伍強早在2006年就提出了“WMS與設備無關”的理論，10多年來，大量的實踐驗證了這一理論的先進性與實用性，這一理論也逐漸為行業所接受。毫無疑問，這一理論的誕生是伍強對物流技術的突破與貢獻。今天，我們對此進行一次總結，以便讓更多的人了解這一理論的具體內容。

01問題提出的背景

        2006年是中國物流技術發展非常重要的一年。為什么這樣說，是因為這一年正處在我國物流技術和市場需求爆發的前夜。在此之前，我國物流技術發展已經走過了約30年的發展道路，但一直比較緩慢。直到1999年，以聯想北京廠物流系統為標志的新一代物流系統建成，我國的物流技術才真正邁上了一個新的臺階。其標志性的內容包括：

        建立了一套完整的自動化生產物流系統；

        WMS系統作為一個獨立的軟件系統，與供應鏈管理系統SAPR/3完成了無縫對接；

        以激光測距和PLC控制為標志的新型堆垛機系統誕生；

        WCS系統正式加入了指令調度的內容，完成了基于指令的任務調度系統。

        應該說，任何一項技術的突破都不是孤立的。在此之前，國內引進了歐洲和日本的物流系統和技術，是促使我國物流技術發生變革的基礎。在昆明卷煙廠、杭州卷煙廠引進的物流技術，給其它行業做了很好的示范。

在此之前，WMS系統還沒有正式的名稱，國外的商業化軟件也還處于研發初期，至少還沒有引入到國內。物流系統無論是系統的規模還是自動化水平，都還處于初級階段。WMS作為一個信息管理系統，其功能也受到計算機技術與網絡技術的限制，尤其是企業的信息化水平普遍還較低，系統間的連接并不十分普遍。因此，解決信息孤島成為當時的主要需求之一，WMS的定制化程度非常高。

        隨著自動化物流技術的不斷升級，系統規模和復雜性也逐漸提升，WMS與設備的聯動變得十分重要。但這一時期的系統是一種緊耦合的系統，即WMS與自動化系統呈現的是一種緊耦合狀態，WMS的定制化更加加劇了這一現象。而在實踐中，有兩個問題成為人們頗為頭疼的問題：其一是WMS的可復制性和可維護性。由于WMS的高度定制化，使得本身的標準化很差，系統的可復制性和可維護性也變得很差，直接推高了系統的成本，當時從國外引進的WMS往往報價達到數千萬元人民幣（含實施費），這顯然是用戶無法接受的；其二是WMS與自動化系統的接口責任劃分問題變得十分突出。由于人才的極度短缺，計算機軟件人員對于自動化物流系統知之甚少，而從事物流裝備研究開發的工程師則對于計算機軟件不太了解，往往造成這兩個系統之間的接口變得非常困難，直到今天，這一狀況仍然沒有根本解決。這就導致系統的穩定性非常差，一旦故障發生，責任很難界定，軟件的人說是硬件的問題，硬件的說是軟件的問題。往往各執一詞，莫衷一是。

        這些問題的出現，促使人們思考如何去徹底解決問題。

02WMS的基本功能

        盡管今天的WMS功能已經變得十分復雜，但萬變不離其宗。有關WMS的核心內容還是最初定義的幾個部分。其中包括用戶管理、訂單管理、庫存管理、貨位管理、入庫管理、揀配管理、包裝管理、集貨管理、發貨管理、盤點管理、補貨管理、退貨管理、越庫管理、報表管理、日志管理等。今天的WMS的功能主要是增加了一些訂單管理和可視化的內容，更多的變化主要是業務的變化，如系統變得更加復雜，規模更加龐大，SKU更多，訂單更多（尤其是電子商務的影響），存儲類型也變得更多，新型設備和存儲模式發生了根本改變，以及業務流程的改變等。

        自動化立體庫與普通操作倉庫的最大區別，從WMS角度來說，是其貨位管理的策略和方法有根本差異。一個普通人工操作的倉庫，其貨位管理是靜態的（當然，現在也變成動態的了），因此，無需對貨物分布，作業指令分布做過多的考慮。現在的經驗告訴我們，動態貨位管理策略的確定在滿足客戶需求和提升效率方面起到了非常重要的作用。

        其實，從WMS與自動化執行系統（Automated execution system，AES）--AS/RS、分揀機、輸送機、AGV、KIVA、機械手、包裝機等的交互來看，WMS產生指令任務，自動化系統執行這些指令，并返回執行的結果。通常情況下，WMS的指令被執行時，并不需要進行轉換，但也有例外，在一些自動化系統中，為了提升效率，對于WMS的指令存在處理的可能，如合并、刪除等，這增加了WMS的難度。作為一個軟件工程師來說，對物流的執行過程的理解是比較困難的，除非他非常好學，經常深入現場調研，否則他很難理解為什么要做這樣一些操作。

        對于一個WMS系統的工程師來說，理解自動化系統實在是太難了。這是兩個世界的對話：對WMS系統關注的是業務管理，是高度規范的作業，就如同一個辦公軟件一樣，保證其正常工作是其主要目標，而對一個自動化物流系統來說，情況往往是千變萬化的，不同的系統對軟件的要求是不同的，甚至現場的部署也不一樣。簡單來說，物流系統是一個高度定制化的系統，這種定制化主要體現在物流系統本身的差異，包括系統的物理布局、業務邏輯、作業流程等。而對WMS系統的工程師來說，為什么要在現場指定的位置布置一臺終端，而不是統一的放在辦公室或機房，有時都很難理解，何況更為復雜的需求呢？

        另一方面，WMS與自動化系統的這種高度定制化的系統緊密的連接在一起，使得WMS系統本身變得復雜和不可靠。不僅加深了WMS系統的開發難度，也使得系統的維護變得非常困難，有些系統只有開發者本身才能維護，其他人愛莫能助。這顯然是非常危險的。

因此，人們就在思考，如何讓軟件工程師盡快的理解自動化系統的需求？而實踐中，這樣的機會真是太少了。于是，培養專業的WCS工程師就成為一項重要的工作。這樣的工程師，要充分了解自動化系統的工作機制和原理，才能使系統工作達到預期的目標。

03新的系統架構

        物流系統的基本架構如下圖所示：

        在這個架構中，一般的理解，WCS是自動化執行系統（AES）的監控系統(monitor system)，執行系統則定義為控制層級。而在伍強科技的理解中，將WCS定義為作業指令的監控與調度管理系統，而在其下的執行層，才是各個子系統的監控層。這一改變是一個巨大的差別。

        作為一個軟件工程師，一般會認為：WMS系統應該是獨立的，應與下層的執行系統無關，這樣才具有生命力。因為只有這樣，才能簡化WMS系統，使其變得可維護和可復制。WMS不應將精力花在過多的考慮執行系統是如何執行的方面，而是要專注于軟件本身的功能和穩定性。當系統升級時，只要是雙方的協議沒有發生變化，則雙方均可以獨立升級。這是最初提出的WMS與設備無關理論的設想。

        為了將這一設想付諸實施，重新定義WCS變得非常重要。

        為什么這一變化如此重要呢？首先是把WMS從與紛繁的執行系統的耦合中解放出來。WMS關注的是做什么，不再關注由誰來做和怎么做。比如，在入庫環節，WMS僅僅通知執行系統要執行一條上架的指令，把貨物存放在指定的位置或其它人為確定貨位，至于這個位置具體在哪里，由誰去執行，怎么執行，WMS不再關心。為了使任務變成閉環，WMS要求把執行的結果回傳，以便做到庫存的一致性。這樣的一個改變，無論WMS今后如何改變，執行系統可以是無需改變的，反過來也是如此，執行系統發生改變，也不影響WMS。僅僅是在存儲貨位存儲方式發生變化時，WMS要重新定義貨位和策略罷了。其次，當自動化執行系統發生變化時，WCS要同步發生變化。然而，WCS相對比較簡單和具有模塊化的屬性，使其在執行系統發生變化時，往往只要增加相應的模塊即可。比如，原來由叉車完成的作業，如果要改變成為堆垛機或AGV完成，WCS其實只要把指令轉發給堆垛機系統或AGV系統即可。至于堆垛機和AGV具體如何執行，那是子系統自己的事。

        一個于設備無關的WMS，給軟件開發人員松了綁。使得他們有更大的精力去研究屬于WMS的技術。

04解決方案與效益

        為了將WMS與設備無關這一先進理論付諸應用，伍強科技改變了原來的系統架構，同時為新的架構開發了相應的軟件系統—AUTOWCS1.0系統。這一系統經過多年的完善與升級，已經廣泛應用于數百個物流系統之中，并取得了意想不到的效果。

       （1）首先是給WMS松綁，使其變得相對獨立。伍強科技不再強調使用自己的WMS系統。而是通過AUTOWCS系統與世界上的幾乎所有的WMS實現對接，從而使用戶有更大的選擇余地，也為專業的WMS軟件提供更多的機會和更好的環境。這樣的案例已經很多。

       （2）由于大大簡化了WMS與WCS的調試過程，也就也大大縮短了WMS與自動化系統的聯合調試時間。這一點使“WMS與設備無關”理論具有無比強大的生命力。通常情況下，WMS僅需要事先在模擬場景下完成與WCS的調試即可，WMS與整個系統的聯合調試主要是對實際環境下真實訂單的一個測試。這一改變在通常情況下，大約可以節約80%的聯合調試時間，而且，越是復雜的系統，其優勢越大。

       （3）聯合調試時間的節約，使得WMS的實施費用大幅度下降。在以往的項目中，WMS的實施費要占整軟件費用的50~60%甚至更高，越大的系統，周期越長的系統，現場實施的時間越長，難度越大，實施費用也越高。有的會達到數百萬甚至數千萬之多。WMS與設備無關理論的實施，大幅度減少了現場服務時間，為原來居高不下的實施費大幅度下降提供了條件。

       （4）系統穩定性大大提升。這幾乎是一個可以預見的結果。系統穩定性取決于各子系統的穩定性。由于WMS不再與設備存在耦合關系，所以，WMS的穩定性即取決于自身系統的穩定性。而WCS系統由于不斷應用與升級，其穩定性也在逐步提升，并達到了一個新的高度。此外，系統的穩定性還取決于接口的穩定性。由于不同的系統存在接口的差異，一旦確定協議，接口的穩定性即得以保證。由于耦合解除，系統間的界面變得非常清晰，以前存在于系統間的責任不清的現象得以消除。

       （5）系統維護成本大幅度下降。系統維護幾乎不需要現場服務，可以通過遠程服務解決。這一方面可以節約大量的差旅費，更為重要的是，服務的及時性得以保障，避免了用戶在故障時長久的等待。當然，選擇成熟的WMS是非常重要的。

05未來走向

        WMS與設備無關的理論，在未來將進一步走向成熟，有望作為一個標準架構，獲得行業的認可。WMS系統的發展將專注于自身功能的擴展和延伸。如多倉調度、電商海量訂單處理、可視化、SaaS、云倉，與TMS系統聯動等，特別是隨著人工智能的興起，WMS需要解決的問題更多是一些算法，以及數據安 全性問題。此外，數字孿生也需要WMS予以配合。

        隨著未來的技術發展，要應對的挑戰很多，但從軟件系統來看，主要還是計算速度、儲存能力、算法、可視化等方面。而執行端，有望出現的是更豐富多彩的解決方案，這些方案未必簡單，但一定是柔性的和高效率的。

        WMS與設備無關的理論為系統的模塊化設計以及分工協作打下了基礎，這對于提升整個物流系統的技術水平是非常有利的。

        WMS與設備無關的理論，與“軟件定義物流”的思想是不謀而合的，或者說是“軟件定義物流”的一種具體表現形式。WMS是一個典型的“軟件”，而所有的物流設備，尤其是自動化物流設備是所謂的“硬件”，根據“軟件定義物流”的思想，一方面是系統的功能主要由軟件定義，執行子系統應專注于如何高效的完成作業指令；另一方面，軟件和硬件兩者可以有各自的演變路徑和升級迭代的過程，每一次升級都不是推到重來，而是在充分利用現有資源的前提下不斷迭代，從而達到提升效率和能力的目的。尤其重要的是：所有的硬件和軟件均可以互相適應，在系統迭代升級的同時，最大化的保留了原有系統的可用性。

        隨著AI技術逐步走向實用化，自動化技術被更多的應用于物流系統尤其是拆零揀選系統之中。貨到人（或機器人）揀選將成為未來拆零揀選的首選。在貨到人揀選系統中，WMS系統被賦予了更多的內容，其中很多是動態庫存管理的內容。同時，隨著更多元的物流技術的誕生，以及更加柔性化的解決方案產生，對WMS的靈活性提出了更高的要求。關于這一點，從目前看，WMS與設備無關理論的應用是一種幾乎唯一的選擇。