001倉儲物流自動化這行是幹嘛的？
來自專欄智能倉儲物流技術研習社
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前幾天，妻問：你們倉儲物流自動化這行究竟是幹什麼的？
藉此我也正好解釋解釋我們這行。
首先分別說什麼是倉儲、物流和自動化。
「倉儲」從百度百科得到的解釋：「倉儲是指通過倉庫對物資進行儲存、保管以及倉庫相關儲存活動的總稱。它隨著物資儲存的產生而產生，又隨著生產力的發展而發展。倉儲是商品流通的重要環節之一，也是物流活動的重要支柱」。簡而言之就是在倉庫里進行物資的存儲。
物資各式各樣，倉庫可大可小，存儲的方法當然也是多種多樣。倉儲其實就每天發生在我們生活中的每一天，比如小到我們的衣物存儲到衣櫃里，書籍存放到書架里，文件存放到檔案櫃里，快遞放到快遞櫃里，鉛筆放到文具盒裡等等，大到停車場里停放汽車，工廠里的大型零件倉庫，機場里的存放行李的大型倉庫。微觀里的各種組織存放到細胞里，原子和電子存放在分子里，宏觀角度工作人員被存放在大樓里各層各個工作位上，世界萬物被存放到地球上，無數的星球被存放到宇宙這無邊際的大倉庫里。
再來「物流」從百度百科得到的解釋：「物流的概念最早是在美國形成的，起源於20世紀30年代，原意為「實物分配」或「貨物配送」。1963年被引入日本，日文意思是「物的流通」。20世紀70年代後，日本的「物流」一詞逐漸取代了「物的流通」。」「物體的流通」很簡單很直接的解釋了物流的基本概念就是把物品從A點搬運到B點，同樣大家對物流肯定不陌生了，比如網購的物品需要從店主那裡運輸到買家的手裡，需要經過航運、鐵路運輸，公路運輸、水路運輸、再有快遞員送到買家的地方，完成了購買物品的A到B點的運輸，再比如上班族每天坐地鐵從家裡到辦公室，下班時再由辦公室乘坐公交或者騎自行車回家家裡，這其實也完成了一個人的往複的運輸過程，再比如人們搬家時，把舊房子的物品都搬到新買的房子里，也完成了一次家用物品的物流作業。
以上說的都是較大範圍的外部物流過程，英文里叫logistics，我們這裡談到的「倉儲物流自動化」里的「物流」主要是指的一定工作範圍內的物流運動，英文叫「Intralogistics」，比如在工廠里的加工品在不同工位之間的搬運，像用叉車把來的原材料搬運到車床上料處，再比如在電商的配送中心裡，工作人員根據接收到的訂單將貨架里的物品搬運到指定的打包區，再比如藥房從快遞車上卸下來的藥品箱搬運到藥品倉庫貨架中等等。隨著社會的發展，logistics和Intralogistics越來越無界了，越來越多的黑科技的出現，將地球上的兩個距離越拉越近了， 內部物流和外部物流也越來越融為一體，比如電商的配送中心和快遞的融合，配種中心內根據用戶下的訂單揀選工作人員或自動機器人將商品從正確的貨架位置處揀選出來併到打包處打包後，由無人機直接抓走然後投遞到用戶的住址處。無人機就像倉儲內的搬運機器人一樣，無形中拓展了配送中心的範圍，也打破了logistics和Intralogistics的邊界，用戶的收件地址也變成了配送中心裡的一個工位。
Intralogistics里的「倉儲」和「物流」是統一在一起的，倉儲本來其實也是一種物流，由倉庫外存到倉庫里的某個庫存位置，本身就是一種物品的流動，我們更喜歡在內部物流叫物料搬運。
最後「自動化」來自百度百科的解釋：「自動化（Automation）是指機器設備、系統或過程（生產、管理過程）在沒有人或較少人的直接參与下，按照人的要求，經過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現預期的目標的過程。」結合「倉儲物流自動化」我想不言而喻的大家就明白了，就是發生的倉儲或者是物流的工作都是自動完成的。比如煙草中心，卡車送來一車貨，煙草中心跑出來幾個機器人，上車把卡車上的煙箱抱到倉庫里的貨架上。配送車輛來取煙時，機器人根據訂單需要的煙的品種和對應的煙箱數量自動去到對應的貨架里將產品取出來並自動整齊碼放到配送車輛的車廂里。當然以上說的這種情形目前在實際應用中並非是用機器人去完成所有的這些工作，但是很形象的說明了自動化的過程，即全程無需人的干預，所有存儲和物流的工作全部由機器自動完成了。
解釋完關鍵名詞，我想基本可以猜測到倉儲物流自動化到底是做什麼的吧。不過實際中其實遠不是製造這麼一個智能自動化機器人這麼簡單。首先是目前人類還做不出來這種機器人，另外一個原因是某些工作給這種機器人干也並不合適比如去抱重幾噸的貨物或者要求超高速揀選物品時。籠統的來說倉儲物流自動化就是利用現代科技手段，比如計算機技術，自動控制理論，網路和信息化技術、機械技術代替人完成一定的物料存儲或者物料搬運工作。
可以先看看典型的倉儲物流自動化系統的視頻。
第一個：京東無人倉
京東全球首個全流程無人倉_京東_騰訊視頻
第二個：倉儲揀選機器人
undefined_騰訊視頻
第三個：碼垛機器人
undefined_騰訊視頻看了視頻也許會有一個更加直觀的印象和理解了。一個倉儲物流中心自動化項目的建成從最開始籌划到最後的正常運營是個非常複雜的過程，我們可以順著這個過程脈絡一起看看這個過程都經歷了那些工作。
1）規劃和設計
每個企業或者單位都有自身的倉儲物流體系，那就意味著不同的個體有著不同的倉儲物流用法和需求，就要對多方面數據進行細緻分析：
- 存儲物品種類和各品類參數：
包括：尺寸，重量，存儲量，單位時間內物品的流動量，各品類的存放原則和出入庫原則
- 基本存儲或者搬運單元的選擇（即SKU）：比如選用托盤還是料箱或是貨物本身作為物料基本盛放單元
包括：對於多種物品如何兼容眾多類型尺寸，選擇一種或者多種托盤或者料箱作為基本 單元。基本單元的選擇至關重要，是整個倉儲物流自動化的基石和一切解決方案的起點。
基本單元的選擇要考慮等眾多因素：
- 需要兼容眾多物品單元在基本單元上的裝載率，盡量減少空間浪費
- 需要考慮基本單元內承載的物品是否能滿足單位時間內需要達到的物品流動量，一份搬運一托盤200本書和一箱子20本書是完全不同的概念
- 需要考慮選擇的基本單元是市面上直接可以成批量低價買到的，買500個600mm*400mm的周轉箱和買500個526mm*437mm的周轉箱價格是完全不一樣的，526mm*437m市面上買不到，需要支付一筆>10萬塊錢的開模費用
- 需要考慮空的基本單元如何節省空間的存放
- 如果要建設自動化項目，需要考慮基本單元是否能兼容常用的自動化設備，比如高架立體庫、miniload系統、shuttle系統，機器人抓手是否方面抓取碼垛等等
- 人是否方便拿取或者搬運
- 其他很多很多方面
2）倉儲物流中心各個功能片區的規劃：根據企業內部的具體工作和業務流程來規劃
包括：比如貨物收發月台，原材料來料檢驗區，物品貼標區，高架庫區，單箱存儲區，各個生產工藝區，人工揀選區，自動化揀選去，拆垛碼垛區，物品二次加工區，車輪安裝區等等等。確定各個功能區在倉儲物流中心的具體位置和佔地面積，規划出功能區之間的物品的流動方向，達到高效合理的布局。
- 分析各種物品和基本物料單元在單位時間內的流動量，比如一小時倉庫進出50個托盤的奶箱
- 根據上邊的規劃選擇合理的物流設備或者系統：根據業務需求和經濟性等多方面的考慮來確定採用何種設備，不是一味的追求高度自動化，也不是一味追求最便宜的設備。
設備包括：叉車、皮帶輸送機、滾筒輸送機、鏈條輸送機、提升機、貨架、碼垛機器人、AGV，堆垛機、miniload、shuttle、穿梭板、揀選機、自動貨櫃、小推車等等。
2），系統模擬驗證
如果整個倉儲物流系統里的設備很多，業務也很複雜，對整體系統的可行性需要用專業的軟體來進行模擬模擬，去驗證整體方案是否可行和合理。比如用Flexsim、Automode，Simio來對搭建的整個系統進行模擬，可以通過計算機分析出來系統的平均效率，物料搬運速度的瓶頸，倉庫容量不足等等一系列人為難以得出結論的問題。
3）實施
如果是一個自動化程度比較高的倉儲物流自動化系統，就需要專業的自動化系統集成商來把整個的系統的設備聯動起來，並配合相應的專業軟體來和所有的設備進行互聯，並將企業上層的業務數據和底層的設備之間完成對接。通常系統集成商會根據系統布局的規劃來選購或自行生產合適的單機機械設備比如若干條的輸送機，若干個貨架和堆垛機，同時也會設計和生產電氣控制系統，常見的為基於PLC的控制櫃，內含接觸器、變頻器等控制單元和工業網路模塊如Profinet。為了便於管理系統，一般大型的系統集成商會配置一套整體系統管理軟體，通常包含倉庫管理系統WMS，現場設備監控系統和現場設備調度系統，整套的管理軟體建立在大型資料庫基礎上開發而成的。
所有的機械設備根據系統布局安裝於倉儲物流中心內部正確的位置上，同時在這些設備上安裝有各類感測器和控制器並與電氣控制系統通過有線的電纜或者匯流排甚至是無線網路進行連接。各種物料單元在各個設備上搬運、存儲等動作時，現場上的感測器將設備的狀態和物料的狀態實時的傳遞給電氣控制系統，電氣控制系統經過運算和分析去控制現場的所有機械設備，從而形成一個閉環的控制系統。電氣控制系統和上位機管理軟體也實時進行通訊和數據交換。
由以上我們可以大概判斷出來，完成這麼一個大型的自動化倉儲物流系統的集成工作需要大量的專業人員包括：系統規劃人員，設備選型人員，採購人員，設備設計人員，電氣控制系統設計人員，機械設計人員，機械安裝人員，電氣安裝人員，控制程序設計人員，軟體系統搭建人員，網路設計人員，軟體代碼設計人員，現場項目管理人員，總項目管理人員等等。一個完成的系統都需要所有這些個領域的專家來一起配合和磨合才能完成一個完美的自動化系統。
一個完整的倉儲物流自動化系統需要很多專業的人共同參才能最終完成，經過機械、電氣、軟體、網路等各種部件的整合，可以完成人類無法完成的各種物料的存儲或者搬運作業。
以上只是籠統性的介紹了一些內容，其中各個部分里的細節劃分出來都有專門的各自領域的專業。一句話，什麼工作做好了都不簡單。另外不是所有的地方都適合用自動化程度高的設備和系統，採用合適自己的才是真正的「智能」，才是真正的「自動化」。
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