發布時間:2022-06-29 10:31:45 物流技術與(yu) 應用

倉(cang) 儲(chu) 物流在整個(ge) 供應鏈環節中起著重要的承上啟下的作用。倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件是供應鏈降本增效的大勢所趨。優(you) 秀的倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件幫助企業(ye) 提高倉(cang) 庫的運營效率、透明度和靈活性。數據驅動的智能化方向是物流係統的趨勢之一。
一、倉(cang) 儲(chu) 物流軟件概覽
從(cong) 物流裝備技術的發展曆程來看,倉(cang) 儲(chu) 管理正由機械化向自動化、智能化升級,倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件是這一升級過程中的重要代表性產(chan) 品之一。從(cong) 傳(chuan) 統倉(cang) 儲(chu) 管理軟件的發展曆程來看,國內(nei) 倉(cang) 儲(chu) 管理規劃呈現的趨勢為(wei) 由規範化、精細化向數字化、自動化、智能化方向發展。
在介紹倉(cang) 儲(chu) 物流軟件之前,我們(men) 先簡要了解一下企業(ye) 應用軟件。一般而言,根據企業(ye) 高層、中層與(yu) 基層的職能,企業(ye) 應用軟件可以分為(wei) 決(jue) 策軟件、管理軟件和操作執行軟件。ERP軟件是針對物資資源管理(物流)、人力資源管理(人流)、財務資源管理(資金流)、信息資源管理(信息流)集成一體(ti) 化的企業(ye) 管理軟件。1990年,美國計算機技術谘詢和評估集團 (Gartner Group Inc)提出了企業(ye) 資源計劃,即ERP(Enterprise Resource Planning)的供應鏈管理思想。1992年,SAP 發布R/3,成為(wei) 世界上首套符合ERP定義(yi) 的企業(ye) 內(nei) 部管理軟件套件。物流管理是企業(ye) 資源管理的一部分,是企業(ye) 供應鏈管理的一部分。物流管理軟件是操作執行層軟件,多為(wei) 物流企業(ye) 或企業(ye) 的物流部門所使用,往往包括訂單管理係統(OMS,Order Management System)、運輸管理係統(TMS,Transportation Management System)、倉(cang) 儲(chu) 管理係統(WMS,Warehouse Management System)、倉(cang) 庫控製係統(WCS,Warehouse Control System)、貨代管理係統等多種係統。
在眾(zhong) 多的物流管理係統中, WMS是現代化倉(cang) 庫和物流配送中心的重要核心。WMS綜合倉(cang) 儲(chu) 基礎資料管理、出入庫管理、庫內(nei) 管理、報表中心方麵的功能,具體(ti) 包括收貨、上架管理、揀選管理、庫存盤點、倉(cang) 庫調度、裝車發貨等多流程功能。
如今,隨著自動化硬件技術、集成控製技術的發展,在傳(chuan) 統WMS基礎上,管理自動化係統的新型WMS也發展起來了。在倉(cang) 庫和配送中心運營場景下,WMS往往與(yu) WCS、TMS、OMS以及上位管理軟件ERP係統相對接。OMS以及上位ERP係統屬於(yu) 計劃層,負責為(wei) WMS下發任務指令。WMS是關(guan) 注倉(cang) 儲(chu) 管理和訂單履行的執行層,WCS是介於(yu) WMS和PLC係統之間的操作層。WCS在接收下發的任務指令後,基於(yu) 倉(cang) 儲(chu) 管理規範進行任務分解和任務自動分配,控製各個(ge) 設備動作和運行協調,並對任務執行過程進行多線程處理、動態管控,同時動態監控實時的任務執行狀況。結合具體(ti) 行業(ye) 特點和應用場景,倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件需要實現不同功能,並可能需要一定的功能擴展。比如,在製造業(ye) 物流管理場景中,與(yu) 流通行業(ye) 配送中心的WMS應用不同的是,還需要在WMS和製造執行係統(MES,Manufacturing Execution System)之間搭建原料倉(cang) 與(yu) 線邊倉(cang) 之間物料配送的過程管理。
WMS是現代化倉(cang) 庫和物流配送中心運行的“大腦”。隻有將最先進的硬件與(yu) 具備創新性、前瞻性的先進軟件完美結合,才能幫助企業(ye) 挖掘內(nei) 部物流的全部潛力。瑞仕格(Swisslog)作為(wei) 一家全球知名的老牌自動化物流係統集成商,基於(yu) 自動化物流係統集成方案自主開發倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件。瑞仕格WMS與(yu) 上述所提到的WMS係統並非競爭(zheng) 關(guan) 係,更多是相互補充、相互配合的關(guan) 係。
自2011年起,瑞仕格在已驗證可靠的倉(cang) 儲(chu) 管理軟件——第6代瑞仕格WMS的基礎上持續開發迭代了第7代物流管理軟件SynQ。此外,除了專(zhuan) 有軟件平台SynQ,瑞仕格也是首家提供先進的SAP EWM平台開發的企業(ye) 。2017年,瑞仕格SynQ軟件開始集成VR虛擬現實和AR增強現實;2018年,開始發展機器學習(xi) 技術。2019年成立瑞仕格中國軟件中心,為(wei) 滿足客戶服務需求提供及時的響應。瑞仕格軟件目前在全球實施400多個(ge) 項目,並在全球範圍內(nei) 擁有業(ye) 內(nei) 最大的支持組織,支持24/7全天候客戶服務。
下麵,以瑞仕格自主研發的SynQ物流管理軟件產(chan) 品應用為(wei) 例,對倉(cang) 儲(chu) 物流軟件發展趨勢進行簡要說明。
二、智能協同的倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件
瑞仕格倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件SynQ,即協同智能(Synchronized intelligence),在一個(ge) 統一的模塊化標準軟件平台上,提供優(you) 化倉(cang) 庫運行所需的功能,包含倉(cang) 庫管理、物流管理及自動化控製係統功能,以及一係列商業(ye) 智能工具。智能協同自動化設備、機器人、用戶和流程的同時,可以根據需求在SynQ平台中選擇模塊,以達到最佳性能。SynQ既適用於(yu) 單一子係統的解決(jue) 方案(如單一的AutoStore係統),又能勝任高度複雜的綜合自動化解決(jue) 方案。SynQ物流管理軟件具有以下優(you) 勢特點。
1.標準的軟件平台
大多數麵臨(lin) 倉(cang) 儲(chu) 管理挑戰的企業(ye) ,通常會(hui) 尋求改進現有係統或部署新係統。在部署新係統時,保持良好的業(ye) 務連續性是需要考慮的一個(ge) 方麵。一個(ge) 標準的軟件平台基礎能夠滿足這一需求,而一個(ge) 單純的量身定製的解決(jue) 方案則不能滿足。在中國、澳大利亞(ya) 、美國、德國等國家,確保最佳實踐的運營和流程得到遵守是推動全球標準化的重要途徑,也是後續能夠通過相同知識庫來進行遠程支持和操作的重要途徑。
瑞仕格的倉(cang) 庫管理係統SynQ是模塊化的,確保可以根據需要添加或刪除功能,而對現有實時運營的影響是最小化甚至是沒有的,進而使企業(ye) 能夠在未來需要時隨時升級和擴展解決(jue) 方案。標準的平台和本地化專(zhuan) 屬軟件團隊的支持,使得企業(ye) 客戶,在沒有本地資源和技術支持顧慮的前期下,能夠盡可能獲得目標實現的確定性和服務的可預測性,能獲取、支持和開發解決(jue) 方案。
2.智能協同自動化設備、人員和流程
自動化技術、人機協同、先進的通信技術以及快速發展的數據技術正在引領內(nei) 部物流產(chan) 業(ye) 的變革,這一係列技術聚合組成的智能係統,正是工業(ye) 4.0或工業(ye) 互聯網的重要特征。軟件正是這一係列演變的核心。專(zhuan) 為(wei) 數據驅動的智能化供應鏈打造的內(nei) 部物流管理軟件,通過對倉(cang) 儲(chu) 運營核心三要素——人員、流程、設備的協同管理,將流程數據化,人員與(yu) 設備協同化,以最優(you) 的資源組配實現最高效的運營效率。
(1)圍繞自動化係統設備實現多模塊管理
作為(wei) 麵向未來的自動化係統供應商,瑞仕格提供與(yu) 其他倉(cang) 庫係統相通訊的軟件。SynQ為(wei) 任何企業(ye) 客戶提供了一個(ge) 與(yu) 先進的自動化倉(cang) 庫技術進行交流的平台,它設定了經過成熟驗證的、與(yu) 機器集成的標準,形成了相應的子係統管理模塊,包括托盤堆垛機(涵蓋單深、雙深、多深)係統、托盤穿梭車係統、托盤輸送係統、AGV自動導引小車係統等管理模塊,以及箱式堆垛機係統、箱式多層穿梭車係統等管理模塊。
(2)協同倉(cang) 儲(chu) 運營的所有流程
模塊化軟件平台在統一部署平台的基礎上,提供WMS、MFS、WCS物流管理係統模塊,同時具備靈活性和集成性。SynQ能夠管理到倉(cang) 儲(chu) 物流的所有流程,包括從(cong) 收貨緩存、收貨和上架、存儲(chu) 、補貨、揀選和打包到發貨的各個(ge) 流程。當SynQ發揮WMS整體(ti) 功能時,將對所有流程和係統提供單一係統控製和智能協同管理。根據客戶需求,又可以配置選用其中部分模塊例如,SynQ平台中的WCS係統模塊就可以與(yu) 客戶現有的WMS實現集成。瑞仕格SynQ使用標準API接口與(yu) 上位係統(ERP等)進行通訊,使用自研SIS協議與(yu) 下位子係統進行通訊,具備優(you) 秀的穩定性與(yu) 效率,可以適用於(yu) 多種應用場景。
(3)為(wei) 人工作業(ye) 賦能
優(you) 秀的軟件係統並非是人工作業(ye) 的障礙,而應該是人工的助手,應該起到簡化流程、為(wei) 效率賦能的作用。軟件所管理的係統設計直接影響著人員作業(ye) 的效率。如何在管理人員效率的同時為(wei) 人員作業(ye) 提供最大化的便捷性和靈活性是考驗一個(ge) 自動化物流係統的重要指標,這在人工密集和有著巨大訂單波動的電商零售行業(ye) 尤為(wei) 重要。例如,軟件是否支持靈活的訂單波次策略?軟件是否允許貨到人工作站揀選和訂單類型的靈活切換?是否支持工作站的退貨和訂單取消作業(ye) ?是否支持工作站緊急訂單的插入執行?該軟件是否允許在非高峰時間對訂單進行預揀選後回庫緩存,並在接近提貨或者交貨時間時重新排序出庫?是否支持簡單高效的異常處理?…… 所有這些功能都可以提高配送中心的運營效率。
3.現代化的人機交互:三維可視化並集成AR和VR
從(cong) 人機交互層麵來看,除了簡潔易用的用戶友好性操作界麵、跨平台統一界麵,SynQ還具備的特色功能是SCADA-3D Visualizer,即三維實時可視化。這一功能實時展示倉(cang) 庫實際物流作業(ye) 情況,並能與(yu) 設備進行交互,例如查看設備狀態,對狀態進行啟停等等。三維可視化功能實時展示了係統在任何時間點上簡潔的、整體(ti) 的概覽,而商業(ye) 智能工具提供了關(guan) 鍵性能指標的儀(yi) 表板視圖,並簡化了係統運行狀況監控。
在過去兩(liang) 年多的時間,受全球疫情的影響,以VR虛擬現實和AR增強現實為(wei) 支持形式的物聯網交付應用,如預測性維護和數字孿生技術(物理場所和設備的虛擬呈現)逐漸增多。SynQ支持基於(yu) 在虛擬空間映射現實的技術(Digital Shadow)來開發解決(jue) 方案。瑞仕格在國外的項目中已經實施了基於(yu) AR技術的係統整體(ti) 展示和售後階段的遠程支持。VR虛擬現實則成為(wei) 培訓員工理解倉(cang) 庫運營流程以及優(you) 化倉(cang) 庫性能的有用工具。
三、倉(cang) 儲(chu) 物流自動化係統解決(jue) 方案案例介紹
軟件技術隻有結合具體(ti) 行業(ye) 和業(ye) 務情況進行落地運用,才能真正持續創造價(jia) 值。不同的行業(ye) 需要配置適應本行業(ye) 本企業(ye) 的倉(cang) 儲(chu) 物流管理係統。除了倉(cang) 儲(chu) 和物流控製等通用功能外,瑞仕格SynQ平台為(wei) 電商零售、醫藥、食品飲料等不同行業(ye) 提供定製操作流程。下麵以某生物製藥企業(ye) 解決(jue) 方案為(wei) 例,簡要介紹SynQ軟件的應用。
自2018年起,瑞仕格為(wei) 國內(nei) 某知名生物製藥企業(ye) 生產(chan) 基地提供了從(cong) 原材料包材(常溫)立體(ti) 庫到半成品立體(ti) 冷藏庫(2°C ~8°C),以及零下50°C原液冷凍庫的自動化解決(jue) 方案和係統,實現了原液、半成品及原材料包材的自動化存儲(chu) 和輸送。2019年到2021年,又先後幫助該企業(ye) 實現生產(chan) 線前端和後端的自動化對接,包括針對西林瓶和預充針產(chan) 品的理瓶、接收、發料、裝箱和碼垛。整個(ge) 流程由瑞仕格SynQ-WMS倉(cang) 儲(chu) 管理軟件管理,上位係統與(yu) SAP及羅克韋爾MES係統交互,配有VR虛擬現實係統。
SynQ集成AGV自動搬運係統、機器人拆碼垛係統,將物流係統與(yu) MES生產(chan) 係統進行銜接,將生產(chan) 自動化、管理數字化落實在實際生產(chan) 中。自2018年至2021年的三年期間,由原液庫、原材料包材庫、半成品庫,擴展至成品庫,多次自動化擴展和升級能夠輕鬆實施,得益於(yu) SynQ軟件統一平台基礎上模塊選用配置的靈活性。SynQ完全遵循GMP/GDP規範,通過管理全自動倉(cang) 儲(chu) 及轉運,管理低溫條件下大批量物料的存取,並運用全流程數據交互係統,實現實時流程管控和品質監控。SynQ軟件所管理實現的可視化流程、自動化作業(ye) 和數據化管理,提升了醫藥產(chan) 品質量控製能力,促進由“用人管理藥品質量”轉變為(wei) “係統保障藥品質量”,從(cong) 而從(cong) 源頭上保障用藥安全。
四、倉(cang) 儲(chu) 物流軟件的趨勢——數據驅動的智能化
伴隨著自動化倉(cang) 儲(chu) 物流運營所利用和產(chan) 生的大量數據,數據應用已經由最初包括數據采集、保存和讀取的管理信息化,發展到以協同共享、供應鏈一體(ti) 化的流程優(you) 化。當前快速發展的人工智能技術立足於(yu) 深度機器學習(xi) ,根據大量的訓練數據與(yu) 海量的運算來提高模型優(you) 化能力,並用以解決(jue) 實際問題。隨著物聯網技術(IoT)與(yu) 人工智能技術(AI)乃至人工智能物聯網技術(AIoT,即“ 人工智能與(yu) 物聯網的融合技術”)的發展,海量數據被連接到互聯網中並加以收集和處理,數據應用正向數據分析、計劃與(yu) 預測、判斷與(yu) 決(jue) 策的智能化方向發展。倉(cang) 儲(chu) 物流軟件的技術趨勢之一,是以數據驅動為(wei) 著力點的智能化運營。
倉(cang) 儲(chu) 物流軟件在當前已經不僅(jin) 僅(jin) 是一個(ge) 硬件的控製和管理工具,還能收集、匯總和評估大量數據流,增強流程透明度;對數據的科學利用可以促進自動化係統的配置和持續優(you) 化,以驗證、評估和改善整體(ti) 係統的運營。瑞仕格致力於(yu) “用數據驅動的、基於(yu) 機器人技術的靈活自動化物流解決(jue) 方案,為(wei) 客戶創造卓越價(jia) 值”,自2018年起開始發展機器學習(xi) 技術。基於(yu) 機器學習(xi) 技術,倉(cang) 儲(chu) 物流管理軟件可以在解決(jue) 方案設計階段對訂單數據、庫存數據等數據進行分析、建模,對解決(jue) 方案進行仿真模擬,確保解決(jue) 方案適合相應需求。同時,軟件也能支持自動化係統的持續優(you) 化,包括通過在上遊和下遊流程中實現高級時間段策略、流程優(you) 化和流程協同等對係統運營效率和吞吐量進行自動優(you) 化。另外,基於(yu) 人工智能技術的機器人自我學習(xi) 、視覺識別、語音識別等更多應用,也將為(wei) 倉(cang) 儲(chu) 智能運營帶來很大賦能。
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