仓储自动化：大趋势下的创新技术

仓储自动化起源于20世纪50年代的美国，彼时开发者将计算机控制技术应用到传统的高架仓库中，开创了自动化仓储的先河。人们很快意识到此举对于提升仓储运营效率、降低综合成本的好处，因此很快将这样的成功案例复刻到了更广泛的仓储应用中。

 

智能自动化仓储一般是由自动化立体仓库、立体货架、有轨巷道堆垛机、高速分拣系统、出入库输送系统、物流机器人系统、信息识别系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统、以及其他辅助设备组成，并且还要借助当下最火热的物联网技术，如RFID技术通过先进的控制、总线、通讯等手段，实现对各类设备的自动出入库作业。

 

不难看出，智能自动化仓储需要应用互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能、RFID、GPS等技术的支撑。同时，我国仓储业也正在向智能仓储与互联网平台发展，条形码、智能标签、无线射频识别等自动识别标识技术、可视化及货物跟踪系统、自动或快速分拣技术等已经在一些专业仓储企业大量应用。

时至今日，仓储自动化根据应用场景的不同，演化出了两种类型：

 

工业生产型

工业企业基于原材料、半成品、成品以及零备件等货物存储、输送和信息化管理，实现物料自动传输与订单自动处理，提高生产配套效率、车间物流管理水平以及仓储管理能力。这已经是工业4.0蓝图中重要的一环。

 

商业配送型

主要为商业企业提供产品存储、分拣、配送和信息化管理，实现信息自动传输与订单自动处理，提高订单处理能力，降低订单分拣成本，进而减少流通成本。此类应用业已成为今天庞大的电商王国不可或缺的支柱。

 

可见，仓储自动化已经与智能制造、电子商务这两个重要的经济引擎深度绑定，其未来可持续的发展前景毋庸置疑。据Allied Market Research的市场研究数据，2022年全球仓库自动化市场规模约为157亿美元；在2023至2031年间，预计该市场的年复合增速为15.3%，在2031年将达到576 亿美元。

目前，我国正处于仓储物流升级阶段，由机械化向自动化和智能化不断升级。其原因在于：一是电商、物流产业迅速发展，带动了智能仓储的需求。于是众多设备商积极向系统集成商转型，寻求优质客户和新的利润增长点；二是，劳动力成本高涨、加之国家政策大力支持鼓励智能仓储发展；三是、加上制造业等外包需求的释放和仓储业战略地位的加强。

 

仓储自动化中的创新技术

按照比较严谨的定义，仓储自动化是指通过信息化、物联网和机电一体化等技术，提供智能化物流解决方案，通过将物料出入库、存储、输送、生产、分拣等物流过程自动化、信息化和智能化，来实现降本增效的目的。由此不难看出，新技术的应用是仓储自动化发展的底层驱动力。

与其他自动化系统类似，仓储自动化系统也包括感知、连接、决策、执行等几个关键环节，构建起了一个完整的数据产生、传输、处理和应用的链条。这其中，也是各种创新技术的演兵场。

 

1、识别与感知

现代仓储管理依托RFID技术，可以自动读取仓库中不同货物的数字标签，识别其“身份”并进行自动化处理，提供了一种高效的解决方案。同时，更多的传感技术也正在被集成到仓储自动化系统中，让相关的设备具备诸如机器视觉和空间感知等能力，以便可以综合更多的数据，建立更全面的洞察。

 

2、工业物联网（IoT）

仓库自动化的另一个重要组成部分：智能的工业物联网（IoT）。透明度是仓库管理的全部和最终目的。在过去，了解仓库的库存就足够了，而今天则意味着从各种来源和系统中汇集大量的数据，并实时处理。因此，IIoT平台持续记录、收集和评估仓库中的工厂、传感器和过程数据，控制系统，报告故障，安排维修工作（预测性维护），并减少停机时间。预测性分析提供了未来需求波动的指示，并确定了材料流动和交付的最佳路线。各个仓库流程内的网络化程度越高，优化的机会就越明显。为了更好的决策，哪里缺少数据？订单拣选的问题出在哪里？以及如何使交通和工作路线变得更短？

 

3、仓储管理系统（WMS）

这是整个仓储自动化系统的“大脑”，汇聚来自各方面的数据，并通过处理最终形成决策指令，驱动整个仓储系统的高效运转。值得注意的是，AI技术的应用，正在赋能WMS新一轮的迭代升级，建立在海量数据基础上的洞察，为优化流程、避免故障、提升效率带来更大的价值。

 

4、仓储机器人

自主运作的机器人作为仓储系统中实现货物搬运的末端执行器，是仓储自动化的一个重要标志，其中具有代表性的包括AGV（自动导航车辆）、AMR（自主移动机器 人）和ASRS（自动存储和检索系统）。它们可以根据预先设置好的线路（如AGV）或者是自主感知周围环境（如AMR）自动化运行，实际上自身就已经是一个集环境感知、决策规划和控制执行于一体的综合智能设备，且产品的功能和形态也日趋多样化。

 

 

自主移动机器人（AMR）在规定区域内自由导航。自主的自动导引车（AGV）、无人机和自动输送系统可以覆盖很长的距离，并将货物安全、快速地送到正确的地方。另一方面，协作机器人（cobots）与人类同事 "携手 "工作，并简化了工作流程。

 

5、智能基础设施

为了支撑整个仓储系统的智能化发展，相关的基础设施也需要智能化升级，比如为AGV和AMR配套的智能充电站、安全监控设备等，这也是将仓储自动化系统无缝融入到仓储物流体系中的关键。