鐵路物資管理中無人倉庫技術(shù)的應用
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摘要：根據(jù)鐵路物資倉儲管理實際，針對無人倉庫技術(shù)的特點，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用方式。
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一步科學化、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，符合建設現(xiàn)代化物流體系運營模式的要求。
1無人倉庫技術(shù)的概述及特點
1.1無人倉庫技術(shù)概述
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進倉儲管理向智慧化、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，無人倉庫是倉儲管理智能化應用的一個研究方向。無人倉庫的核心就是倉庫管理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)與智能物流設備集成。鐵路企業(yè)根據(jù)物資管理實際，在不同場景下，合理使用智能設備，推進無人倉庫技術(shù)深度應用，實現(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鏈的整體效率，提高鐵路企業(yè)整體運營效率。
1.2無人倉庫技術(shù)的特點
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)，建設無人倉庫雖然在倉庫內(nèi)達不到完全無人的情況，但可以通過人機高效協(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上延伸應用范圍，通過引進先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)減少倉庫現(xiàn)場管理人員，甚至實現(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)智能物流設備的運轉(zhuǎn)，如機器臂、機器人、無人機、堆垛機、穿梭車、智能叉車等物流設備運轉(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，建設或購買物流設備時沒有考慮如何控制運轉(zhuǎn)，基本沒有發(fā)揮出現(xiàn)代物流設備的先進性功能。無人倉庫是WCS技術(shù)的一個發(fā)展方向，集成倉庫內(nèi)物流設備，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，通過任務引擎分解任務指揮和監(jiān)控各物流設備運轉(zhuǎn)。無人倉庫的特點是物流設備無需管理人員控制，通過信息系統(tǒng)指揮即可運轉(zhuǎn)一個倉庫，并且在控制物流設備的基礎上，對倉庫的其他設備進行集成控制，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）的一種關鍵技術(shù)，以WMS和WCS為基礎，集成管理人員與倉庫設備，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，最終實現(xiàn)建設無人倉庫的目標。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、無人店鋪等的實踐應用情況，在鐵路企業(yè)物資管理中無人倉庫可以應用以下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，與智能售貨機類似，通過集成生物識別、計重計件、計費收費等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)領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行出庫作業(yè)。智能微庫技術(shù)在鐵路行業(yè)應用較早，與倉庫管理信息系統(tǒng)沒有對接，并且在檢修車間應用具有一定的局限性，在鐵路企業(yè)應用不夠理想。智能微庫與無人售貨機、豐巢快遞柜類似，具有投資少、見效快的特點。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、領料計劃、預算數(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料人進入無人倉庫進行自助取料，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、電子計重等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)倉庫管理無人的目標。
2.2.1領料人進門。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)需要單獨購買，識別精度越高費用越貴，而且需要配備圖像處理的專用服務器，會加大無人倉庫的建設成本。在鐵路企業(yè)，一般由內(nèi)部員工領料，可通過移動端APP展示二維碼進行身份認證。
2.2.2貨位指引。無人倉庫中可以通過設置地面指示標志、料架指示燈、電子料簽進行物料位置的識別。如果領料人事先提報過領料計劃，倉庫工作指示屏上將顯示領料人的領料信息，并且對應物資道路指引、貨架及料簽指示燈亮起，領料人拿取物資后在電子料簽上確認，系統(tǒng)自動指示物資的下一路徑。
2.2.3計件計重。無人倉庫中領料人拿取的個數(shù)或重量是無人倉庫解決方案的難點。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重方式，在料架上安裝電子計重裝置，通過領料人拿取物資的重量與單重計算個數(shù)。
2.2.4出庫核算。領料人拿取物資后，倉庫工作指示屏上將自動顯示拿取物資的品種及數(shù)量，領料人點擊觸屏確認后自動在WMS系統(tǒng)中形成出庫單進行財務核算。
2.2.5庫存盤點。無人倉庫可以通過料架上的電子計重裝置與RFID技術(shù)自動進行庫存盤點，同時也可以使用盤點機器人或無人機通過高清攝像頭和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)進行物資實物盤點。
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料人無需進入倉庫內(nèi)部進行取料，同時也無需倉庫管理人員出庫作業(yè)，是通過機器臂、機器人將物資配送到領料人處。自動出貨方式識別領料人后按照領料計劃潛伏式機器人將物資對應的料架運送到領料區(qū)，領料人可以直接拿取，也可以配備機器臂將物資拿取到領料臺上。
3無人倉庫在鐵路物資管理應用前景
中國鐵道科學研究院集團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用研究》（合同編號DZYF20-10）的研究經(jīng)驗，開展無人倉庫技術(shù)在鐵路企業(yè)實際應用的研究，認為無人倉庫技術(shù)可在鐵路企業(yè)的一些場景廣泛應用。
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取料，又節(jié)約場地節(jié)約建設成本，同時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)負責管理的地區(qū)較大，特別是鐵路工務段、電務段、供電段，異地倉庫普遍存在。由于一些異地倉庫地處偏遠，地區(qū)用料少，工作量較小，達不到一個倉庫管理人員的工作量。異地倉庫具備應用無人倉庫技術(shù)的有利場景。異地無人倉庫采取自助取料方式，領料人按照車間領料計劃進入無人倉庫取料，自助取料、自動核算，可保證異地倉庫物資發(fā)放的準確性和核算的及時性，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)與供應商之間建立伙伴關系，按照雙方簽署的代儲合同或協(xié)議，實現(xiàn)供應商庫存為鐵路企業(yè)服務，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)和供應商代儲物資管理。無人倉庫適合應用在中小型代儲倉庫，通過鐵路企業(yè)RM-MIS、供應商WMS與無人倉庫的WCS信息對接，實現(xiàn)出入庫信息的實時雙向傳遞，解決代儲倉庫庫存聯(lián)合管理的難題。
參考文獻
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2伍子璐.無人值守倉庫智能管理模式的研究與應用[J].中國中小企業(yè)，2019，10.
3徐元，劉一，王志東，等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無人值守智能倉庫的建立[J].數(shù)字化用戶，2019，4.
作者：李百慶 單位：北京經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司
