鐵路物資管理中無人倉庫技術(shù)的應(yīng)用
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摘要：根據(jù)鐵路物資倉儲管理實(shí)際，針對無人倉庫技術(shù)的特點(diǎn)，提出了無人倉庫技術(shù)適用于鐵路物資管理的3種模式，以及在車間倉庫、異地倉庫、代儲等3種常見的鐵路物資倉儲管理場景中的應(yīng)用方式。
關(guān)鍵詞：鐵路物資；物資管理；無人倉庫；WMS；WCS
鐵路企業(yè)通過融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成新型無人倉庫模式，在物資入庫、出庫、盤點(diǎn)等作業(yè)環(huán)節(jié)，依托智慧物流技術(shù)，替代傳統(tǒng)管庫員工作，使鐵路倉儲管理模式進(jìn)一步科學(xué)化、簡約化、智能化，符合鐵路物資工作智能化發(fā)展方向和鐵路高質(zhì)量發(fā)展方向，符合建設(shè)現(xiàn)代化物流體系運(yùn)營模式的要求。
1無人倉庫技術(shù)的概述及特點(diǎn)
1.1無人倉庫技術(shù)概述
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)倉儲管理向智慧化、無人化發(fā)展，創(chuàng)新發(fā)展倉儲管理是物流業(yè)的研究重點(diǎn)，無人倉庫是倉儲管理智能化應(yīng)用的一個研究方向。無人倉庫的核心就是倉庫管理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)與智能物流設(shè)備集成。鐵路企業(yè)根據(jù)物資管理實(shí)際，在不同場景下，合理使用智能設(shè)備，推進(jìn)無人倉庫技術(shù)深度應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)鐵路倉庫的智能化、無人化管理，可大幅提高物資的周轉(zhuǎn)效率，減少人力成本，提高資產(chǎn)利用率，快速提升鐵路物資的管理水平和物資供應(yīng)鏈的整體效率，提高鐵路企業(yè)整體運(yùn)營效率。
1.2無人倉庫技術(shù)的特點(diǎn)
無人倉庫是一種基于管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的綜合物流系統(tǒng)，建設(shè)無人倉庫雖然在倉庫內(nèi)達(dá)不到完全無人的情況，但可以通過人機(jī)高效協(xié)作創(chuàng)建智能倉庫，最大程度地減少人員數(shù)量，降低人工成本。
1.2.1WMS系統(tǒng)的延伸。WMS是倉庫管理系統(tǒng)（WarehouseManagementSystem）的縮寫，倉庫管理系統(tǒng)主要包括出入庫管理、庫存管理、盤點(diǎn)管理、貨位管理等。目前全路使用的鐵路物資管理信息系統(tǒng)屬于MIS類型信息系統(tǒng)，包含WMS功能。無人倉庫屬于存儲倉庫的一種新類型，在普通倉庫管理的基礎(chǔ)上延伸應(yīng)用范圍，通過引進(jìn)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)減少倉庫現(xiàn)場管理人員，甚至實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人管理。
1.2.2WCS系統(tǒng)的發(fā)展。WCS是倉儲控制系統(tǒng)（WarehouseControlSystem）的縮寫，倉儲控制系統(tǒng)的主要功能是在存儲倉庫中協(xié)調(diào)智能物流設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，如機(jī)器臂、機(jī)器人、無人機(jī)、堆垛機(jī)、穿梭車、智能叉車等物流設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。目前鐵路物資倉庫管理技術(shù)發(fā)展尚需完善，特別是在WCS方面，建設(shè)或購買物流設(shè)備時(shí)沒有考慮如何控制運(yùn)轉(zhuǎn)，基本沒有發(fā)揮出現(xiàn)代物流設(shè)備的先進(jìn)性功能。無人倉庫是WCS技術(shù)的一個發(fā)展方向，集成倉庫內(nèi)物流設(shè)備，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，通過任務(wù)引擎分解任務(wù)指揮和監(jiān)控各物流設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。無人倉庫的特點(diǎn)是物流設(shè)備無需管理人員控制，通過信息系統(tǒng)指揮即可運(yùn)轉(zhuǎn)一個倉庫，并且在控制物流設(shè)備的基礎(chǔ)上，對倉庫的其他設(shè)備進(jìn)行集成控制，如智能門禁、燈光、空調(diào)、加濕器、除濕器等。
1.2.3WMS與WCS結(jié)合。無人倉庫技術(shù)是智能倉儲管理系統(tǒng)（IWMS）的一種關(guān)鍵技術(shù)，以WMS和WCS為基礎(chǔ)，集成管理人員與倉庫設(shè)備，集成管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，減少倉庫中管理人員的操作，最終實(shí)現(xiàn)建設(shè)無人倉庫的目標(biāo)。WMS與WCS集成模式見圖1。
2無人倉庫在鐵路物資管理中的應(yīng)用
通過對國內(nèi)外大型生產(chǎn)、銷售、物流企業(yè)的調(diào)查和研究，參考國內(nèi)外其他大型企業(yè)各種無人倉庫或者無人超市、無人店鋪等的實(shí)踐應(yīng)用情況，在鐵路企業(yè)物資管理中無人倉庫可以應(yīng)用以下3種模式。
2.1智能微庫方式
智能微庫是智能儲物柜的一種方式，與智能售貨機(jī)類似，通過集成生物識別、計(jì)重計(jì)件、計(jì)費(fèi)收費(fèi)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)料人或取貨人自行完成物資或貨物的出庫作業(yè)，可以脫離倉庫管理人員自動進(jìn)行出庫作業(yè)。智能微庫技術(shù)在鐵路行業(yè)應(yīng)用較早，與倉庫管理信息系統(tǒng)沒有對接，并且在檢修車間應(yīng)用具有一定的局限性，在鐵路企業(yè)應(yīng)用不夠理想。智能微庫與無人售貨機(jī)、豐巢快遞柜類似，具有投資少、見效快的特點(diǎn)。智能微庫技術(shù)成熟，其中WCS與鐵路物資管理信息系統(tǒng)（RMMIS）對接后，與人員信息、物資信息、領(lǐng)料計(jì)劃、預(yù)算數(shù)據(jù)等WMS數(shù)據(jù)相結(jié)合，共同完成出庫管理作業(yè)，信息流與指令流相輔相成可發(fā)揮智能微庫的最大作用。
2.2自助取料方式
自助取料方式是指領(lǐng)料人進(jìn)入無人倉庫進(jìn)行自助取料，不需要倉庫管理人員參與出庫作業(yè)。自助取料方式的無人倉庫技術(shù)與顧客在超市中選購商品后自助結(jié)賬類似，不同之處是倉庫屬于集體或個人資產(chǎn)的存放地，不允許其他人員隨便出入。自助取料方式通過集成智能門禁系統(tǒng)、RFID技術(shù)、電子料簽、智能指示燈、電子計(jì)重等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)倉庫管理無人的目標(biāo)。
2.2.1領(lǐng)料人進(jìn)門。目前人物識別技術(shù)已經(jīng)非常成熟，人像識別、指紋識別、指靜脈識別、虹膜識別、聲音識別等，但識別技術(shù)需要單獨(dú)購買，識別精度越高費(fèi)用越貴，而且需要配備圖像處理的專用服務(wù)器，會加大無人倉庫的建設(shè)成本。在鐵路企業(yè)，一般由內(nèi)部員工領(lǐng)料，可通過移動端APP展示二維碼進(jìn)行身份認(rèn)證。
2.2.2貨位指引。無人倉庫中可以通過設(shè)置地面指示標(biāo)志、料架指示燈、電子料簽進(jìn)行物料位置的識別。如果領(lǐng)料人事先提報(bào)過領(lǐng)料計(jì)劃，倉庫工作指示屏上將顯示領(lǐng)料人的領(lǐng)料信息，并且對應(yīng)物資道路指引、貨架及料簽指示燈亮起，領(lǐng)料人拿取物資后在電子料簽上確認(rèn)，系統(tǒng)自動指示物資的下一路徑。
2.2.3計(jì)件計(jì)重。無人倉庫中領(lǐng)料人拿取的個數(shù)或重量是無人倉庫解決方案的難點(diǎn)。重要物資的拿取可以通過RFID技術(shù)解決；一般非重要物資可以通過計(jì)重方式，在料架上安裝電子計(jì)重裝置，通過領(lǐng)料人拿取物資的重量與單重計(jì)算個數(shù)。
2.2.4出庫核算。領(lǐng)料人拿取物資后，倉庫工作指示屏上將自動顯示拿取物資的品種及數(shù)量，領(lǐng)料人點(diǎn)擊觸屏確認(rèn)后自動在WMS系統(tǒng)中形成出庫單進(jìn)行財(cái)務(wù)核算。
2.2.5庫存盤點(diǎn)。無人倉庫可以通過料架上的電子計(jì)重裝置與RFID技術(shù)自動進(jìn)行庫存盤點(diǎn)，同時(shí)也可以使用盤點(diǎn)機(jī)器人或無人機(jī)通過高清攝像頭和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行物資實(shí)物盤點(diǎn)。
2.3自動出貨方式
自動出貨方式與自助取料方式不同，自助取料方式是“人到貨”，自動出貨方式是“貨到人”。自動出貨方式是指領(lǐng)料人無需進(jìn)入倉庫內(nèi)部進(jìn)行取料，同時(shí)也無需倉庫管理人員出庫作業(yè)，是通過機(jī)器臂、機(jī)器人將物資配送到領(lǐng)料人處。自動出貨方式識別領(lǐng)料人后按照領(lǐng)料計(jì)劃潛伏式機(jī)器人將物資對應(yīng)的料架運(yùn)送到領(lǐng)料區(qū)，領(lǐng)料人可以直接拿取，也可以配備機(jī)器臂將物資拿取到領(lǐng)料臺上。
3無人倉庫在鐵路物資管理應(yīng)用前景
中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司電子所物資課題組利用2020年課題《無人倉庫在鐵路物資管理中應(yīng)用研究》（合同編號DZYF20-10）的研究經(jīng)驗(yàn)，開展無人倉庫技術(shù)在鐵路企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的研究，認(rèn)為無人倉庫技術(shù)可在鐵路企業(yè)的一些場景廣泛應(yīng)用。
3.1車間庫存管理
車間庫存是鐵路企業(yè)物資管理中的一個重要管理環(huán)節(jié)，在2018年鐵路物資管理信息系統(tǒng)V3.0版本中首次引用車間倉庫的概念，在系統(tǒng)中增加對車間倉庫的庫存管理。車間倉庫的特點(diǎn)是倉庫所在位置在生產(chǎn)檢修車間內(nèi)，不是在鐵路企業(yè)物資部門的倉庫內(nèi)，而且車間沒有專職的倉庫管理人員，一般情況下由車間工作人員兼職倉庫管理工作。車間倉庫具備應(yīng)用無人倉庫技術(shù)的有利場景，特別是智能微庫模式。智能微庫設(shè)在車間工作區(qū)域，一般情況靠墻放置，既方便車間工作人員隨時(shí)取料，又節(jié)約場地節(jié)約建設(shè)成本，同時(shí)也可以提高車間倉庫管理效能，解決車間易形成賬外料的難題。
3.2異地倉庫庫存管理
由于中國鐵路線路長且分布廣，一般情況下鐵路企業(yè)負(fù)責(zé)管理的地區(qū)較大，特別是鐵路工務(wù)段、電務(wù)段、供電段，異地倉庫普遍存在。由于一些異地倉庫地處偏遠(yuǎn)，地區(qū)用料少，工作量較小，達(dá)不到一個倉庫管理人員的工作量。異地倉庫具備應(yīng)用無人倉庫技術(shù)的有利場景。異地?zé)o人倉庫采取自助取料方式，領(lǐng)料人按照車間領(lǐng)料計(jì)劃進(jìn)入無人倉庫取料，自助取料、自動核算，可保證異地倉庫物資發(fā)放的準(zhǔn)確性和核算的及時(shí)性，極大釋放異地倉庫管理的效能。
3.3代儲物資管理
代儲物資管理是鐵路物資庫存管理的一種重要形式，鐵路企業(yè)與供應(yīng)商之間建立伙伴關(guān)系，按照雙方簽署的代儲合同或協(xié)議，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商庫存為鐵路企業(yè)服務(wù)，使鐵路企業(yè)降低庫存儲備成本。代儲物資庫存管理模式具有多種形式，目前沒有信息系統(tǒng)支持鐵路企業(yè)和供應(yīng)商代儲物資管理。無人倉庫適合應(yīng)用在中小型代儲倉庫，通過鐵路企業(yè)RM-MIS、供應(yīng)商WMS與無人倉庫的WCS信息對接，實(shí)現(xiàn)出入庫信息的實(shí)時(shí)雙向傳遞，解決代儲倉庫庫存聯(lián)合管理的難題。
參考文獻(xiàn)
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作者：李百慶 單位：北京經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司
