編者按：本期內(nèi)容來源于《倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)管理（第三版）》中第七章，刊登時(shí)有修改?！秱}(cāng)儲(chǔ)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(guó)優(yōu)秀教材獎(jiǎng)。

        物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向，雖然不能以幾句話簡(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(shì)。我們知道，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展往往與生產(chǎn)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)密切相關(guān)，物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展也是如此。以下將從幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域出發(fā)，來分析未來物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向。

01 以電子商務(wù)帶動(dòng)的物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)

        電子商務(wù)的發(fā)展在過去10年取得成就是超出所有人的想象的。以2020年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例，我國(guó)有超過820億個(gè)包裹被生產(chǎn)出來，通過物流配送到全國(guó)各個(gè)角落，平均每天有超過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，通過傳統(tǒng)物流是難以完成的。

        電子商務(wù)至少在以下方面對(duì)物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)：

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(shù)。一個(gè)平臺(tái)化的大型電子商務(wù)系統(tǒng)，每天可能要承擔(dān)上千萬個(gè)訂單，這對(duì)系統(tǒng)的處理能力是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。不僅如此，我國(guó)幅員遼闊，來自全國(guó)各地的訂單，如何選擇距離最短和最有效的配送中心，對(duì)系統(tǒng)的算法提出了更高的要求。好在隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，這些問題從目前來看并非不可克服。

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。

        一般來說，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(dá)50萬個(gè)訂單，即使這樣，也給物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。

        在物流倉(cāng)儲(chǔ)的應(yīng)用場(chǎng)景中，自動(dòng)揀選和貨到人揀選被認(rèn)為是未來的方向。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(yīng)用。

3 快捷的分揀和配送能力

        電子商務(wù)對(duì)物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的推動(dòng)，在分揀和配送環(huán)節(jié)非常明顯。尤其是快速分揀系統(tǒng)的應(yīng)用，出現(xiàn)了前所未有的景象。

        面對(duì)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(dá)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1萬件包裹的系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛采用。

        另一方面，新型的分揀技術(shù)也在被開發(fā)出來，如采用KIVA機(jī)器人的分揀系統(tǒng)就是一個(gè)典型的例子。KIVA機(jī)器人用于分揀應(yīng)該是一項(xiàng)重大的創(chuàng)新，徹底改變了傳統(tǒng)的分揀技術(shù)套路。這一技術(shù)的應(yīng)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公里問題，也是與倉(cāng)儲(chǔ)相關(guān)聯(lián)的問題。以前做過很多嘗試，現(xiàn)在看來，采用自提柜的方式是未來的方向。需要解決的問題是，自提柜的尺寸適應(yīng)性問題，溫度控制問題，以及共享問題。目前，遍布于全國(guó)的豐巢自提柜是一個(gè)典型的應(yīng)用。

02 以冷鏈物流帶動(dòng)的物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)

        隨著社會(huì)對(duì)日常生活水平要求的大幅度提升，冷鏈物流將成為物流倉(cāng)儲(chǔ)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(duì)物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)提出了要求：

1 更加高效的存儲(chǔ)技術(shù)

        在資源日益緊缺的今天，沒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(chǔ)存能力將成為物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

        密集存儲(chǔ)技術(shù)被視為未來存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的重要突破口?，F(xiàn)有的密集存儲(chǔ)技術(shù)，包括重力式貨架，移動(dòng)式貨架，ASRS系統(tǒng)，子母車系統(tǒng)，3D衛(wèi)星車系統(tǒng)等，已經(jīng)在很大的程度上解決了密集存儲(chǔ)問題。

        從冷鏈的成本看，庫(kù)房建設(shè)成本通常是常溫庫(kù)的2~3倍，運(yùn)營(yíng)成本也是如此。因此，充分利用空間，對(duì)冷鏈倉(cāng)庫(kù)而言，更加迫切。

2 更加舒適的作業(yè)環(huán)境

        冷庫(kù)的溫度分布從0°C一直到零下60°C，人長(zhǎng)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法承受，有的甚至?xí)忌蠂?yán)重職業(yè)病。而這一問題長(zhǎng)期沒有得到有效解決。

        自動(dòng)化物流系統(tǒng)成為解決冷鏈物流作業(yè)環(huán)境問題的有效手段。通過自動(dòng)化系統(tǒng)，完成貨物的自動(dòng)入庫(kù)和出庫(kù)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(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。因此，可以說未來冷鏈物流的自動(dòng)化將是一個(gè)極大的應(yīng)用市場(chǎng)。

3 配送過程的可監(jiān)控技術(shù)

        對(duì)冷鏈物流來說，全程冷鏈概念成為未來最為關(guān)注的要素之一。

        將RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流的原材料采購(gòu)、產(chǎn)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)，能夠?qū)φ麄€(gè)過程實(shí)施智能化監(jiān)控，這就是全程冷鏈要解決的問題。

        一般而言，在生產(chǎn)和倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)于溫度的控制一般來說比較容易。但在運(yùn)輸環(huán)節(jié)和交接環(huán)節(jié)，溫度控制無論在技術(shù)還是在管理上都存在問題。在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，采用記錄全程溫度變化的儀器來完成監(jiān)控是一種可行的方法。監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以監(jiān)視車輛行進(jìn)的軌跡，更為重要的是，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度的變化，確保全程冷鏈的實(shí)現(xiàn)。新的技術(shù)在不斷被創(chuàng)造，比如說，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(cāng)儲(chǔ)技術(shù)

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

        從概念上看，智能制造系統(tǒng)（Intelligent Manufacturing System---IMS）是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)，它突出了在制造諸環(huán)節(jié)中，以一種高度柔性與集成的方式，借助計(jì)算機(jī)模擬的人類專家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)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(chǔ)、完善、共享、繼承和發(fā)展人類專家的制造智能。由于這種制造模式，突出了知識(shí)在制造活動(dòng)中的價(jià)值地位，而知識(shí)經(jīng)濟(jì)又是繼工業(yè)經(jīng)濟(jì)后的主體經(jīng)濟(jì)形式，所以智能制造就成為影響未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程的制造業(yè)的重要生產(chǎn)模式。智能制造系統(tǒng)是智能技術(shù)集成應(yīng)用的環(huán)境，也是智能制造模式展現(xiàn)的載體。

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

     （1）柔性制造技術(shù)

     （2）制造過程的全程可視

     （3）產(chǎn)品質(zhì)量的保障

     （4）智能制造

        以汽車生產(chǎn)為例，柔性制造改變了過去生產(chǎn)線模式，以機(jī)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(jì)算機(jī)支持下，能適應(yīng)加工對(duì)象變化的制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)按照由低到高的順序有以下三種類型：

        柔性制造單元

        柔性制造單元由一臺(tái)或數(shù)臺(tái)數(shù)控機(jī)床或加工中心構(gòu)成的加工單元。該單元根據(jù)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(fù)雜，加工工序簡(jiǎn)單，加工工時(shí)較長(zhǎng)，批量小的零件。它有較大的設(shè)備柔性，但人員和加工柔性低。

        柔性制造系統(tǒng)

        柔性制造系統(tǒng)是以數(shù)控機(jī)床或加工中心為基礎(chǔ)，配以物料傳送裝置組成的生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，能在不停機(jī)的情況下，滿足多品種的加工。柔性制造系統(tǒng)適合加工形狀復(fù)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

        柔性自動(dòng)生產(chǎn)線是把多臺(tái)可以調(diào)整的機(jī)床(多為專用機(jī)床)聯(lián)結(jié)起來，配以自動(dòng)運(yùn)送裝置組成的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線可以加工批量較大的不同規(guī)格零件。柔性程度低的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，在性能上接近大批量生產(chǎn)用的自動(dòng)生產(chǎn)線；柔性程度高的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，則接近于小批量、多品種生產(chǎn)用的柔性制造系統(tǒng)。

        在一個(gè)柔性制造系統(tǒng)中，物料的儲(chǔ)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(zhǔn)時(shí)性，更要保障產(chǎn)品的質(zhì)量，這是為什么物流倉(cāng)儲(chǔ)在柔性制造中的重要性的根本原因。為了解決這一問題，要求整改生產(chǎn)過程可視和可控，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)通過可視系統(tǒng)傳達(dá)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而做出快速反應(yīng)，徹底改變過去層層匯報(bào)審批的管理方式，讓系統(tǒng)扁平化，事件并行處理。

04 以應(yīng)急物流驅(qū)動(dòng)的物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)

        應(yīng)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(yīng)急物流受到了廣泛的前所未有的重視，應(yīng)急物流將是未來物流技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)方向。

        應(yīng)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(qiáng)度不可預(yù)知，或不可控制。時(shí)間緊迫，關(guān)乎生命。因此，在應(yīng)急物流和軍事物流中，人們很少考慮成本的問題或環(huán)保的問題，效率和可靠性占據(jù)了絕對(duì)地位。試想，在戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)的時(shí)候，或在疫情爆發(fā)的時(shí)候，如果因?yàn)槲锪鞯淖饔?，掌握了先手，則可救人于水火，使戰(zhàn)爭(zhēng)立于不敗之地，反之，則將面臨無法承受之痛。因?yàn)椋瑧?zhàn)爭(zhēng)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(yīng)急物流提供了可行的解決方案。

        首先，智能化物流系統(tǒng)，可以引入云端技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，解決網(wǎng)絡(luò)與通訊問題，使現(xiàn)場(chǎng)的物資配送提高效率。一個(gè)不可預(yù)知的現(xiàn)場(chǎng)，無法事先進(jìn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)，物資大多是無序的，如果沒有系統(tǒng)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，就是貨物管理問題沒有解決。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(shí)別技術(shù)，可以完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)貨物的有效管理，從而提升物流效率。

        其次，可以應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)（含無人駕駛技術(shù)）和無人機(jī)技術(shù)，完成特殊環(huán)境下的物資配送。無論是戰(zhàn)爭(zhēng)還是自然災(zāi)害，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相對(duì)惡劣，道路阻隔，交通中斷，傳統(tǒng)物流裝備很難派上用場(chǎng)，而機(jī)器人與無人機(jī)則可以大顯身手。

        最后，AI的應(yīng)用將為應(yīng)急物流帶來革命性的變革。利用AI的決策能力，不僅可以快速獲取現(xiàn)場(chǎng)物資的準(zhǔn)確需求，也可以指導(dǎo)系統(tǒng)快速將貨物部署到相應(yīng)的位置，從而贏得主動(dòng)。

        應(yīng)急物流系統(tǒng)是一個(gè)典型的高度柔性化的系統(tǒng)。因此，標(biāo)準(zhǔn)化與單元化是基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)化既包括信息和軟件的標(biāo)準(zhǔn)化--可以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，甚至可以應(yīng)用RFID技術(shù)、3D視覺技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等實(shí)現(xiàn)去中心化管理，使貨物本身的信息為不同系統(tǒng)所識(shí)別；也包括貨物包裝、裝載設(shè)備、輸送設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化等，實(shí)現(xiàn)物理層面的無縫對(duì)接。

05 單元化物流倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用

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

        單元化物流是在物流倉(cāng)儲(chǔ)和供應(yīng)鏈過程中，采用一定的單元器具對(duì)物品的存儲(chǔ)和操作進(jìn)行規(guī)范，并在一定范圍內(nèi)保持其物理形態(tài)和信息的穩(wěn)定，以便實(shí)施物流作業(yè)，提升作業(yè)效率的一種物流過程。

        單元化物流的單元，有很多種形式，如我們?nèi)粘Ｋ姷闹苻D(zhuǎn)箱、紙箱、托盤、集裝箱等。由此可見，單元化物流并非一個(gè)全新的事物，而是現(xiàn)代物流的基礎(chǔ)。

        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)物流過程中，可以保持不變，也可以變化，如果一旦出現(xiàn)變化，則其定義將同時(shí)改變。

        單元化物流的優(yōu)勢(shì)在倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中顯而易見。

        首先，單元化是智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的基本實(shí)現(xiàn)手段。貨物只有實(shí)現(xiàn)單元化，才能易于實(shí)現(xiàn)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(shì)所在。

        在生產(chǎn)領(lǐng)域，采用單元化存儲(chǔ)可以大幅度提高空間的利用率，可以通過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(xiàn)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(shù)十種物料需要供給，通過對(duì)各種輔料消耗的精確計(jì)算，可以定義一個(gè)組合單元--按比例配盤形成組合單元，實(shí)現(xiàn)快速的輔料供給，AGV從立體庫(kù)將組合單元按照生產(chǎn)節(jié)拍自動(dòng)配送到工位。單元化物流在提升效率，降低成本，快速滿足生產(chǎn)對(duì)原材料需求，解決生產(chǎn)中物流存放，配送問題，均具有積極意義。

        在流通領(lǐng)域，單元化物流對(duì)于整個(gè)供應(yīng)鏈體系的影響至關(guān)重要。在貨物的交接環(huán)節(jié)，通過單元化物流，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(duì)資源（如站臺(tái)、車輛）的占用，人員的減少也是非常可觀的。應(yīng)用表明，單元化物流對(duì)于車輛利用率提升三分之一，裝卸車時(shí)間減少80%，其  效果非常明顯。此外，在貨物的儲(chǔ)存和揀選環(huán)節(jié)，單元化物流對(duì)于提升作業(yè)的便利性、存儲(chǔ)的效率等都取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

        特別地，在軍事物流和應(yīng)急物流領(lǐng)域，單元化物流將發(fā)揮更大的作用。軍事與應(yīng)急物流具有非常大的不確定性，對(duì)物流提出了非常高的要求。通過實(shí)施單元化物流，不僅可以快速集裝貨物，完成裝機(jī)、裝車等作業(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(xiàn)貨物的快速定位與分發(fā)，在千鈞一發(fā)之際取得先機(jī)。

        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(xiàn)單元的數(shù)字化，當(dāng)目的地的網(wǎng)絡(luò)無法有效應(yīng)用時(shí)，RFID可以發(fā)揮重要作用，完成快速識(shí)別與定位，從而避免貨物無法找到的問題。

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