编者按：本期内容来源于《仓储作业管理（第三版）》中第七章，刊登时有修改。《仓储作业管理（第三版）》一书主编薛威，副主编尹军琪，本书曾获首届全国优秀教材奖。

01智能仓储技术应用是一个渐进过程

        智能仓储技术或智能物流仓储技术涵盖的范围很广，但在实际应用中其定义却并不清晰。通常来说，智能的概念包含有自主感知、自主学习、自主判断、自主决策关键内容，这也是人工智能所必须达到的关键指标。从这个意义上来说，智能仓储系统的实现还有相当长的路径。

        有一个现象就是人们往往将自动化、信息化、数字化和智能化混为一谈。智能化在其发展的过程中，随着自动化和信息化水平的日益提升，其与智能化的边界日益接近，且变得模糊不清。然而，自动化只是作为智能化不可缺少的执行手段，而非智能化的本身，另一方面，信息化、数字化只是作为智能化的基础条件和感知手段，亦非智能化的本身。

        不可否认的是，在智能化的初期，我们必须接受基于规则的优化系统本身具备一定的智能特征。人工智能的发展，并非要刻意去模仿人的智能，而是要另辟蹊径，实现超越。如自动导航系统就是一个典型的例子。不要认为人工智能离我们很远，其实它就在我们身边。

        另一个现象，就是不要将智能仓储概念绝对化，不要认为智能化是一个一刀切的静态的技术，它的演变是渐进式的，开始是局部的，或者是弱人工智能的，逐渐才会进入到全面的，强人工智能的阶段。没有人能够清楚知道未来的智能仓储系统是什么模样，有多大的威力，会带来怎样的结果。但可以肯定地是，即使在智能仓储时代，现有的物流技术和装备还会继续存在，如货架、立体库、输送机、AGV、分拣机、机器人等，并发挥无可取代的作用，真正发生改变的是预测更加准确，效率更高，质量更好，数据更加透明，成本更低。

02智能仓储是手段不是目的

        物流技术的发展，总是在寻求对效率的突破和对成本的控制，不计成本往往会导致物流失去意义。智能物流仓储的主要目标也是如此。

        在传统物流时代，为了提升物流效率和降低成本，几十年的过程中，人们通过不断研究、实践和总结，提出了很多有用的理论和方法，创造性的发明了很多实用的技术装备。如发明自动化立体库，以及各种密集存储技术，以提升空间的存储效率；发明各种分拣系统，以提升包裹的分拣能力；各种自动化、无人化的设备更是不胜枚举，如AGV、穿梭车、机械手等。提出VMI零库存理论，JIT准时配送理论，在降低库存的同时，减少物流环节，降低物流成本；提出单元化物流理论，大幅度提升物流的自动化水平和降低自动化难度。所有这些，都是围绕着物流的根本目标进行的。

        可以预见，智能仓储技术的发展和应用，也一定会遵循这一根本目标。一项技术的诞生，如果过于超前，或成本太高，它的应用就会受到限制。举例来说，AGV技术的应用可以追溯到上世纪80年代甚至更早，但在其应用面世后的几十年间，由于受到相关技术的限制（如通讯、导航、电池等技术），无法降低成本，其应用一直局限在很小的范围，直到2010年后，其成本大幅度降低，才使得其应用越来越普及。其它技术，如自动化立体库，货到人系统等，均有过类似现象。

        智能物流仓储技术将会在更高的空间利用率，更柔性化，更低的库存，更高的速度，更透明化，更安全等方面实现突破，然而，如果这种突破带来的成本增加无法承受的话，其技术的推广必将受到阻碍，这是必然的结果。

03 软件在智能仓储中的地位更加突出

        世界在变软，这一理念逐渐广为接受。这里的“软”可以是一个国家的软实力，包括文化、教育、科技、文学、艺术、卫生、福利、制度、宗教、环境、人才等，与硬实力相对应，软实力对一个国家的重要性越来越突出。在一个自动化系统中，“软”表现为一套软件系统，一套流程，或一种算法，是与硬件相对比的；在物流仓储系统中，“软”还可以指系统的柔性等。从今天的视角看，世界的确是在变软。

        在智能物流仓储系统中，尽管硬件非常重要，但软件更重要。软件的范围包括规则、原理、理论、方法这样纯理论的东西，也包括算法、管理、数据、信息、网络、程序代码这样直观但却无形的东西。他们都可以通过计算机软件表达出来。之所以说软件更加重要，一方面是绝大多数硬件需要搭载软件才能发挥作用，如果没有软件的加持，物流仓储系统将显得力不从心；另一方面还在于，软件空间的无限延展性，软件本身的可复制性，以及软件的不断迭代和不断升级，其产生的革命性的影响是硬件所无法比拟的。举例来说，一个实体的商店所覆盖的范围是有限的，其复制是需要时间和成本的，而一个依靠软件支撑的网上虚拟商店其覆盖范围是无限的，其复制是瞬间完成的，且无需成本。尤其是人工智能时代，是软件在完成“智能”层面的工作，如学习、识别、策略、算法，分配，定位，而硬件只不过是在执行一个个指令而已。一个订单在其执行过程中，其识别、存储、传输、拣配、包装、分拣、集货等工作，看起来都是硬件在起作用，但其实在其后面，全部是软件在统一协调和指挥。离开软件，现代物流将寸步难行，更不要说智能仓储系统了。

       “软件定义 （Software Defined） ”本来是一个计算机领域的词汇，比如说软件定义存储SDS，软件定义网络SDN等，这个概念进一步的延伸，变得范围非常的广阔，如软件定义汽车SDV，软件定义仓储SDW等。所谓“软件定义”，实际上就是指在硬件资源数字化、标准化的基础上，通过软件编程去实现资源的虚拟化，以便灵活、多样地定制化的各种功能，对外提供客户化的各种服务。有人甚至预言，未来的世界将是软件定义的世界。

        软件定义有三大特点，即：硬件资源虚拟化、系统软件平台化、应用软件多样化。硬件资源虚拟化是指将各种实体硬件资源通过IOT标识后抽象化和标准化，可通过API接口供应用软件调用。系统软件平台化，是指通过基础软件对硬件资源进行统一管控，应用软件和硬件资源之间解除紧耦合关系后，可以实现各自独立进化，大大提升了硬件资源的公用性。而应用软件则不受硬件资源的约束，可以实现更多的功能，对外提供更为灵活高效的和多样化的服务。软件定义的系统，将随着硬件性能的不断提升，算法效能的不断改进，应用数量的不断增多，逐步向智能系统演变。

        按照软件定义一切的基本逻辑，未来完全可以实现软件定义仓储系统SDW，所有的关于仓库系统的硬件，包括货架、立体库、输送机、分拣机、穿梭车、AGV、机械手等，均可以通过IOT实现数字化，从而成为虚拟的和标准的单元，通过软件定义，实现更高效、更智能、更低成本的目标。

04 智能化在仓储系统中的具体应用

         要论述智能化在仓储系统中的应用，可以从一个系统全生命周期出发进行论述。一般来说，一个系统的全生命周期可以分为两个阶段。

4.1规划设计及实现阶段

        一般来说，智能化对于系统设计和产品设计的指导，主要体现在两个方面：即多方案的比较和计算机仿真。这是目前能够看到的和正在进行的工作。

        迄今为止，由于人类脑力和体力的限制，在多方案比较方面，人类与计算机不在一个层面上面。人工智能在很短时间内几乎可以穷尽各种可能，其中有些方案和设计将是颠覆性的，超出人类认知水平的。譬如两台AI计算机互弈，一天可以完成10000000盘围棋对弈，对于人类来说，几乎是不可想象的，穷其一生也不能完成。

        计算机的另一巨大优势是仿真和数字孪生。这对于系统设计来说，是一种颠覆性的方法。在传统设计中，尽管可以通过简化系统或局部实验，但限制于成本、时间、能力等因素，都是非常有限的。而计算机仿真则完全可以模拟真实环境下的系统反应。不仅大大节约了时间，尤其重要的是节约了成本，避免了灾难性的结果。

        除此之外，3D打印技术的诞生，给产品的试制带来了革命性的变革。一方面是大大压缩了试制成本和周期，另一方面则是完成了传统工艺不可能完成的复杂构建的加工。

        智能化的生产制造是未来制造业的主要方式之一，工业4.0的概念可以认为是智能制造的雏形。智能制造远比智能仓储复杂得多，范围也广得多，但这不是本书要论述的范畴。

        也许未来的智能仓储系统的实现并非传统意义上的实现，如软件定义仓储就有可能会颠覆传统的观念。而具体如何实施软件定义仓储系统，还有很多的基础性工作要做。

4.2运营维护阶段

        智能仓储系统一方面表现在仓储作业的各个环节。技术的应用包括自动装卸，自动存储，自动拣选，自动包装，自动输送和自动集货、发货等多个方面。这是作业层面看到的现象。而在后台，则是各环节的自动监控、调度与管理，柔性化的系统提供了系统均衡各环节作业的能力，可视化系统则将现场作业的全景呈现在管理者面前，故障的发现、预警、提前解除可保证系统的正常运转。另一方面则是基于订单的运营管理各方面，包括采购预测，库存预测，订单预测，客户预测，库存分配，订单执行等多个方面，网络使智能仓储插上了翅膀，可以从更加广阔的视角优化系统，做出决策。

        作为一套智能化的仓储系统来说，持续改进仍然是必要的，并且是常态。有两个方面的原因支持这一论述，其一是业务可能发生的变化，即使是智能化的系统，也有一个适应的过程，自我完善或升级不可避免，柔性化的设计可以使升级变得可行和相对简单；其二是技术的进步，比如有新的技术或装备的加入，原系统是否可以接受？按照软件定义仓储的设想，这样的情况并不构成系统的困难。

        在运维管理方面，国外的探索也许值得借鉴，即集成商建设一个统一的远程运维中心，通过网络将所有系统连接在一起，然后在AI的帮助下，实施远程监控与预警。这样的运维中心正在逐步建设，将来也许会成为一个共识。