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

01智能倉儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用是一個(gè)漸進(jìn)過程

        智能倉儲(chǔ)技術(shù)或智能物流倉儲(chǔ)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(gè)意義上來說，智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)還有相當(dāng)長的路徑。

        有一個(gè)現(xiàn)象就是人們往往將自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)就是一個(gè)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(gè)現(xiàn)象，就是不要將智能倉儲(chǔ)概念絕對(duì)化，不要認(rèn)為智能化是一個(gè)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(huì)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(chǔ)系統(tǒng)是什么模樣，有多大的威力，會(huì)帶來怎樣的結(jié)果。但可以肯定地是，即使在智能倉儲(chǔ)時(shí)代，現(xiàn)有的物流技術(shù)和裝備還會(huì)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(cè)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(chǔ)是手段不是目的

        物流技術(shù)的發(fā)展，總是在尋求對(duì)效率的突破和對(duì)成本的控制，不計(jì)成本往往會(huì)導(dǎo)致物流失去意義。智能物流倉儲(chǔ)的主要目標(biāo)也是如此。

        在傳統(tǒng)物流時(shí)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(dòng)化立體庫，以及各種密集存儲(chǔ)技術(shù)，以提升空間的存儲(chǔ)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(dòng)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(shí)配送理論，在降低庫存的同時(shí)，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(dòng)化水平和降低自動(dòng)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(chǔ)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，也一定會(huì)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(huì)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(dòng)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(chǔ)技術(shù)將會(huì)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(chǔ)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(gè)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(duì)應(yīng)，軟實(shí)力對(duì)一個(gè)國家的重要性越來越突出。在一個(gè)自動(dòng)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(duì)比的；在物流倉儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(jí)，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(gè)實(shí)體的商店所覆蓋的范圍是有限的，其復(fù)制是需要時(shí)間和成本的，而一個(gè)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(shí)代，是軟件在完成“智能”層面的工作，如學(xué)習(xí)、識(shí)別、策略、算法，分配，定位，而硬件只不過是在執(zhí)行一個(gè)個(gè)指令而已。一個(gè)訂單在其執(zhí)行過程中，其識(shí)別、存儲(chǔ)、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(chǔ)系統(tǒng)了。

       “軟件定義 （Software Defined） ”本來是一個(gè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的詞匯，比如說軟件定義存儲(chǔ)SDS，軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN等，這個(gè)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(chǔ)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(duì)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(tái)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(shí)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(tái)化，是指通過基礎(chǔ)軟件對(duì)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(duì)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(chǔ)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(chǔ)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

         要論述智能化在倉儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以從一個(gè)系統(tǒng)全生命周期出發(fā)進(jìn)行論述。一般來說，一個(gè)系統(tǒng)的全生命周期可以分為兩個(gè)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(duì)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(gè)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(gè)層面上面。人工智能在很短時(shí)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(tái)AI計(jì)算機(jī)互弈，一天可以完成10000000盤圍棋對(duì)弈，對(duì)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(shì)是仿真和數(shù)字孿生。這對(duì)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(shí)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(shí)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)就有可能會(huì)顛覆傳統(tǒng)的觀念。而具體如何實(shí)施軟件定義倉儲(chǔ)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(chǔ)系統(tǒng)一方面表現(xiàn)在倉儲(chǔ)作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。技術(shù)的應(yīng)用包括自動(dòng)裝卸，自動(dòng)存儲(chǔ)，自動(dòng)揀選，自動(dòng)包裝，自動(dòng)輸送和自動(dòng)集貨、發(fā)貨等多個(gè)方面。這是作業(yè)層面看到的現(xiàn)象。而在后臺(tái)，則是各環(huán)節(jié)的自動(dòng)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(chǎng)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(cè)，庫存預(yù)測(cè)，訂單預(yù)測(cè)，客戶預(yù)測(cè)，庫存分配，訂單執(zhí)行等多個(gè)方面，網(wǎng)絡(luò)使智能倉儲(chǔ)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(chǔ)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(gè)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(gè)適應(yīng)的過程，自我完善或升級(jí)不可避免，柔性化的設(shè)計(jì)可以使升級(jí)變得可行和相對(duì)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(chǔ)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(gè)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(huì)成為一個(gè)共識(shí)。