近年来,信息技术、智能技术的迅猛发展,助推了物流产业及其他各大产业的智能化变革。仓库作为物流系统中的重要基础设施与构成部分,在智能技术的推动下,不断变革创新,形成了多种形式的智能仓库系统,促使仓库运营效率不断提高,并成为智能物流发展的闪光点。电子商务物流是智能仓库系统应用的主战场之一。近年来电商经济的繁荣使电商物流量呈现出爆发式增长的态势,对物流系统的高效稳定运作提出了巨大挑战。根据国家邮政局相关统计数据,2020年“双十一”电商黄金周期间,全国邮政、快递企业共处理快件总量39.65亿件,2020年全国快递业务量突破800亿件。为提高对电商快件的处理能力,提升物流服务品质,降低物流成本,菜鸟、京东、亚马逊等众多电商企业与物流企业斥巨资研发建设智能仓库系统。智能仓库在电商物流发展中所形成的示范效应,使其逐步应用于生产物流,为智能制造的发展提供智能化的物流支持。例如国家电网江苏省电力有限公司在智慧电网建设过程中,建设了国内行业的首家智慧仓库“苏电一号”,实现了大件重型电力物资装卸储运流程的自动化、智能化,为智慧电网建设提供了高效率服务保障。集装箱码头中可为集装箱运输提供装卸集散、中转与堆存等服务,在功能上与物流仓库相类似。上海洋山港四期自动化码头等自动化码头中将智能仓库中常见的自动引导小车,可看作智能仓库技术向港口领域的延伸。
智能仓库在各行业中的广泛应用与不断创新过程中,生发出多种多样的运营管理问题,不断对学术界提出新要求。在实践需求的引导下,智能仓库运营管理成为当今运营管理研究中的热点话题之一。部分学者对智能仓库及智能物流提出了相关定义,根据Wen等人的研究,智能物流应充分应用自动化与智能技术;Mcfarlane等人在研究中指出,“智能物流”是指各物流运营职能以智能化的方式进行运作。基于上述观点,智能仓库不仅应在仓库系统中综合集成应用智能技术,在技术层面实现智能化,而且还应通过智能化手段改进仓库计划编制与执行、控制的手段方法统领协调智能技术,提升仓库运营能力,实现运营管理的智能化。智能仓库的基本特征可归纳为如下四个方面:
信息互联化。信息互联化是对智能仓库系统顶层设计的要求,是支撑智能仓库各子系统运营的技术基础。智能仓库通过对物联网技术 (Internet of Things, IoT)、信息物理融合系统 (Cyber-physical systems, CPS)等新技术的应用,实现各物流节点间、各仓库子系统、各仓库设备间信息的高效准确交换,为仓库运作的协调提供技术手段支持,进而通过信息流的利用与挖掘产生额外价值。
设备自动化。自动化技术是智能仓库设备运行的主要支持技术,在战略层面与战术层面影响智能仓库运营管理。设备自动化通过广泛应用自动化设备,减少人力消耗,提高劳动生产率。智能仓库中自动化设备的运作特征以及仓库管理方式、产品特征等因素,在战略层面与战术层面直接影响仓库运营管理的决策。
流程集成化。流程集成化是智能仓库在仓库作业流程方面的要求,为智能仓库高效运行提供运作层面的支撑。流程集成化旨在推行仓库流程间的全局集成规划,同时通过集成化视角解决智能仓库中出现的新运营问题,从而消除运营规划层面的瓶颈,实现各作业流程的协调运行。
环境可持续。环境可持续是仓库发展的未来远景方向。仓库可持续发展在设备自动化与流程集成化的支持下,通过在仓库运营中贯彻可持续发展理念,聚焦仓库相关的环境问题,以从战略、战术、运作层面多管齐下,寻找仓库绿色低碳可持续发展路径。
本文基于上述特征,进一步构建了如图3所示的概念结构框架图。概念结构框架图中,智能仓库建构在仓库运营管理的环境中,表示运营管理是贯穿不同特征的共同主题,各个特征都应服务于智能仓库运营管理的不断发展创新。信息互联化是智能仓库建构的基础,为仓库系统提供信息交互信息处理通道,支持各智能技术高效协作。设备自动化与流程集成化是智能仓库中的两个“顶梁柱”,支撑智能仓库运营管理框架。设备自动化侧重于把握智能仓库在技术设备层面的宏观特征,通过自动化、智能化技术的应用,从战略与战术角度提供仓库智能化的思路,从系统设计、策略设计上提供仓库运营自动化、智能化的条件。流程集成化着眼于微观运作层面,通过对不同流程及相关联的设备、资源的精准控制与协调,实现仓库运作的全局化管理,真正用好智能技术和智能设备。环境可持续是智能仓库的房梁,同时也是智能仓库发展的未来方向。环境可持续从设备与流程角度入手,通过运营管理手段,实现节能减排降耗的目标,将可持续发展目标落实到仓库领域。