仓储管理由“告知”到“感知”

未来的物联网技术将实现真正有智慧的物流体系, “物”将不再需要听从系统的指令而是主动地“物流”, 完全打破原来物流信息架构, 实现真正“智慧物流”。

物联网的理念最初基于射频识别/产品电子代码 (以下简称RFID/EPC) 技术提出, 随着感知技术与网络技术的突破而不断提升和完善。以物联网为核心的信息技术被誉为第三次信息技术革命, 物联网是从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合逐步深化的过程。

仓储管理可以简单概括为8项关键内容:追-收-查-储-拣-发-盘-退, 随着制造环境的改变, 产品周期越来越短, 订单式生产、大批量定制的生产模式, 对库存限制的要求越来越高, 仓储管理及精确定位在企业的整个管理流程中起着非常重要的作用, 及时准确的进发货及精准的库存控制, 对企业的竞争能力有着至关重要的影响。基于物联网技术的仓储系统管理能够有效地帮助企业实现仓储精准管理和智能化。

从物联网本质上看, 物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升, 将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用, 使人与物实现智慧对话。物联网技术的发展几乎涉及到了信息技术的方方面面, 是一种聚合性、系统性的创新应用与发展, 因此被称为信息技术的第三次革命性创新。

物联网主要有三层架构, 即感知层、网络层和应用层。结合物联网基础架构, 物联网主要分为三大技术体系:一、感知技术体系, 二、通信与网络技术体系, 三、智能技术体系。物联网的本质概括起来, 主要体现在三个方面:一是互联网特征, 即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征:即纳入联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信 (M 2 M) 的功能;三是智能化特征:即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。围绕三大技术本质, 目前物联网实现多样化发展:感知技术更加丰富, 除RFID技术以外, 面向所有感知技术开放, 凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系, 目前常用的传感知技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面, 互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合, 也可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛了, 从而打开了智能物流发展创新的空间, 一个智慧物流的时代正向我们走来。

现代仓储系统内部不仅物品复杂、形态各异、性能各异, 而且作业流程复杂, 既有存储, 又有移动, 既有分拣, 也有组合。借助物联网技术实现的智能仓储管理系统在物联网三层架构基础上, 支撑仓储管理具体业务的实现。一般应用框架如图所示。

在智能仓储中, 为了对仓储货物实现感知、定位、识别、计量、分拣、监控等, 一般采用传感器、RFID、条码、激光、红外、蓝牙、语音及视频监控等感知技术。目前在仓储系统中感知技术应用最为广泛的是条码和RFID技术。在物流作业系统, 基于RFID技术能够实现对高附加值产品自动识别与定位, 使产品信息自动进入物流管理信息网络系统, 对产品的生产、加工等物流的全过程进行信息追溯和网络检索查询。借助物流运作的单元化技术, 以物流单元为终端节点, 实现对物流单元的自动感知、定位、追踪、管理与控制, 形成以物流单元为终端节点的物联网体系, 从而实现智慧物流运作与管理。

图1 物联网技术在仓储管理中心应用框架  下载原图
 

现代物流趋势之一是实现网络化和智能化, 在制造企业内部, 现代仓储配送中心往往与企业生产系统相融合, 仓储系统作为生产系统的一部分。物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网, 最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术。

在区域范围内的物流管理与运作的信息系统, 常采用企业内部局域网直接相连的网络技术, 并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方, 常采用无线局域网技术;

在大范围物流运输的管理与调度信息系统, 常采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合, 组建货运车联网, 实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化;在以仓储为核心的物流中心信息系统, 常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;在网络通信方面, 常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。

3、智能仓储作业与管控技术

智能仓储管理系统, 借助物联网技术与仓库管理系统 (W M S) 相结合, 实现仓储业的智能化与自动化。常采用的智能技术有:自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等等。

目前, 能够实现物流全过程智能控制与管理的还不多, 物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品进行自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般应用水平上。在专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术的应用方面还存在很大差距。

目前物联网技术绝大部分的应用还是局部的、局域网络的应用, 系统间难以融合, 各自的网络有各自的标准体系, 易形成物联网信息孤岛。尽管目前的物联网仓储应用是闭环和相对独立的, 没必要实现全部的物品互联到一个统一的网络体系。但是, 在物联网基础层面, 统一的标准与平台是必须的, 局部的物联网系统、物联局域网等都可以在统一的标准体系上建立。

物联网是聚合型的系统创新, 必将带来跨系统、跨行业的网络建设与应用。随着标签与传感器网络的普及, 物与物的互联互通, 将给企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统的智能融合打下基础, 网络的融合必将产生智慧生产与智慧供应链的融合, 企业物流完全智慧的融入企业经营之中, 打破工序、流程界限, 打造智慧企业。

目前在仓储领域, 物联网技术的应用处于初步阶段, 仅仅实现了对“物”的联网, 物流信息由过去的“告知”到主动的“感知”, 在此基础上实现智能追溯、监控与可视化管理。即使出现相对智能的物流系统, 也是建立在感知、联网基础上, 借助于人的智能或信息系统的智能进行自动化和智能化应用, 作为物流对象的“物”还是处于被动状态。未来的物联网技术将实现真正有智慧的物流体系, “物”将不再需要听从系统的指令而是主动地“物流”, 完全打破原来物流信息架构, 对现代仓储、物流中心的结构都会带来革命的变化, 实现真正“智慧物流”。