仓储物流做好了迎接未来的准备


作者:Ruben Teβmann, Christoph Glock和Eric Grosse 日期:2017/10/18 来源:MM《现代制造》

尽管对工业4.0的概念有多种不同版本的解释说明,但一致的共识是:机械设备、人,价值增值链等之间的网络化和信息交换。其中,物联网发挥着重要的决定性作用。所有可以想象到的物理单位都要数字化,经互联网媒体相互联网。例如,设备状况、生产进度和货运商的情况等都可以在整个物流供应链中查询和记录了。但无论这些具体创新的特点、性质是什么,它们所带来的变化必将对未来的仓储物流产生重要影响,仓储4.0是决定性的影响。但仓储4.0到底意味着什么?当前利用仓储4.0能够干点什么?它能对仓储物流产生什么样的影响呢?

图1 BLG物流中心已经采用机器人支持物资分拣系统了

在仓库的物资入库时,通常情况下入库的物资要记录到仓库管理系统中去。除此之外也要检查入库物资的质量和数量,以确保记录数据的一致性。而且已经做到真实的物体之间能够相互识别、相互沟通联系了。在相互鉴别时有许多不同的自动识别技术(Auto-ID),例如(一维和二维)条码或者RFID射频识别技术可供选用。再加上一些辅助的功能性技术,例如蓝牙技术,则能够实现所有仓储物流装备在各个不同仓库之间的信息数据交换,保证了最大程度的透明度。若在整个物流链中使用了RFID射频技术和摄像技术的‘智能化周转箱’之后,采用这些技术的物流过程就可以完全自动化了。在各种传感器技术和通讯技术的帮助下,智能化周转箱能够在内部和外部物流运输过程中实时的评估周转箱内物资的数量和质量。

不是所有的仓库系统都能够实现自动化

今天,已经大部分实现自动化的企业内部物流可以通过仓储物流4.0中的机器人技术的进步,例如无人驾驶的地面运输系统和AMR自主移动机器人实现自动化。它们能够独立自主的相互通讯、确定彼此位置、运输和确定物质运输的优先顺序,并且也能够在大量物资运送时自动的组成运输网络。所有的这一切都得到了未来智能化的算法语言支持,以便不断的改进整个系统。内部物流运输对存储管理的方式也有直接的影响,因为不是所有的仓库系统都适合于自动化。

如今的仓库中许多地方的沟通联络还是采用人工手写的纸质装箱单、配货表格,因此,仓库系统在这方面也已经有了一些不同的技术解决方案,在技术应用系统的帮助下极大的减少了配货工人的人数,这就能够改进人工配货,尤其是提高对物资的认知能力和信息准备能力。例如使用了光学选择系统、声学选择系统、视频选择系统或者按时选择系统。这些系统能够帮助用户避免错误的发生,提高配货过程的性能。采集位置数据的视频选择系统能够承担在整个仓库中的配货工作,同时它采用了动态线路优化技术,能够极大的提高仓库内部运输的工作效率。在仓储物流4.0的框架,内配货过程中对仓库工作人员的支持并不限制在信息准备方面,也考虑了人口变化、人体工程学等的背景。这也就可以引进新的仓库管理方案了:就有可能实现成本(例如往返运输时间最短)和工效学特性(例如最大运输载重量)的整体优化。许多技术性的辅助系统也对体力劳动给予了大力支持,例如可穿戴的起重升降装置Exoskelette,它能够减少作用在仓库配货人员身上的载荷负担,从而持久性的改善工效学环境。这些技术方法允许按照职工年龄和能力合理的组织仓库配货工作流程。

对于特殊的物资也有特殊的解决方案:机器人自动完成的配货方案。在仓库配货中,将来也会有配合保管员工作的服务机器人。今天,就已经在许多仓库中出现了对人和物资给予支持的移动式仓库机器人,从而实现了仓库物资移动的自动化。这些仓库机器人都是自动控制的,能够把整个货架运到配货台旁,方便了配货工人取货(例如光学选择系统)。

仓储物流中的灵活性提高了竞争力

在为配货人员准备配货信息的同时,同一系统或者类似系统可以直接完成出库物资的质量检验;这也明显的提高了仓储物流实时数据的透明度。这样就可以验证配货、选取过程的正确性:相应的信息准备系统把选出的物资进行了核实和确认。这一信息准备系统确定了物资取出前后的数量差异,并能够把差异数据直接反馈给配货人员,这也就能够避免出现出库物资数量方面的差错。系统各个组成部分中的故障,例如某个传感器出现了故障,可以由所有组件的全面集成来抵消。另外,也可以在整个仓库或者整个物资供应链中使用实时分析技术。这就有可能不断的改进企业内部物流的计划管理和控制水平了,提高仓储物流的灵活性,从而也明显提高企业的竞争能力。在仓储物流4.0的背景下,特别是仓库自动化的可能性为未来的仓库建设提供了决定性的指导意义。

仓储物流4.0的最大挑战就是将不同的技术和应用集成到一起,将来,提高相关标准会使这种集成变得简单一些。而到达最终目的地的过渡阶段则需要一些经过试验项目测试的过渡性解决方案。例如在无人机帮助下的自动化盘点,这样,在全网络化仓库中绝对透明也许就不再是必要的了。这种无人机帮助下的自动化盘点是在摄像系统支持下完成的;这在高架立体库较高的架口盘点中比人工盘点明显的要更加安全、更加节省时间。中长期的目标应是:将人的能力,例如创造力、认知能力和解决问题的能力与机械设备的优点智能化的结合到一起,提供最高的透明度,有效的和高效的把所有新技术的优点都利用起来。在仓储物流4.0的框架内,我们不是要废除仓库中的人工手动操作,而是将这些工作升级,给它们以支持和帮助,最终减轻仓库工作人员的工作量。