在當(dāng)今的物流格局中,全球動蕩對供應(yīng)鏈穩(wěn)定性構(gòu)成挑戰(zhàn),倉庫運營必須成為可靠的支撐。企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展已將這一點變?yōu)楝F(xiàn)實——不僅對企業(yè)巨頭,也對尋求保持競爭力的中小企業(yè)而言。
截至2024年,超過25%的倉庫已實現(xiàn)某種形式的自動化,比十年前增長了五倍。這種指數(shù)級增長主要得益于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。原因何在?首先,物聯(lián)網(wǎng)與倉庫技術(shù)采用的主要因素——速度——完美契合。其次,消費者和企業(yè)的期望都變得更加嚴格,使得精準控制和快速解決問題至關(guān)重要。第三,物聯(lián)網(wǎng)提供了靈活的自動化可能性——倉庫不再需要昂貴的機器人大修即可獲得自動化優(yōu)勢。相反,物聯(lián)網(wǎng)利用傳感器、處理節(jié)點和云存儲,將物理資產(chǎn)轉(zhuǎn)化為智能互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。
倉庫自動化目前處于什么階段?未來又將走向何方?讓我們客觀地分析一下。
經(jīng)驗證的基礎(chǔ):倉庫自動化的實時可視性
現(xiàn)代倉庫運營依賴于物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的實時可視性。嵌入在運輸集裝箱、產(chǎn)品和包裝中的智能設(shè)備可以持續(xù)跟蹤設(shè)施指標(biāo),是高級庫存管理解決方案的支柱。
資產(chǎn)追蹤技術(shù)
多層追蹤系統(tǒng)已被證明能夠通過集成技術(shù)有效定位資產(chǎn)位置數(shù)據(jù):
RFID標(biāo)簽:庫存物品的唯一數(shù)字標(biāo)識符,利用微芯片和天線組合將數(shù)據(jù)中繼到戰(zhàn)略性放置的讀取器。
藍牙信標(biāo):通過始終在線的設(shè)備通信消除手動掃描瓶頸。
GPS-信標(biāo)混合配置和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò):最大限度地提高追蹤覆蓋率和準確性,尤其是在大型設(shè)施中。
更智能的倉儲和檢索:數(shù)據(jù)驅(qū)動的效率
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過提供位置、數(shù)量、質(zhì)量和其他參數(shù)的精確數(shù)據(jù),增強了倉庫中貨物的擺放和檢索。與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或自動化倉庫/自動售貨機(AS/RS)控制系統(tǒng)集成,可實現(xiàn)極其精確的數(shù)據(jù)驅(qū)動管理,無需人工識別,減少標(biāo)簽損壞,防止物品丟失,并顯著降低人工成本。RFID標(biāo)簽通常配有紅外傳感器和機器視覺系統(tǒng),可對需要特殊倉儲和運輸條件的貨物(例如易碎物品)進行分類,確保其在整個供應(yīng)鏈中的完整性。
此外,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)也越來越多地被引入,以提高工人與自動化立體倉庫(AS/RS)交互時的安全性。它通過實時監(jiān)控系統(tǒng)運行情況來檢測工人的存在并分析其行為,從而及時發(fā)出危險警報。通過利用自動化立體倉庫(AS/RS)設(shè)備傳感器的數(shù)據(jù),可以預(yù)測潛在故障并降低風(fēng)險。從本質(zhì)上講,自動化立體倉庫(AS/RS)系統(tǒng)是當(dāng)今發(fā)展最快的自動化技術(shù)之一。
從云端管理自動化立體倉庫(AS/RS)系統(tǒng)尤其便捷,尤其是在處理多個連接和接入點時。
倉庫自動化:庫存移動監(jiān)控
智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通過以下方式帶來了無與倫比的精度,徹底改變了庫存移動跟蹤:
連接到貨物的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將實時位置和狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺}庫管理平臺。
先進的跟蹤平臺可以同時監(jiān)控庫存水平、移動模式和訂單履行情況。
這種增強的可視性,精確到托盤、貨箱或單個物品,可顯著提高供應(yīng)鏈效率。技術(shù)團隊可以識別新興趨勢,預(yù)測需求變化,并實施快速、數(shù)據(jù)驅(qū)動的市場響應(yīng)。
環(huán)境狀況跟蹤
智能傳感器陣列持續(xù)測量溫度、濕度和空氣質(zhì)量參數(shù)。關(guān)鍵存儲環(huán)境(例如藥品和易腐貨物設(shè)施)依靠這項技術(shù),在環(huán)境條件超過可接受閾值時接收即時警報。
地理圍欄技術(shù)通過觸發(fā)未經(jīng)授權(quán)的移動模式警報來增強安全性。這些先進的監(jiān)控工具有助于保護產(chǎn)品完整性,并防止代價高昂的損壞事件。通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)數(shù)據(jù)流確保了端到端的可視性,從而始終保持最佳庫存水平。
邁向進步:向自動化決策的轉(zhuǎn)變
憑借強大的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ),倉庫自動化的下一個合理步驟是集成人工智能驅(qū)動的預(yù)測分析和自動化決策系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)生成高質(zhì)量的冗余數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)經(jīng)人工智能高效處理后,可提供關(guān)于性能、維護、員工效率等方面的精準洞察。
倉庫自動化發(fā)展:利用人工智能優(yōu)化運營
倉庫會產(chǎn)生海量的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),涵蓋數(shù)百萬條記錄,蘊藏著巨大的潛力。一些先鋒倉庫已顯著擴展其物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的分析能力,使人工智能能夠檢測設(shè)備性能、員工生產(chǎn)力和第三方供應(yīng)商行為中的細微模式。
人工智能驅(qū)動的超級采樣技術(shù)增強了傳統(tǒng)的預(yù)測能力,從而:
存儲空間優(yōu)化:識別重復(fù)訂單模式有助于重新組織庫存以提高效率。
精簡的揀貨路線:人工智能引導(dǎo)揀貨員沿著最高效的路徑,從重物到輕物,從而縮短取貨時間。
供應(yīng)商績效洞察:識別供應(yīng)商延誤的模式(例如,由于天氣原因)可以促使運營調(diào)整或考慮合同。
這種方法還可以對存儲技術(shù)、揀貨策略和物料搬運系統(tǒng)進行精確預(yù)測。
創(chuàng)建高度協(xié)作的環(huán)境
物流領(lǐng)域新一波的物聯(lián)網(wǎng)浪潮提升了人類工人的能力,而不是取代他們。數(shù)據(jù)佐證了這一點——超過四分之三的決策者認為,為員工提供技術(shù)能夠帶來最佳效果。
以下是一些關(guān)鍵示例:
縮短培訓(xùn)時間:據(jù)報道,智能眼鏡和語音引導(dǎo)系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)可穿戴設(shè)備已將新員工培訓(xùn)時間縮短了30%。這些系統(tǒng)可以即時同步庫存更新,并自動執(zhí)行檢查任務(wù),從而實現(xiàn)先進的倉庫自動化。
協(xié)作機器人(Cobotics):協(xié)作機器人可協(xié)助進行數(shù)量驗證、托盤磨損監(jiān)控;它們可以處理諸如擰螺絲、磨刀、包裝、分類和組裝等勞動密集型任務(wù),與員工協(xié)同工作,在確保安全的同時提高效率。易于編程的協(xié)作機器人可以集成到倉庫中,無需進行重大的流程改動或大量的培訓(xùn)。
機器視覺集成:傳感器與計算機視覺系統(tǒng)相結(jié)合,可實現(xiàn)高效的檢測環(huán)境。傳感器可集成到協(xié)作機器人中,用于監(jiān)控運動并計算與物體的距離,防止與人類工人發(fā)生碰撞。
倉庫自動化的未來:數(shù)字孿生及未來
數(shù)字孿生——物理倉庫的精確虛擬復(fù)制品——為測試優(yōu)化策略創(chuàng)建了一個無風(fēng)險的“沙盒”。通過開發(fā)倉庫的精確孿生,管理人員可以調(diào)查各種場景,預(yù)測可能的結(jié)果,并做出自信、明智的決策。雖然數(shù)字孿生最初僅限于大型企業(yè),但它正逐漸普及。
通過將數(shù)字孿生技術(shù)從單個倉庫擴展到整個供應(yīng)鏈,企業(yè)可以模擬和優(yōu)化:
路線優(yōu)化策略
庫存分配調(diào)整
勞動力配置改進
決策者可以自信地預(yù)測結(jié)果,而不會中斷實際運營。如果您追求最大的投資回報,可以考慮進行全面的供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型,從而從自動化技術(shù)中獲得“最大效益”。
下一個前沿?集成到數(shù)字孿生中的大型語言模型(LLM)。這些人工智能驅(qū)動的系統(tǒng)將實現(xiàn):
前所未有的場景模擬
基于實時數(shù)據(jù)的多因素決策
可動態(tài)調(diào)整的自優(yōu)化供應(yīng)鏈
面向未來的倉庫自動化物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施
技術(shù)規(guī)范要求強大的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施能夠滿足當(dāng)前需求,并支持未來的擴展。
可擴展性考量
智能設(shè)備管理系統(tǒng)構(gòu)成了可擴展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。技術(shù)要求規(guī)定了對不斷擴展的傳感器網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備激活、監(jiān)控、維護、更新和配置的全面控制。FOTA功能可實現(xiàn)跨多個傳感器的無縫遠程更新,從而降低維護成本。
數(shù)據(jù)處理架構(gòu)需要周密的技術(shù)規(guī)劃。云平臺在管理可變數(shù)據(jù)負載方面優(yōu)于傳統(tǒng)解決方案。技術(shù)規(guī)范要求峰值吞吐量達到正常運行水平的3-4倍,以確保系統(tǒng)在需求高峰期保持穩(wěn)定。
新興技術(shù)整合
前瞻性的倉庫自動化戰(zhàn)略必須做好以下準備:
邊緣計算:通過本地化數(shù)據(jù)處理最大限度地減少延遲,實現(xiàn)瞬間決策
數(shù)字孿生技術(shù):為虛擬設(shè)施副本提供支持,以實現(xiàn)實時監(jiān)控和場景測試
5G連接:為關(guān)鍵任務(wù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供微秒級響應(yīng)時間
自主移動機器人:相關(guān)項目展現(xiàn)出市場主導(dǎo)地位,到2029年將達到180億美元
系統(tǒng)架構(gòu)師必須解決覆蓋范圍測繪、容量規(guī)劃和干擾抑制問題。智能設(shè)施部署“超級蜂窩”網(wǎng)絡(luò)配置,打破傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)界限,最大限度地提高吞吐量。
持續(xù)改進框架
倉庫自動化并非一次性轉(zhuǎn)型,而是一個持續(xù)演進的過程。技術(shù)團隊通過快速周期的POC測試推動改進。該方法論在驗證最小可行解決方案的同時,加速技術(shù)投資的投資回報??缏毮軐<以u估流程工作流,不斷超越基礎(chǔ)自動化。數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化是改進周期的核心。智能系統(tǒng)通過資產(chǎn)跟蹤和預(yù)測工具生成豐富的運營數(shù)據(jù)集。技術(shù)平臺將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)字孿生模型,從而實現(xiàn)精準規(guī)劃和預(yù)測性維護。
企業(yè)系統(tǒng)集成放大了改進潛力。單源數(shù)據(jù)架構(gòu)提供了從供應(yīng)商到客戶運營的關(guān)鍵可視性。通過人工智能、自動化和ERP平臺的智能集成,技術(shù)價值成倍增長。
總結(jié):當(dāng)今倉庫自動化
物聯(lián)網(wǎng)已成為任何規(guī)模倉庫自動化的基石,而人工智能是其自然而然的下一步。如今構(gòu)建強大物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的企業(yè)將更有能力在未來整合人工智能驅(qū)動的自動化。為了保持領(lǐng)先地位,請優(yōu)先考慮以下事項:
構(gòu)建一個可擴展的物聯(lián)網(wǎng)框架,該框架應(yīng)具有實時可視性,并能適應(yīng)新興技術(shù)。
利用人工智能進行戰(zhàn)略決策,優(yōu)化工作流程,推動倉庫自動化超越常規(guī)任務(wù)。
通過協(xié)作機器人、人工智能引導(dǎo)訓(xùn)練和智能自動化系統(tǒng)促進人機協(xié)作。
利用數(shù)字孿生技術(shù)進行無風(fēng)險測試、情景規(guī)劃,并實現(xiàn)運營效率最大化。
最終結(jié)果如何?如今被視為“前瞻性”的理念,十年內(nèi)必將成為行業(yè)當(dāng)務(wù)之急。