編者按：本期內容來源于《倉儲作業管理（第三版）》中第七章，刊登時有修改。《倉儲作業管理（第三版）》一書主編薛威，副主編尹軍琪，本書曾獲首屆全國優秀教材獎。

01智能倉儲技術應用是一個漸進過程

        智能倉儲技術或智能物流倉儲技術涵蓋的范圍很廣，但在實際應用中其定義卻并不清晰。通常來說，智能的概念包含有自主感知、自主學習、自主判斷、自主決策關鍵內容，這也是人工智能所必須達到的關鍵指標。從這個意義上來說，智能倉儲系統的實現還有相當長的路徑。

        有一個現象就是人們往往將自動化、信息化、數字化和智能化混為一談。智能化在其發展的過程中，隨著自動化和信息化水平的日益提升，其與智能化的邊界日益接近，且變得模糊不清。然而，自動化只是作為智能化不可缺少的執行手段，而非智能化的本身，另一方面，信息化、數字化只是作為智能化的基礎條件和感知手段，亦非智能化的本身。

        不可否認的是，在智能化的初期，我們必須接受基于規則的優化系統本身具備一定的智能特征。人工智能的發展，并非要刻意去模仿人的智能，而是要另辟蹊徑，實現超越。如自動導航系統就是一個典型的例子。不要認為人工智能離我們很遠，其實它就在我們身邊。

        另一個現象，就是不要將智能倉儲概念絕對化，不要認為智能化是一個一刀切的靜態的技術，它的演變是漸進式的，開始是局部的，或者是弱人工智能的，逐漸才會進入到全面的，強人工智能的階段。沒有人能夠清楚知道未來的智能倉儲系統是什么模樣，有多大的威力，會帶來怎樣的結果。但可以肯定地是，即使在智能倉儲時代，現有的物流技術和裝備還會繼續存在，如貨架、立體庫、輸送機、AGV、分揀機、機器人等，并發揮無可取代的作用，真正發生改變的是預測更加準確，效率更高，質量更好，數據更加透明，成本更低。

02智能倉儲是手段不是目的

        物流技術的發展，總是在尋求對效率的突破和對成本的控制，不計成本往往會導致物流失去意義。智能物流倉儲的主要目標也是如此。

        在傳統物流時代，為了提升物流效率和降低成本，幾十年的過程中，人們通過不斷研究、實踐和總結，提出了很多有用的理論和方法，創造性的發明了很多實用的技術裝備。如發明自動化立體庫，以及各種密集存儲技術，以提升空間的存儲效率；發明各種分揀系統，以提升包裹的分揀能力；各種自動化、無人化的設備更是不勝枚舉，如AGV、穿梭車、機械手等。提出VMI零庫存理論，JIT準時配送理論，在降低庫存的同時，減少物流環節，降低物流成本；提出單元化物流理論，大幅度提升物流的自動化水平和降低自動化難度。所有這些，都是圍繞著物流的根本目標進行的。

        可以預見，智能倉儲技術的發展和應用，也一定會遵循這一根本目標。一項技術的誕生，如果過于超前，或成本太高，它的應用就會受到限制。舉例來說，AGV技術的應用可以追溯到上世紀80年代甚至更早，但在其應用面世后的幾十年間，由于受到相關技術的限制（如通訊、導航、電池等技術），無法降低成本，其應用一直局限在很小的范圍，直到2010年后，其成本大幅度降低，才使得其應用越來越普及。其它技術，如自動化立體庫，貨到人系統等，均有過類似現象。

        智能物流倉儲技術將會在更高的空間利用率，更柔性化，更低的庫存，更高的速度，更透明化，更安全等方面實現突破，然而，如果這種突破帶來的成本增加無法承受的話，其技術的推廣必將受到阻礙，這是必然的結果。

03 軟件在智能倉儲中的地位更加突出

        世界在變軟，這一理念逐漸廣為接受。這里的“軟”可以是一個國家的軟實力，包括文化、教育、科技、文學、藝術、衛生、福利、制度、宗教、環境、人才等，與硬實力相對應，軟實力對一個國家的重要性越來越突出。在一個自動化系統中，“軟”表現為一套軟件系統，一套流程，或一種算法，是與硬件相對比的；在物流倉儲系統中，“軟”還可以指系統的柔性等。從今天的視角看，世界的確是在變軟。

        在智能物流倉儲系統中，盡管硬件非常重要，但軟件更重要。軟件的范圍包括規則、原理、理論、方法這樣純理論的東西，也包括算法、管理、數據、信息、網絡、程序代碼這樣直觀但卻無形的東西。他們都可以通過計算機軟件表達出來。之所以說軟件更加重要，一方面是絕大多數硬件需要搭載軟件才能發揮作用，如果沒有軟件的加持，物流倉儲系統將顯得力不從心；另一方面還在于，軟件空間的無限延展性，軟件本身的可復制性，以及軟件的不斷迭代和不斷升級，其產生的革命性的影響是硬件所無法比擬的。舉例來說，一個實體的商店所覆蓋的范圍是有限的，其復制是需要時間和成本的，而一個依靠軟件支撐的網上虛擬商店其覆蓋范圍是無限的，其復制是瞬間完成的，且無需成本。尤其是人工智能時代，是軟件在完成“智能”層面的工作，如學習、識別、策略、算法，分配，定位，而硬件只不過是在執行一個個指令而已。一個訂單在其執行過程中，其識別、存儲、傳輸、揀配、包裝、分揀、集貨等工作，看起來都是硬件在起作用，但其實在其后面，全部是軟件在統一協調和指揮。離開軟件，現代物流將寸步難行，更不要說智能倉儲系統了。

       “軟件定義 （Software Defined） ”本來是一個計算機領域的詞匯，比如說軟件定義存儲SDS，軟件定義網絡SDN等，這個概念進一步的延伸，變得范圍非常的廣闊，如軟件定義汽車SDV，軟件定義倉儲SDW等。所謂“軟件定義”，實際上就是指在硬件資源數字化、標準化的基礎上，通過軟件編程去實現資源的虛擬化，以便靈活、多樣地定制化的各種功能，對外提供客戶化的各種服務。有人甚至預言，未來的世界將是軟件定義的世界。

        軟件定義有三大特點，即：硬件資源虛擬化、系統軟件平臺化、應用軟件多樣化。硬件資源虛擬化是指將各種實體硬件資源通過IOT標識后抽象化和標準化，可通過API接口供應用軟件調用。系統軟件平臺化，是指通過基礎軟件對硬件資源進行統一管控，應用軟件和硬件資源之間解除緊耦合關系后，可以實現各自獨立進化，大大提升了硬件資源的公用性。而應用軟件則不受硬件資源的約束，可以實現更多的功能，對外提供更為靈活高效的和多樣化的服務。軟件定義的系統，將隨著硬件性能的不斷提升，算法效能的不斷改進，應用數量的不斷增多，逐步向智能系統演變。

        按照軟件定義一切的基本邏輯，未來完全可以實現軟件定義倉儲系統SDW，所有的關于倉庫系統的硬件，包括貨架、立體庫、輸送機、分揀機、穿梭車、AGV、機械手等，均可以通過IOT實現數字化，從而成為虛擬的和標準的單元，通過軟件定義，實現更高效、更智能、更低成本的目標。

04 智能化在倉儲系統中的具體應用

         要論述智能化在倉儲系統中的應用，可以從一個系統全生命周期出發進行論述。一般來說，一個系統的全生命周期可以分為兩個階段。

4.1規劃設計及實現階段

        一般來說，智能化對于系統設計和產品設計的指導，主要體現在兩個方面：即多方案的比較和計算機仿真。這是目前能夠看到的和正在進行的工作。

        迄今為止，由于人類腦力和體力的限制，在多方案比較方面，人類與計算機不在一個層面上面。人工智能在很短時間內幾乎可以窮盡各種可能，其中有些方案和設計將是顛覆性的，超出人類認知水平的。譬如兩臺AI計算機互弈，一天可以完成10000000盤圍棋對弈，對于人類來說，幾乎是不可想象的，窮其一生也不能完成。

        計算機的另一巨大優勢是仿真和數字孿生。這對于系統設計來說，是一種顛覆性的方法。在傳統設計中，盡管可以通過簡化系統或局部實驗，但限制于成本、時間、能力等因素，都是非常有限的。而計算機仿真則完全可以模擬真實環境下的系統反應。不僅大大節約了時間，尤其重要的是節約了成本，避免了災難性的結果。

        除此之外，3D打印技術的誕生，給產品的試制帶來了革命性的變革。一方面是大大壓縮了試制成本和周期，另一方面則是完成了傳統工藝不可能完成的復雜構建的加工。

        智能化的生產制造是未來制造業的主要方式之一，工業4.0的概念可以認為是智能制造的雛形。智能制造遠比智能倉儲復雜得多，范圍也廣得多，但這不是本書要論述的范疇。

        也許未來的智能倉儲系統的實現并非傳統意義上的實現，如軟件定義倉儲就有可能會顛覆傳統的觀念。而具體如何實施軟件定義倉儲系統，還有很多的基礎性工作要做。

4.2運營維護階段

        智能倉儲系統一方面表現在倉儲作業的各個環節。技術的應用包括自動裝卸，自動存儲，自動揀選，自動包裝，自動輸送和自動集貨、發貨等多個方面。這是作業層面看到的現象。而在后臺，則是各環節的自動監控、調度與管理，柔性化的系統提供了系統均衡各環節作業的能力，可視化系統則將現場作業的全景呈現在管理者面前，故障的發現、預警、提前解除可保證系統的正常運轉。另一方面則是基于訂單的運營管理各方面，包括采購預測，庫存預測，訂單預測，客戶預測，庫存分配，訂單執行等多個方面，網絡使智能倉儲插上了翅膀，可以從更加廣闊的視角優化系統，做出決策。

        作為一套智能化的倉儲系統來說，持續改進仍然是必要的，并且是常態。有兩個方面的原因支持這一論述，其一是業務可能發生的變化，即使是智能化的系統，也有一個適應的過程，自我完善或升級不可避免，柔性化的設計可以使升級變得可行和相對簡單；其二是技術的進步，比如有新的技術或裝備的加入，原系統是否可以接受？按照軟件定義倉儲的設想，這樣的情況并不構成系統的困難。

        在運維管理方面，國外的探索也許值得借鑒，即集成商建設一個統一的遠程運維中心，通過網絡將所有系統連接在一起，然后在AI的幫助下，實施遠程監控與預警。這樣的運維中心正在逐步建設，將來也許會成為一個共識。