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。

        物流倉儲技術的發展方向，雖然不能以幾句話簡單概述，但從大的方面講，自動化和智能化是其發展的大趨勢。我們知道，科學技術的發展往往與生產應用的驅動密切相關，物流倉儲技術的發展也是如此。以下將從幾個應用領域出發，來分析未來物流倉儲技術的發展方向。

01 以電子商務帶動的物流倉儲技術

        電子商務的發展在過去10年取得成就是超出所有人的想象的。以2020年的統計數據為例，我國有超過820億個包裹被生產出來，通過物流配送到全國各個角落，平均每天有超過2億個包裹，高峰時期1天甚至有5~10億個包裹。這樣的一個物流量，通過傳統物流是難以完成的。

        電子商務至少在以下方面對物流倉儲技術提出了新的挑戰：

1 訂單處理能力

        B2C電子商務的一個特點是海量的訂單數。一個平臺化的大型電子商務系統，每天可能要承擔上千萬個訂單，這對系統的處理能力是一個巨大的考驗。不僅如此，我國幅員遼闊，來自全國各地的訂單，如何選擇距離最短和最有效的配送中心，對系統的算法提出了更高的要求。好在隨著計算機技術的飛速發展，尤其是云計算和大數據技術的興起，這些問題從目前來看并非不可克服。

2 海量的訂單揀選

        另一個困擾電子商務物流的難題是如何快速完成海量的訂單處理，尤其是實物階段的揀選。

        一般來說，一個物流中心的處理能力不會很大，最大的每天可能會處理多達50萬個訂單，即使這樣，也給物流倉儲系統提出了挑戰。

        在物流倉儲的應用場景中，自動揀選和貨到人揀選被認為是未來的方向。尤其是貨到人揀選，其效率是普通人工揀選的5~10倍，這是一個劃時代的技術。事實上，貨到人揀選技術在2010年左右推出后，已經在很多領域得到應用。

3 快捷的分揀和配送能力

        電子商務對物流倉儲技術的推動，在分揀和配送環節非常明顯。尤其是快速分揀系統的應用，出現了前所未有的景象。

        面對每天1個億的包裹，再考慮到很多情況下并不能一次分揀到位，事實上需要分揀的貨物量會達到2億甚至更多。采用高速分揀幾乎是唯一的選擇。每小時分揀1萬件包裹的系統已經被廣泛采用。

        另一方面，新型的分揀技術也在被開發出來，如采用KIVA機器人的分揀系統就是一個典型的例子。KIVA機器人用于分揀應該是一項重大的創新，徹底改變了傳統的分揀技術套路。這一技術的應用前景肯定會是非常值得期待的。

4 終端配送

       終端配送及最后1公里問題，也是與倉儲相關聯的問題。以前做過很多嘗試，現在看來，采用自提柜的方式是未來的方向。需要解決的問題是，自提柜的尺寸適應性問題，溫度控制問題，以及共享問題。目前，遍布于全國的豐巢自提柜是一個典型的應用。

02 以冷鏈物流帶動的物流倉儲技術

        隨著社會對日常生活水平要求的大幅度提升，冷鏈物流將成為物流倉儲技術發展的一個重點。從冷鏈自身的需求看，至少在以下方面對物流倉儲技術提出了要求：

1 更加高效的存儲技術

        在資源日益緊缺的今天，沒有什么比充分利用資源更加迫切的了。物流也不列外。如何充分利用空間，以提升儲存能力將成為物流倉儲技術發展的一個重要方向。

        密集存儲技術被視為未來存儲技術發展的重要突破口?，F有的密集存儲技術，包括重力式貨架，移動式貨架，ASRS系統，子母車系統，3D衛星車系統等，已經在很大的程度上解決了密集存儲問題。

        從冷鏈的成本看，庫房建設成本通常是常溫庫的2~3倍，運營成本也是如此。因此，充分利用空間，對冷鏈倉庫而言，更加迫切。

2 更加舒適的作業環境

        冷庫的溫度分布從0°C一直到零下60°C，人長期在這樣的環境下作業，不僅作業效率低下，更加不能接受的是人的身體無法承受，有的甚至會患上嚴重職業病。而這一問題長期沒有得到有效解決。

        自動化物流系統成為解決冷鏈物流作業環境問題的有效手段。通過自動化系統，完成貨物的自動入庫和出庫揀選，大大降低了人在惡劣環境下工作的時間，從而從根本上降低勞動強度，改善作業環境。因此，可以說未來冷鏈物流的自動化將是一個極大的應用市場。

3 配送過程的可監控技術

        對冷鏈物流來說，全程冷鏈概念成為未來最為關注的要素之一。

        將RFID等物聯網技術應用于冷鏈物流的原材料采購、產品儲存、運輸、銷售等各個環節，能夠對整個過程實施智能化監控，這就是全程冷鏈要解決的問題。

        一般而言，在生產和倉儲環節，對于溫度的控制一般來說比較容易。但在運輸環節和交接環節，溫度控制無論在技術還是在管理上都存在問題。在運輸環節，采用記錄全程溫度變化的儀器來完成監控是一種可行的方法。監控系統不僅可以監視車輛行進的軌跡，更為重要的是，可以遠程實時監控溫度的變化，確保全程冷鏈的實現。新的技術在不斷被創造，比如說，一種可記錄溫度變化的保溫箱，在冷鏈物流中就非常實用。

03 以工業4.0帶動的物流倉儲技術

        關于智能制造，我國制定了《中國制造2025》國家戰略，這是中國版的工業4.0，將智能制造的重要性提升到了國家戰略層面。

        從概念上看，智能制造系統（Intelligent Manufacturing System---IMS）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統，它突出了在制造諸環節中，以一種高度柔性與集成的方式，借助計算機模擬的人類專家的智能活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動，同時，收集、存儲、完善、共享、繼承和發展人類專家的制造智能。由于這種制造模式，突出了知識在制造活動中的價值地位，而知識經濟又是繼工業經濟后的主體經濟形式，所以智能制造就成為影響未來經濟發展過程的制造業的重要生產模式。智能制造系統是智能技術集成應用的環境，也是智能制造模式展現的載體。

        隨著智能制造的興起，特別是大規模定制化生產要求的提出，對制造業的物流提出了新的要求。這些要求集中表現在以下幾個方面：

     （1）柔性制造技術

     （2）制造過程的全程可視

     （3）產品質量的保障

     （4）智能制造

        以汽車生產為例，柔性制造改變了過去生產線模式，以機器人為主的作業方式，代替了以人為主的作業方式。

        柔性制造是指在計算機支持下，能適應加工對象變化的制造系統。柔性制造系統按照由低到高的順序有以下三種類型：

        柔性制造單元

        柔性制造單元由一臺或數臺數控機床或加工中心構成的加工單元。該單元根據需要可以自動更換刀具和夾具，加工不同的工件。柔性制造單元適合加工形狀復雜，加工工序簡單，加工工時較長，批量小的零件。它有較大的設備柔性，但人員和加工柔性低。

        柔性制造系統

        柔性制造系統是以數控機床或加工中心為基礎，配以物料傳送裝置組成的生產系統。該系統由電子計算機實現自動控制，能在不停機的情況下，滿足多品種的加工。柔性制造系統適合加工形狀復雜，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大，但人員柔性仍然較低。

        柔性自動生產線

        柔性自動生產線是把多臺可以調整的機床(多為專用機床)聯結起來，配以自動運送裝置組成的生產線。該生產線可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性自動生產線，在性能上接近大批量生產用的自動生產線；柔性程度高的柔性自動生產線，則接近于小批量、多品種生產用的柔性制造系統。

        在一個柔性制造系統中，物料的儲存和管理變得十分重要。既要保障物流配套的及時性和準時性，更要保障產品的質量，這是為什么物流倉儲在柔性制造中的重要性的根本原因。為了解決這一問題，要求整改生產過程可視和可控，一旦發現問題，應通過可視系統傳達到各個節點，從而做出快速反應，徹底改變過去層層匯報審批的管理方式，讓系統扁平化，事件并行處理。

04 以應急物流驅動的物流倉儲技術

        應急物流（包括軍事物流）在特殊情況下的作用凸顯。特別是新冠疫情的爆發，應急物流受到了廣泛的前所未有的重視，應急物流將是未來物流技術發展的一個重點方向。

        應急物流與軍事物流有一個共同特點，就是時間、地點、強度不可預知，或不可控制。時間緊迫，關乎生命。因此，在應急物流和軍事物流中，人們很少考慮成本的問題或環保的問題，效率和可靠性占據了絕對地位。試想，在戰爭爆發的時候，或在疫情爆發的時候，如果因為物流的作用，掌握了先手，則可救人于水火，使戰爭立于不敗之地，反之，則將面臨無法承受之痛。因為，戰爭的取勝和拯救生命的價值太大，其他成本就顯得微不足道。即使我們要考慮成本和環境，也是為了使取勝不至于代價太大，事實上成為不可能。

        智能化為應急物流提供了可行的解決方案。

        首先，智能化物流系統，可以引入云端技術和自動識別技術，解決網絡與通訊問題，使現場的物資配送提高效率。一個不可預知的現場，無法事先進行規范和設計，物資大多是無序的，如果沒有系統進行管理，那一切將會混亂不堪。汶川地震和武漢疫情都有一個共性，就是貨物管理問題沒有解決。人們不知道有什么貨物，缺什么貨物，貨物在哪里。因此，采用云端技術和自動識別技術，可以完成對現場貨物的有效管理，從而提升物流效率。

        其次，可以應用機器人技術（含無人駕駛技術）和無人機技術，完成特殊環境下的物資配送。無論是戰爭還是自然災害，現場環境相對惡劣，道路阻隔，交通中斷，傳統物流裝備很難派上用場，而機器人與無人機則可以大顯身手。

        最后，AI的應用將為應急物流帶來革命性的變革。利用AI的決策能力，不僅可以快速獲取現場物資的準確需求，也可以指導系統快速將貨物部署到相應的位置，從而贏得主動。

        應急物流系統是一個典型的高度柔性化的系統。因此，標準化與單元化是基礎。標準化既包括信息和軟件的標準化--可以適應不同的應用場景，甚至可以應用RFID技術、3D視覺技術、區塊鏈技術等實現去中心化管理，使貨物本身的信息為不同系統所識別；也包括貨物包裝、裝載設備、輸送設備的標準化等，實現物理層面的無縫對接。

05 單元化物流倉儲技術的應用

        物流倉儲技術的發展還受很多領域應用的影響。如醫藥、煙草、軍事與應急物流等。所有這些領域的需求，共同促進了物流倉儲技術的發展。在這些技術中，單元化物流倉儲技術就是一個典型。

        單元化物流是在物流倉儲和供應鏈過程中，采用一定的單元器具對物品的存儲和操作進行規范，并在一定范圍內保持其物理形態和信息的穩定，以便實施物流作業，提升作業效率的一種物流過程。

        單元化物流的單元，有很多種形式，如我們日常所見的周轉箱、紙箱、托盤、集裝箱等。由此可見，單元化物流并非一個全新的事物，而是現代物流的基礎。

        單元化物流中的單元，既是一種物理形式，也是一種信息載體，兩者密不可分，這種單元在整個物流過程中，可以保持不變，也可以變化，如果一旦出現變化，則其定義將同時改變。

        單元化物流的優勢在倉儲系統中顯而易見。

        首先，單元化是智能倉儲系統的基本實現手段。貨物只有實現單元化，才能易于實現自動化作業和信息化管理。這是單元化物流的最基本的優勢所在。

        在生產領域，采用單元化存儲可以大幅度提高空間的利用率，可以通過組合單元快速完成生產工位的配料，單元化物流還是工業4.0概念下實現自動化和智能化生產的關鍵技術。以食品生產為例，每個生產工位有數十種物料需要供給，通過對各種輔料消耗的精確計算，可以定義一個組合單元--按比例配盤形成組合單元，實現快速的輔料供給，AGV從立體庫將組合單元按照生產節拍自動配送到工位。單元化物流在提升效率，降低成本，快速滿足生產對原材料需求，解決生產中物流存放，配送問題，均具有積極意義。

        在流通領域，單元化物流對于整個供應鏈體系的影響至關重要。在貨物的交接環節，通過單元化物流，可以快速完成單元貨物的裝卸和信息傳遞，不僅大幅度減少對資源（如站臺、車輛）的占用，人員的減少也是非?？捎^的。應用表明，單元化物流對于車輛利用率提升三分之一，裝卸車時間減少80%，其  效果非常明顯。此外，在貨物的儲存和揀選環節，單元化物流對于提升作業的便利性、存儲的效率等都取得明顯的經濟效益。

        特別地，在軍事物流和應急物流領域，單元化物流將發揮更大的作用。軍事與應急物流具有非常大的不確定性，對物流提出了非常高的要求。通過實施單元化物流，不僅可以快速集裝貨物，完成裝機、裝車等作業，而且在野外環境下，可以快速確定貨物的屬性，從而實現貨物的快速定位與分發，在千鈞一發之際取得先機。

        單元化物流的貨物信息被嵌入到單元上，可以采用二維碼或RFID等技術手段實現單元的數字化，當目的地的網絡無法有效應用時，RFID可以發揮重要作用，完成快速識別與定位，從而避免貨物無法找到的問題。

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