仓储业发展具有几百年的历史,按照其发展过程,可以把它大致分为图1-2所示的五个历史阶段。
1-2 物流仓储发展经历的阶段
人工仓储阶段是仓储系统发展的最原始阶段,在这一阶段当中,仓库物资的输送、存储、管理和控制主要靠人工实现,效率低下。但是在当初历史背景下,人工仓储技术在相应社会生产力下具有投资少、收益快等优点,促进了物流乃至供应链的发展。
机械化仓储阶段是仓库通过传送带、工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运物料,用货架、托盘和可移动式货架等存储物料,通过人工操作机械存取设备,用限位开关、螺旋机械制动和机械监视器等控制设备的运行。
小提示
机械化仓储系统满足了仓库对移动速度、放置精度、存取高度、物品重量等方面的更高要求,机械化仓库目前还普遍存在。
20世纪50年代末之后,自动化技术的发展与应用对仓储技术的发展起了重要的促进作用,自动导引小车(AGV)、自动货架、自动存取机器人、自动识别系统、自动分拣系统、旋转式立体货架、移动式货架和巷道式堆垛机等都加入了仓库系统自动控制设备的行列,大大提高了工作效率。
尽管此时自动化设备已经很多,但是各个设备还处于独立工作阶段,系统集成度不高,还不能实现无人化运行,被称为“自动化孤岛”,自动化仓储在当前仓储行业仍占有重要地位。
到了20世纪70年代末,自动化技术被越来越多地用到生产和分配领域,而“自动化孤岛”不能满足企业对系统整体性能的更高要求,严重影响了企业效益,自动化仓储的研究重点逐渐转向物资的控制和管理的实时、协调及一体化,于是便产生了“集成系统”的概念。计算机、数据采集点、机械设备的控制器等及时高效地汇总信息,使得系统各个部分有机协作,使生产的应变能力和总体效益大大超过各部分独立效益的总和。
目前,各种企业的仓储中,集成自动化仓储系统仍然是比较先进的仓储系统形式。
在20世纪90年代后期以来,人工智能技术的发展促使仓储技术向更高级的阶段—智能化方向发展。智能仓储系统是集物料搬运、仓储科学和智能技术为一体的一门综合科学技术工程,因劳动力节约、作业迅速准确、保管效率高、物流费用低等优越性而得到广泛重视。它是供应链、物流和生产制造中不可或缺的重要组成部分,其智能化管理在增加企业利润、提高企业竞争力和满足客户服务等方面已经越来越成为一个重要的因素。
智能仓储系统不仅具有集成自动化的无人参与功能,还有一定的决策的能力,利用计算机的运算速度优势,结合人工智能、优化算法等技术,实现系统决策。
小提示
现在,智能自动化仓储技术还处于研究和初级发展阶段。目前由于世界上各个区域经济和行业发展不平衡,以上五种仓储系统还处于并存的状态,并且以机械化、自动化、集成自动化较多。
在新一代物流行业中,物流仓储环节需要全面自动化,这就需要人工智能技术的推进,目前已经有很多智能的机器人设备被用在仓储环节中实现自动化物流分拣、自动化物品传输以及自动化出入库等。在新一代移动通信技术5G的推动下,仓储环境的全面自动化变得更有希望。5G与人工智能技术的结合也是必然趋势,很多机器人设备嵌入的硬件芯片在已有通信技术支撑下由于时延、能耗等问题往往不能发挥更多作用,因此5G的可靠传输性能够推动智能机器人的使用。目前,物流已经有很多地方开始使用人工智能技术,有很多机器人类似的硬件设备已经被用来为物流服务。
人工智能在新一代物流行业主要聚焦的应用是智能搜索、路径推理规划以及智能机器人等。在物流仓储环节下,人工智能技术可以用来进行仓库选址的优化,可以根据现实条件的种种约束,例如顾客、供应商以及经销商的位置等参数进行建模,以最优解的形式给出寻址方案,可以大大降低物流企业的成本,提高利润;人工智能可以实现智能分拣,根据物品的派送地信息进行分类,然后利用机器人自动分拣;人工智能可以实现仓储的库存管理,可以分析历史消费数据,建立相关模型对数据进行解释,动态调整库存的水平,保证企业存货取货通道的有序性;人工智能技术可以提高仓储环境下货物运输的性能,设计运输机器人的行驶路径,利用智能启发式算法根据实际仓储环境自动将货物入库上架等。
5G作为人工智能技术在物流仓储数据的通信渠道,机器人硬件设备就是数据通信的载体和执行单元,负责上层的物流应用,例如智能分拣、智慧出入库等,最终实现自动化仓储环境。
智能仓储是新一代物流行业中人工智能技术应用最为广泛的场景之一,5G作为传输层技术为其提供了有力的通信环境,同时5G的海量接入特性使得仓储环节中很多智能终端设备在各模块中发挥着积极的作用,例如仓储环境中有很多无人机、机器人、穿梭车、穿戴设备以及分拣设备等。
高效率的智能仓储来源于5G的支撑,所以5G间接地通过仓储来为上游电商企业提供货物保障,能够为客户提供更好的物流服务体验。智能仓储除了离不开5G的支撑,还需要企业投入更多的硬件资源,并且合理布局仓储的模式,这样5G才能发挥更大的效果。国家对于物流企业的仓储自动化也是十分关注,因为物流仓储的价值是整个供应链最大的一个节点,使用智能化仓储环境既能够保障仓储安全,更能提高出库和入库的效率。