǎo)致物流失去意義,。智能物流倉儲的主要目標(biāo)也是如此。

        在傳統(tǒng)物流時代,，為了提升物流效率和降低成本,，幾十年的過程中，人們通過不斷研究,、實(shí)踐和總結(jié),，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(tǒng),，以提升包裹的分揀能力；各種自動化,、無人化的設(shè)備更是不勝枚舉,，如AGV、穿梭車,、機(jī)械手等,。提出VMI零庫存理論，JIT準(zhǔn)時配送理論，在降低庫存的同時,，減少物流環(huán)節(jié),，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化水平和降低自動化難度,。所有這些，都是圍繞著物流的根本目標(biāo)進(jìn)行的,。

        可以預(yù)見,，智能倉儲技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，也一定會遵循這一根本目標(biāo),。一項(xiàng)技術(shù)的誕生,，如果過于超前，或成本太高,，它的應(yīng)用就會受到限制,。舉例來說，AGV技術(shù)的應(yīng)用可以追溯到上世紀(jì)80年代甚至更早,，但在其應(yīng)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(dǎo)航,、電池等技術(shù)）,，無法降低成本，其應(yīng)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(yīng)用越來越普及,。其它技術(shù),，如自動化立體庫，貨到人系統(tǒng)等,，均有過類似現(xiàn)象,。

        智能物流倉儲技術(shù)將會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(xiàn)突破,，然而，如果這種突破帶來的成本增加無法承受的話,，其技術(shù)的推廣必將受到阻礙,，這是必然的結(jié)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”可以是一個國家的軟實(shí)力,，包括文化、教育,、科技,、文學(xué)、藝術(shù),、衛(wèi)生,、福利、制度,、宗教,、環(huán)境、人才等,，與硬實(shí)力相對應(yīng)，軟實(shí)力對一個國家的重要性越來越突出,。在一個自動化系統(tǒng)中,，“軟”表現(xiàn)為一套軟件系統(tǒng)，一套流程,，或一種算法,，是與硬件相對比的；在物流倉儲系統(tǒng)中,，“軟”還可以指系統(tǒng)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(tǒng)中,，盡管硬件非常重要，但軟件更重要,。軟件的范圍包括規(guī)則,、原理、理論,、方法這樣純理論的東西,，也包括算法、管理,、數(shù)據(jù),、信息、網(wǎng)絡(luò),、程序代碼這樣直觀但卻無形的東西,。他們都可以通過計(jì)算機(jī)軟件表達(dá)出來,。之所以說軟件更加重要，一方面是絕大多數(shù)硬件需要搭載軟件才能發(fā)揮作用,，如果沒有軟件的加持,，物流倉儲系統(tǒng)將顯得力不從心；另一方面還在于,，軟件空間的無限延展性,，軟件本身的可復(fù)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法比擬的,。舉例來說，一個實(shí)體的商店所覆蓋的范圍是有限的,，其復(fù)制是需要時間和成本的,，而一個依靠軟件支撐的網(wǎng)上虛擬商店其覆蓋范圍是無限的，其復(fù)制是瞬間完成的,，且無需成本,。尤其是人工智能時代，是軟件在完成“智能”層面的工作,，如學(xué)習(xí),、識別、策略,、算法,，分配，定位,，而硬件只不過是在執(zhí)行一個個指令而已,。一個訂單在其執(zhí)行過程中，其識別,、存儲,、傳輸、揀配,、包裝,、分揀、集貨等工作,，看起來都是硬件在起作用,，但其實(shí)在其后面，全部是軟件在統(tǒng)一協(xié)調(diào)和指揮,。離開軟件,，現(xiàn)代物流將寸步難行，更不要說智能倉儲系統(tǒng)了,。

       “軟件定義 （Software Defined） ”本來是一個計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的詞匯,，比如說軟件定義存儲SDS,，軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN等，這個概念進(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(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,，通過軟件編程去實(shí)現(xiàn)資源的虛擬化,，以便靈活、多樣地定制化的各種功能,，對外提供客戶化的各種服務(wù),。有人甚至預(yù)言，未來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(tǒng)軟件平臺化,、應(yīng)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IOT標(biāo)識后抽象化和標(biāo)準(zhǔn)化，可通過API接口供應(yīng)用軟件調(diào)用,。系統(tǒng)軟件平臺化，是指通過基礎(chǔ)軟件對硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一管控,，應(yīng)用軟件和硬件資源之間解除緊耦合關(guān)系后,，可以實(shí)現(xiàn)各自獨(dú)立進(jìn)化，大大提升了硬件資源的公用性,。而應(yīng)用軟件則不受硬件資源的約束,，可以實(shí)現(xiàn)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(tǒng),，將隨著硬件性能的不斷提升，算法效能的不斷改進(jìn),，應(yīng)用數(shù)量的不斷增多,，逐步向智能系統(tǒng)演變。

        按照軟件定義一切的基本邏輯,，未來完全可以實(shí)現(xiàn)軟件定義倉儲系統(tǒng)SDW,，所有的關(guān)于倉庫系統(tǒng)的硬件，包括貨架,、立體庫,、輸送機(jī),、分揀機(jī)、穿梭車,、AGV,、機(jī)械手等，均可以通過IOT實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,，從而成為虛擬的和標(biāo)準(zhǔn)的單元,，通過軟件定義，實(shí)現(xiàn)更高效,、更智能,、更低成本的目標(biāo)。

04 智能化在倉儲系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

         要論述智能化在倉儲系統(tǒng)中的應(yīng)用,，可以從一個系統(tǒng)全生命周期出發(fā)進(jìn)行論述,。一般來說，一個系統(tǒng)的全生命周期可以分為兩個階段,。

4.1規(guī)劃設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)階段

        一般來說,，智能化對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，主要體現(xiàn)在兩個方面：即多方案的比較和計(jì)算機(jī)仿真,。這是目前能夠看到的和正在進(jìn)行的工作,。

        迄今為止，由于人類腦力和體力的限制,，在多方案比較方面,，人類與計(jì)算機(jī)不在一個層面上面。人工智能在很短時間內(nèi)幾乎可以窮盡各種可能,，其中有些方案和設(shè)計(jì)將是顛覆性的,，超出人類認(rèn)知水平的。譬如兩臺AI計(jì)算機(jī)互弈,，一天可以完成10000000盤圍棋對弈,，對于人類來說，幾乎是不可想象的,，窮其一生也不能完成,。

        計(jì)算機(jī)的另一巨大優(yōu)勢是仿真和數(shù)字孿生。這對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說,，是一種顛覆性的方法,。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，盡管可以通過簡化系統(tǒng)或局部實(shí)驗(yàn),，但限制于成本,、時間、能力等因素,，都是非常有限的,。而計(jì)算機(jī)仿真則完全可以模擬真實(shí)環(huán)境下的系統(tǒng)反應(yīng),。不僅大大節(jié)約了時間，尤其重要的是節(jié)約了成本,，避免了災(zāi)難性的結(jié)果,。

        除此之外，3D打印技術(shù)的誕生,，給產(chǎn)品的試制帶來了革命性的變革,。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(tǒng)工藝不可能完成的復(fù)雜構(gòu)建的加工,。

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

        也許未來的智能倉儲系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)并非傳統(tǒng)意義上的實(shí)現(xiàn),，如軟件定義倉儲就有可能會顛覆傳統(tǒng)的觀念,。而具體如何實(shí)施軟件定義倉儲系統(tǒng)，還有很多的基礎(chǔ)性工作要做,。

4.2運(yùn)營維護(hù)階段

        智能倉儲系統(tǒng)一方面表現(xiàn)在倉儲作業(yè)的各個環(huán)節(jié),。技術(shù)的應(yīng)用包括自動裝卸，自動存儲,，自動揀選,，自動包裝，自動輸送和自動集貨,、發(fā)貨等多個方面,。這是作業(yè)層面看到的現(xiàn)象。而在后臺,，則是各環(huán)節(jié)的自動監(jiān)控、調(diào)度與管理,，柔性化的系統(tǒng)提供了系統(tǒng)均衡各環(huán)節(jié)作業(yè)的能力,，可視化系統(tǒng)則將現(xiàn)場作業(yè)的全景呈現(xiàn)在管理者面前，故障的發(fā)現(xiàn),、預(yù)警,、提前解除可保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面則是基于訂單的運(yùn)營管理各方面,，包括采購預(yù)測,，庫存預(yù)測，訂單預(yù)測,，客戶預(yù)測,，庫存分配,，訂單執(zhí)行等多個方面，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(tǒng),，做出決策。

        作為一套智能化的倉儲系統(tǒng)來說,，持續(xù)改進(jìn)仍然是必要的,，并且是常態(tài)。有兩個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(tǒng)，也有一個適應(yīng)的過程,，自我完善或升級不可避免,，柔性化的設(shè)計(jì)可以使升級變得可行和相對簡單；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(tǒng)是否可以接受？按照軟件定義倉儲的設(shè)想,，這樣的情況并不構(gòu)成系統(tǒng)的困難,。

        在運(yùn)維管理方面，國外的探索也許值得借鑒,，即集成商建設(shè)一個統(tǒng)一的遠(yuǎn)程運(yùn)維中心,，通過網(wǎng)絡(luò)將所有系統(tǒng)連接在一起，然后在AI的幫助下,，實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警,。這樣的運(yùn)維中心正在逐步建設(shè)，將來也許會成為一個共識,。