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001仓储物流自动化这行是干嘛的?

前几天,妻问:你们仓储物流自动化这行究竟是干什么的?

借此我也正好解释解释我们这行。

首先分别说什么是仓储、物流和自动化。

“仓储”从百度百科得到的解释:“仓储是指通过仓库对物资进行储存、保管以及仓库相关储存活动的总称。它随着物资储存的产生而产生,又随着生产力的发展而发展。仓储是商品流通的重要环节之一,也是物流活动的重要支柱”。简而言之就是在仓库里进行物资的存储。

物资各式各样,仓库可大可小,存储的方法当然也是多种多样。仓储其实就每天发生在我们生活中的每一天,比如小到我们的衣物存储到衣柜里,书籍存放到书架里,文件存放到档案柜里,快递放到快递柜里,铅笔放到文具盒里等等,大到停车场里停放汽车,工厂里的大型零件仓库,机场里的存放行李的大型仓库。微观里的各种组织存放到细胞里,原子和电子存放在分子里,宏观角度工作人员被存放在大楼里各层各个工作位上,世界万物被存放到地球上,无数的星球被存放到宇宙这无边际的大仓库里。

再来“物流”从百度百科得到的解释:

物流的概念最早是在美国形成的,起源于20世纪30年代,原意为“实物分配”或“货物配送”。1963年被引入日本,日文意思是“物的流通”。20世纪70年代后,日本的“物流”一词逐渐取代了“物的流通”。

“物体的流通”很简单很直接的解释了物流的基本概念就是把物品从A点搬运到B点,同样大家对物流肯定不陌生了,比如网购的物品需要从店主那里运输到买家的手里,需要经过航运、铁路运输,公路运输、水路运输、再有快递员送到买家的地方,完成了购买物品的A到B点的运输,再比如上班族每天坐地铁从家里到办公室,下班时再由办公室乘坐公交或者骑自行车回家家里,这其实也完成了一个人的往复的运输过程,再比如人们搬家时,把旧房子的物品都搬到新买的房子里,也完成了一次家用物品的物流作业。

以上说的都是较大范围的外部物流过程,英文里叫logistics,我们这里谈到的“仓储物流自动化”里的“物流”主要是指的一定工作范围内的物流运动,英文叫“Intralogistics”,比如在工厂里的加工品在不同工位之间的搬运,像用叉车把来的原材料搬运到车床上料处,再比如在电商的配送中心里,工作人员根据接收到的订单将货架里的物品搬运到指定的打包区,再比如药房从快递车上卸下来的药品箱搬运到药品仓库货架中等等。随着社会的发展,logistics和Intralogistics越来越无界了,越来越多的黑科技的出现,将地球上的两个距离越拉越近了, 内部物流和外部物流也越来越融为一体,比如电商的配送中心和快递的融合,配种中心内根据用户下的订单拣选工作人员或自动机器人将商品从正确的货架位置处拣选出来并到打包处打包后,由无人机直接抓走然后投递到用户的住址处。无人机就像仓储内的搬运机器人一样,无形中拓展了配送中心的范围,也打破了logistics和Intralogistics的边界,用户的收件地址也变成了配送中心里的一个工位。

Intralogistics里的“仓储”和“物流”是统一在一起的,仓储本来其实也是一种物流,由仓库外存到仓库里的某个库存位置,本身就是一种物品的流动,我们更喜欢在内部物流叫物料搬运。

最后“自动化”来自百度百科的解释:

自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。

结合“仓储物流自动化”我想不言而喻的大家就明白了,就是发生的仓储或者是物流的工作都是自动完成的。比如烟草中心,卡车送来一车货,烟草中心跑出来几个机器人,上车把卡车上的烟箱抱到仓库里的货架上。配送车辆来取烟时,机器人根据订单需要的烟的品种和对应的烟箱数量自动去到对应的货架里将产品取出来并自动整齐码放到配送车辆的车厢里。当然以上说的这种情形目前在实际应用中并非是用机器人去完成所有的这些工作,但是很形象的说明了自动化的过程,即全程无需人的干预,所有存储和物流的工作全部由机器自动完成了。

解释完关键名词,我想基本可以猜测到仓储物流自动化到底是做什么的吧。不过实际中其实远不是制造这么一个智能自动化机器人这么简单。首先是目前人类还做不出来这种机器人,另外一个原因是某些工作给这种机器人干也并不合适比如去抱重几吨的货物或者要求超高速拣选物品时。笼统的来说仓储物流自动化就是利用现代科技手段,比如计算机技术,自动控制理论,网络和信息化技术、机械技术代替人完成一定的物料存储或者物料搬运工作。


可以先看看典型的仓储物流自动化系统的视频。

第一个:京东无人仓

视频内容

第二个:仓储拣选机器人

视频内容

第三个:码垛机器人

视频内容

看了视频也许会有一个更加直观的印象和理解了。一个仓储物流中心自动化项目的建成从最开始筹划到最后的正常运营是个非常复杂的过程,我们可以顺着这个过程脉络一起看看这个过程都经历了那些工作。


1)规划和设计

每个企业或者单位都有自身的仓储物流体系,那就意味着不同的个体有着不同的仓储物流用法和需求,就要对多方面数据进行细致分析:

  • 存储物品种类和各品类参数:

包括:尺寸,重量,存储量,单位时间内物品的流动量,各品类的存放原则和出入库原则

  • 基本存储或者搬运单元的选择(即SKU):比如选用托盘还是料箱或是货物本身作为物料基本盛放单元

包括:对于多种物品如何兼容众多类型尺寸,选择一种或者多种托盘或者料箱作为基本 单元。基本单元的选择至关重要,是整个仓储物流自动化的基石和一切解决方案的起点。

基本单元的选择要考虑等众多因素:

  • 需要兼容众多物品单元在基本单元上的装载率,尽量减少空间浪费
  • 需要考虑基本单元内承载的物品是否能满足单位时间内需要达到的物品流动量,一份搬运一托盘200本书和一箱子20本书是完全不同的概念
  • 需要考虑选择的基本单元是市面上直接可以成批量低价买到的,买500个600mm*400mm的周转箱和买500个526mm*437mm的周转箱价格是完全不一样的,526mm*437m市面上买不到,需要支付一笔>10万块钱的开模费用
  • 需要考虑空的基本单元如何节省空间的存放如果要建设自动化项目,
  • 需要考虑基本单元是否能兼容常用的自动化设备,比如高架立体库、miniload系统、shuttle系统,机器人抓手是否方面抓取码垛等等人是否方便拿取或者搬运其他很多很多方面

2)仓储物流中心各个功能片区的规划:

根据企业内部的具体工作和业务流程来规划

包括:比如货物收发月台,原材料来料检验区,物品贴标区,高架库区,单箱存储区,各个生产工艺区,人工拣选区,自动化拣选去,拆垛码垛区,物品二次加工区,车轮安装区等等等。确定各个功能区在仓储物流中心的具体位置和占地面积,规划出功能区之间的物品的流动方向,达到高效合理的布局。

  • 分析各种物品和基本物料单元在单位时间内的流动量,比如一小时仓库进出50个托盘的奶箱根据上边的规划选择合理的物流设备或者系统:根据业务需求和经济性等多方面的考虑来确定采用何种设备,不是一味的追求高度自动化,也不是一味追求最便宜的设备。
  • 设备包括:叉车、皮带输送机、滚筒输送机、链条输送机、提升机、货架、码垛机器人、AGV,堆垛机、miniload、shuttle、穿梭板、拣选机、自动货柜、小推车等等。

2)系统仿真验证

如果整个仓储物流系统里的设备很多,业务也很复杂,对整体系统的可行性需要用专业的软件来进行模拟仿真,去验证整体方案是否可行和合理。比如用Flexsim、Automode,Simio来对搭建的整个系统进行仿真,可以通过计算机分析出来系统的平均效率,物料搬运速度的瓶颈,仓库容量不足等等一系列人为难以得出结论的问题。

3)实施

如果是一个自动化程度比较高的仓储物流自动化系统,就需要专业的自动化系统集成商来把整个的系统的设备联动起来,并配合相应的专业软件来和所有的设备进行互联,并将企业上层的业务数据和底层的设备之间完成对接。通常系统集成商会根据系统布局的规划来选购或自行生产合适的单机机械设备比如若干条的输送机,若干个货架和堆垛机,同时也会设计和生产电气控制系统,常见的为基于PLC的控制柜,内含接触器、变频器等控制单元和工业网络模块如Profinet。为了便于管理系统,一般大型的系统集成商会配置一套整体系统管理软件,通常包含仓库管理系统WMS,现场设备监控系统和现场设备调度系统,整套的管理软件建立在大型数据库基础上开发而成的。

所有的机械设备根据系统布局安装于仓储物流中心内部正确的位置上,同时在这些设备上安装有各类传感器和控制器并与电气控制系统通过有线的电缆或者总线甚至是无线网络进行连接。各种物料单元在各个设备上搬运、存储等动作时,现场上的传感器将设备的状态和物料的状态实时的传递给电气控制系统,电气控制系统经过运算和分析去控制现场的所有机械设备,从而形成一个闭环的控制系统。电气控制系统和上位机管理软件也实时进行通讯和数据交换。

由以上我们可以大概判断出来,完成这么一个大型的自动化仓储物流系统的集成工作需要大量的专业人员包括:系统规划人员,设备选型人员,采购人员,设备设计人员,电气控制系统设计人员,机械设计人员,机械安装人员,电气安装人员,控制程序设计人员,软件系统搭建人员,网络设计人员,软件代码设计人员,现场项目管理人员,总项目管理人员等等。一个完成的系统都需要所有这些个领域的专家来一起配合和磨合才能完成一个完美的自动化系统。

一个完整的仓储物流自动化系统需要很多专业的人共同参才能最终完成,经过机械、电气、软件、网络等各种部件的整合,可以完成人类无法完成的各种物料的存储或者搬运作业。


以上只是笼统性的介绍了一些内容,其中各个部分里的细节划分出来都有专门的各自领域的专业。一句话,什么工作做好了都不简单。另外不是所有的地方都适合用自动化程度高的设备和系统,采用合适自己的才是真正的“智能”,才是真正的“自动化”。

本文分享自微信公众号 - 智能仓储物流技术研习社(znccwl),作者:King

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原始发表时间:2018-09-28

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