智慧物流背景下智能仓储的应用

2021-04-12

智能城市 2021年7期

（盘锦职业技术学院，辽宁盘锦 124010）

现代物流作为互联网时代经济发展的衍生产物快速蓬勃发展，在不断自我革命中实现新的突破与增长，特别是新时代科学技术越来越发达，为我国物流产业智慧化升级带来更多可能性。发展智慧物流必须关注物流的各个环节，智能仓储是智慧物流发展的核心阵地与产业上、下游的关键纽带，依托云计算、大数据、人工智能等新技术，扎实应用物联网、传感技术、射频等技术，实现仓储过程的数字化、信息化，打造一套个性化、互通的仓储物流管理系统。降低成本、提高效率是智能仓储以及现代物流发展需要突破的关键所在。

1 智能仓储的概念与关键技术

智能仓储即采用先进的信息技术手段对仓储设备与仓储管理过程进行智能化改进，通过构建一套流程标准化的现代信息管理系统，提升仓储管理与调度水平。一般包含两条相互映射与作用的主链，分别是包含采集、处理、流通、管理、分析的信息加工链与包含入库、出库、移库、盘点、掠选、分发的业务环节链。智能仓储的实现对提高货物流转率、降低物流成本与资源消耗、提升物流服务水平效果较好。智能仓储涉及的关键技术有物联网技术、RFID射频识别技术、传感技术等。

1.1 物联网

物联网即基于互联网或者传统电信网实现物物相连，将通过传感器设备获取的大量信息进行智能化分析以供用户使用的网络。物联网主要由实现信息感知获取与分析数字化的感知层、将感知层信息通过互联网或者局域网传递给控制终端或服务中心的网络层、对获取的连接信息进行分析计算以供用户决策使用的应用层三层构成。物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理等特点与优势，这也是其成为现代智能系统重要组成部分的原因，智能仓储的发展与进步也依赖物联网技术的不断更新。有许多学者对物联网在智慧物流中的应用进行可行性研究，特别是在智能仓储方面的应用，为智慧物流产业降低了产业成本并，提升了管理效率。

1.2 RFID

RFID技术即通过射频信号自动识别货物并完成输入和读取数据信息的自动识别技术，一般由计算机系统与RFID硬件（电子标签、信号接收机、天线）两部分组成，具有无接触、无须光学可视、无须人工干预等特点，因具备操作便捷、大数据量快速读写、保密性强、环境适应性强等优点而被广泛应用于各种智能化场景。有学者将RFID技术、机器人技术、自动开箱机技术等相结合实现库房零人工作业，为智能仓储的发展、智慧物流产业的进步提供了参考。

1.3 传感技术

传感技术指依靠传感器将事物的状态或环境信息等模拟量转换为电信号并数字化，以供各类信息化系统分析适用的技术，其核心部件是传感器与信息处理模块。传感器主要有物理传感器和化学传感器，信息处理模块主要完成信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等工作。常用的传感器有以半导体电热电阻等热敏元件作为探测组件的温度传感器、采用光电元件将光信号转换成为电信号的光电传感器、由压力敏感元件和信号处理单元组成的压力传感器、以湿敏元件为核心的湿度传感器、采用弹性敏感元件制成的储能弹簧完成重力变化到电信号的转换的重力传感器等。

2 智能仓储的发展现状

我国物流产业在互联网经济的催动下快速发展，但物流成本不断攀升、效率提升缓慢的现状亟须改变，发展建设智能仓储是实现“降本增效”的有效途径，是实现现代物流打破传统物流局限，是向智慧物流转变的重要过程，因此受到行业内的广泛重视。

物流仓储模式的发展历经人工仓储、机械化仓储、自动化仓储、集成自动化仓储、智能自动化仓储等几个阶段，随着物流仓储的信息化程度与集成化加深不断进步，仓储成本不断降低，效率不断提高，管理越来越便捷。相较于传统的仓储方式，智能仓储首先采用统一的网络控制，在保证仓储信息安全的同时使得仓储可以统一管控，其次通过智能设备的使用，减少了人工操作，节约人工成本，再者智能软件的使用使得仓储过程全面信息化，客户可以随时随地管理仓储，另外无线传感技术的应用使得仓库全面可监控，提高了货物存放与管理的效率。智能仓储的建设在改善仓储信息化水平的过程中为大型物流企业的发展与国际化物流政策标准的制定提供了更多可能。

虽然各种信息化技术为智能仓储的构建带来了无限可能，但智能仓储的发展进步仍然存在许多难点。（1）智能仓储建设成本较高，尚未低成本普及；（2）仓储信息管理效率低下，特别是在双十一等大型电商活动期间爆发式的仓储信息难以管理；（3）仓储信息不对称，现阶段的智能仓储尚难以实现完全信息共享，技术原因、人为原因都存在；（4）信息安全问题与全程监控问题，智能仓储的信息传输依赖于互联网，涉及大量私人信息与货物信息，因此信息安全与监控也是亟须解决的问题之一。

在发展智能仓储的过程中，网络技术广泛应用，在过去一段时期内，无线路由的覆盖范围较小，网络混合给信息处理带来了许多不便，成为智能仓储发展的阻碍之一。现阶段5G网络时代的到来给智能仓储乃至智慧物流的发展带来新的机遇，附加以区块链技术的发展研究应用，为进一步打造智能仓储奠定了坚实的技术基础，使得其未来发展应用前景也愈发广阔。

在智能仓储发展中需要解决的一个重要问题是降低人力成本，一些劳动强度大、重复性强、危险系数大的劳动内容可以采用智能机器人完成。目前进行智能仓储建设过程中，主要依靠自主移动作业机器人即自动引导小车AGV，但尚未大范围普及。随着科学技术的不断进步与市场的不断发展，智能机器人的应用将是智能仓储的普遍选择，进而推动智能机器人研究发展。

3 智慧物流背景下智能仓储的应用

近几年，我国仓储行业的业务利润指数虽然整体呈上涨趋势，但利润水平总体并不高，行业的盈利能力反而不断下降。一方面，我国仓储行业中传统仓储业务比重依旧很大，作为资金密集型行业，前期投入成本高，如果不能形成一定规模，企业利润难以扩大化；另一方面，行业的增值服务目较少，推动仓储行业战略转型升级十分必要。我国仓储业的成本高于发达国家，是因为我国仓储系统的水平较低，依旧停留在劳动密集型行业阶段，没有形成大范围的智能仓储推广应用。再者，低水平的仓储系统不能为存货控制和管理提供良好的服务，进一步说明综合云技术、大数据、物联网、人工智能等现代科学技术实现个性化、灵活性较高的智能仓储体系将是智慧物流未来的主要发力点。

现代物流的整体环境不断发生变化，新兴技术的突破不断发生，人们对于物流量的需要与用户体验感的要求不断增加，国家也希望能够在智慧物流的发展中带来新的经济增长点。智能仓储应用的典型案例是京东物流的亚洲一号，已经成为我国智能仓储的标杆与引领，目前是亚洲最大、自动化程度最高的智慧物流项目，通过大规模使用自动化设备、机器人、智能管理系统，降低存储、拣选、包装、输送、分拣等各个环节的成本，使效率得到提升。现阶段，全国范围内有28座亚洲一号智能仓储正在运营，京东宣布在2021年建设13座新的智能仓储。智能仓储的建设与运营不仅是仓储能力与相应管理的提升，对于一个区域的经济生态也有较大影响，体现了智能仓储的附加增值。

在智慧物流建设的大背景下，升级改造传统仓储设施和建立智能仓储网络是非常重要的内容，主要涉及仓储基础设施的改造，利用互联网、自动分拣、射频与光导、声控等先进技术手段，配合大数据、云服务等数据分析辅助决策，对仓储货物的出库、存储、分拣、包装、配送等各个环节进行高效运行与控制，形成一套符合物流企业的标准化、智能化物流仓储信息系统。进行智能仓储系统的建设与应用时，一方面要考虑根据实际情况进行个性化定制，在订单处理、库存分配等方面实现个性化、自动化，自动化程度要符合企业的实际状态需要；另一方面要建立更加互联共享的仓储网络，使得物流企业之间相互依存，不断融合发展，提高企业内部以及企业间的协调协同发展能力，避免恶性竞争的同时，为区域经济创造更多的附加增值内容。