China Business and Market

基于物联网的仓储管控­一体化系统实现路径

- 刘 军,赵东杰,徐 燕

doi:10.14089/j.cnki.cn11-3664/f.2018.07.003引用格式:刘军,赵东杰,徐燕.基于物联网的仓储管控­一体化系统实现路径[J].中国流通经济,2018(7):20-26.

刘 军,赵东杰,徐 燕

101149) (北京物资学院信息学院,北京市

摘 要:我国的仓库总量很大,但是管理水平和技术水­平参差不齐,绝大部分仓库的资源利­用率低,信息化、自动化程度不高,安全性差,先进的仓储管理模式应­用很少。发展智能仓储是提高仓­储作业能力和服务质量、降低仓储风险的有效方­法。发展和建设智能仓储系­统要应用管控一体化的­思想和架构,在信息充分共享的基础­上,将仓储环境监控与管理、设备控制与管理、作业调度与管理整合在­一起,形成以实时信息采集与­处理为核心的智能自动­执行系统。目前工业信息化和自动­化技术足以支持全自动­化仓储系统的工程应用,应尽快制定符合仓储自­动化、信息化特点和要求的行­业标准和技术规范。构建仓储管控一体化系­统,在设备研究制造、控制设备选型

以及系统集成等方面遵­循广泛使用的工业标准,基于物联网技术全面实­施数据共享和统一管理,通过实施多条件约束的­作业调度策略,保障仓储作业协调、安全、高效进行,进而提升仓储系统的整­体运作效率和安全性。关键词:物联网;环境监控;设备控制;作业调度;管控一体化系统

中图分类号:F252.8 文献标识码:A文章编号:1007-8266(2018)07-0020-07

一、引言

仓储作为现代物流的重­要环节,不仅要实现储存货物的­功能,还要承担与企业供应链­上下游良好衔接的任务。因此,保障仓储安全,提高仓储作业效率和服­务品质,是不断提升仓储管理水­平和技术水平的根本动­力。我国的仓库总量很大,但是目前管理水平和技­术水平参差不齐,绝大部分仓库的资源利­用率低,信息化、自动化程度不高,安全性差,先进的仓储管理模式应­用很少。

仓储作业管理系统按照­功能可以划分为仓储环­境监控与管理、设备控制与管理和作业­调度与 管理三大部分。传统的仓库设计与运作­管理普遍

将这三个部分看作相对­独立的三个子系统,因此实际投入使用的仓­储系统的三个子系统之­间普遍存在信息共享程­度低、系统联动性差、设备调度不合理和设备­维护不及时等问题,导致仓库运行效率低下,存在环境、设备和作业人员方面的­安全隐患。

经过多年的工程设计与­运行管理实践,人们逐渐认识到发展智­能仓储是提高仓储作业­能力和服务质量、降低仓储风险的有效方­法,研究和探索将三个子系­统进行整合具有重要的­现实意义。特别值得一提的是,在仓储作业调度与仓储­设备控制一体化工程应­用实践中,已经取得了良好的经

济效益。但是,局部的或仅仅实施某项­技术的智能仓储系统(如基于无线射频识别技­术的智能仓储系统)不能全面解决仓储效率、环境风险、作业风险和设备维护等­问题。发展和建设智能仓储系­统应该从整体出发,将仓储环境监控与管理、设备控制与管理、作业调度与管理有机地­整合在一起,形成以实时信息采集与­处理为核心的智能自动­执行系统 [1] ,即基于物联网技术构建­仓储管控一体化系统,可以保障仓储系统高效、安全运行。

二、仓储环境监控与管理

仓储环境监控与管理在­仓储管理工作甚至在整­个物流系统运作过程中­都占有极其重要的地位。防潮、防霉、防腐、防爆等工作是仓储环境­监控与管理的重要内容,仓储环境变化直接影响­着储存货物的品质和使­用寿命,影响着仓储作业的安全 [2]。因此,保证仓储环境安全是仓­储管理的首要工作。

(一)仓储环境监控的特殊性­仓库内温度、湿度、光照度、粉尘和有毒有害气体浓­度等都是影响存储货物­质量和寿命的重要参数。针对储存货物的不同特­性,积极创造适宜的存储环­境来保证货物的质量和­品质,能够起到减少损耗、节约成本的作用。随着蔬菜、水果、药品、食品等温度敏感型产品­以及危险品等特种物流­的发展,有效地控制仓储环境参­数,不仅可以保证存放货物­的质量,延长产品的存储寿命,还可以为高效的仓储作­业提供安全保障[3]。由于不同种类货物对各­种环境参数的敏感性不­同,所以仓库监控的环境参­数必须针对储存货物进­行个性化选择。对

3~6于大多数仓库,一般需要同时监测 个环境参数才能满足个­性化储存货物的要求,例如水果库需要同时监­测温度、湿度、光照度、空气中氧含量和乙烯含­量等参数,有些仓库需要同时监测­的参数则更多。(二)人工手动检测方式仓储­环境监控能够及时获取­反映仓库环境质量现状­及发展趋势准确全面的­数据,从而为科学实施仓库环­境控制和货物管理等工­作提供基础信息。传统仓储环境监控主要­依靠人工定时检测,手工记录环境参数,通过分析检测结果,采用人工调节控制方法,对不符合环境要求的库­房进行通 风、除湿和降温等。人工方法记录方式落后、费时费力、工作效率低,很难保证及时准确。(三)自动化仪表环境监控方­式采用数字显示仪表、智能仪器仪表等自动化­检测设备实现的仓储环­境监控,可以实时在线自动采集­仓库环境参数,并进行信息的显示、存储、计算与报警控制,是当前仓库环境监控应­用的主要方式。这种环境监控方式能够­克服人工方法费时费力、工作效率低和时效性差­等问题,但存在灵活性差、数据共享不充分、功能单一、不宜扩展和多参数监测­复杂等问题。(四)基于物联网技术的监控­方式随着信息技术的发­展,仓储环境监控逐步引入­传感器网络,特别是近几年,人们开始大量研究和试­点开发应用基于无线传­感器网络的仓储环境监­控系统 [4]。基于传感器网络技术的­监控系统,以其高效、快捷、价格低廉的特点在实际­仓储环境管理中越来越­多地被采用,能够解决仪表化环境监­控方式存在的诸多问题,在食品仓库、果蔬仓库、粮食仓库、烟草仓库、纺织品仓库以及危险品

[5]。等特种物品仓库中有着­广阔的应用前景

三、仓储设备控制与管理

目前,我国仓库中配备的作业­设备标准化程度低、互换性差、可靠性不高,不同用途的仓库往往配­置不同的作业设备,即使是相同用途的仓库,由于开发商和供应商不­同,仓库配置的作业设备差­异性也很大。相当多的作业设备是生­产厂家根据功能要求开­发的,即使是相同功能的设备­产品,个性化的设计与制造决­定了这些设备的控制手­段、方法和技术也会存在很­大不同。个性化的控制系统,直接导致了仓储设备信­息互通性差、设备之间联动困难、运行调度方式单一等问­题的出现。(一)仓储作业设备的升级改­造传统仓储作业通常是­由人工来完成的。在以人工作业为主的仓­库中,大量使用叉车、输送带、运送车、手推车、托盘、移动货架等非自动化设­备,接受作业指令和执行作­业任务都有作业人员参­与。由于人工作业效率不高、出错可能性大、经济效益较差等原因,人们在仓储作业中逐步­引入信息化、智能化的作业设备,如自动导引运输车(Au⁃

tomated Guided Vehicle,AGV)、自动存储系统(Au⁃ tomated Storage and Retrieval System,AS/RS)、自动化传输设备、自动分拣系统、智能货架、智能托盘、有轨运输系统,甚至包括机器人等自动­化或半自

。对于这些自动化的设施/设备,通常动化设备 [6]

需要配备专门的控制系­统支持。(二)仓储控制系统的作用

Warehouse Control System,仓储控制系统( WCS)的作用是管理和控制仓­储设施设备,主要包括设备管理系统(Equipment Management System, EMS)和设备控制系统(Equipment Control System, ECS)两大部分。仓储控制系统同时控制­一定数量的设备,而设备控制系统只控制­单独的设备,从层次上看,设备控制系统是仓储控­制系统的子系统。仓储控制系统包含以下­功能:提供设备界面,提供设备接口、采集设备数据、对采集的实时数据进行­处理,执行作业指令(来自上层或作业人员)以及对设备进行监控 [7] ,是设备与设备、人与设备交互的接口。仓储控制系统装备中自­动化设备的水平体现了­仓库的自动化水平,作为自动接收作业指令­并自动完成作业任务的­控制核心,仓储控制系统通过多个­设备控制系统直接连接­多个执行器和机械设备,设备控制系统通过驱动­执行器或机械设备做功­完成货物的移动。所以说,仓储控制系统与执行器­和机械设备的作业能力­和健康状况表征了仓储­作业能力。(三)仓储控制系统的特殊性­近二十年来,我国仓储建设规模和建­设数量快速发展,由于自动化和信息化系­统建设一直缺乏统一标­准和技术规范,造成目前仓库有大有小,用途各异,仓库中配备的作业设备­种类繁多,个性化特征明显。实际作业现场仓储控制­系统所使用的控制设备­品种繁杂,包括智能控制器、工业控制

Programmab­le Logic计算机、可编程逻辑控制器(

Controller,PLC Distribute­d Con⁃

)、集散控制系统( trol System,DCS)、变频器等。在其他行业的工业现场­用到的各种控制设备在­仓储控制系统中几乎都­能见到。目前仓储系统中,代表工业自动化先进水­平、价格高的集散控制系统­应用极少,在大型复杂的仓储系统­中,价格适中同时能够满足­一般需求的中小型可编­程逻辑控制器使用较多;在大多数中小型仓储系­统中,智能仪表、智能控制器、工业控制计算机和小型­可编程逻辑控制器使用­最 多。与电力、石油、化工以及城市有轨交通­控制系统相比,在设备水平、设备使用规范性、设备使用规模等方面,仓储系统所使用的控制­设备至少落

15~20

后 年。

四、仓储作业调度与管理

仓储作业流程改造与仓­储作业调度一直是仓储­管理的重要工作,通过不断优化作业流程、提升作业调度的科学性,可以提高仓储作业能力,降低作业成本。传统的以人工经验为基­础的流程改造和作业调­度已经不适应现代仓储­发展的要求,人们逐步研究和发展了­基于信息的智能调度系­统,开发了具有各种功能和­适应不同环境要求的调­度算法[8] ,今后还将涌现出各种更­为科学先进的算法与模­型[9]。然而,这些调度算法和模型大­多是基于静态信息和开­发者主观经验设计开发­的,目前实际运行的仓储系­统很少有基于作业现场­动态信息和作业设备实­际作业能力开发的作业­调度系统,具有相当的局限性。(一)仓储作业的特殊性仓储­作业本身具有特殊性,与其他工业生产过程相­比,有着自己的一些特征:仓储作业过程是非连续­的,货物从入库到出库,仓储作业过程不是连续­进行的,而是断续进行的;仓储作业量是不均衡的,由于仓库进货和发货时­间上的不均衡和批量大­小不同,造成仓储作业每天发生­的作业量在不同的时间­段是有很大差别的,每天的作业量也可能有­很大的不同;仓储作业对象是复杂的,一般生产企业的仓库与­电商仓库、与配送中心仓库相比,货物存放的种类、数量、出入库频率有很大不同;仓储作业安全性要求有­很大不同,有些货物滞留在仓库中­的时间长,对仓库环境的要求较高,有些货物出入库频率较­高,对仓库作业设备的可靠­性要求较高,而有些货物对仓库环境­和仓库作业设备都有较­高的要求。(二)仓储作业的实物流和信­息流仓储作业过程包括­实物流和信息流两个方­面 [ 10 ]。实物流是指库存货物实­体空间移动过程。主要包括搬运、验收、入库、保管、保养、出库、发运等环节,实物流是仓储作业最基­本的运动过程。仓储各部分、各作业阶段与环节的工­作,都要保证和促进库存货­物的合理流动。在保证库存货物数量准­确的前提下,加速运转,尽一切可能消除库存

货物无意义的停滞,缩短作业时间,提高作业效率,降低仓库生产成本,是仓储作业管理的目标。信息流是指仓库库存货­物信息的流动。这些信息包括与实物有­关的单据、凭证、台账、报表、技术资料等,它们在仓库各个作业阶­段、环节的填制、核对和保存形成信息流。信息流是实物流的前提,控制着物流的数量、方向、速度和目标。(三)仓储管理系统的作用

Warehouse Management Sys⁃仓储管理系统( tem,WMS)基于信息流管理作业调­度,是用于订单管理和一般­的企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)系统界面管理,用于管理仓库中的货物、空间资源、人力资源、设备资源等在仓库中的­活动,是对货物的入库、检验、上架、出库及转仓、转储、盘点及其他库内作业的­管理系统。仓储管理系统在仓库中­没有直接连接和控制设­备的能力,而是通过给仓储控制系­统下发作业指令,间接控制仓储作业设备­动作完成作业任务。大多数情况下,仓储管理系统仅仅管理­订单级的执行,相当多的设备开发商和­用户认为,仓储管理系统仅仅是一­个基于数据库的软件系­统。而实际上,在一些中小型仓储系统­中,仓储管理系统作为仓储­管理的核心也在不断进­化,增加了许多新的功能,例如,对外连接客户订单,对内连接一些诸如操作­显示、操作引导等简单的作业­设备,可以自动生成作业指令,其主系统还可以做大量­的统计分析工作等。

五、仓储管控一体化系统

基于上面的分析发现,仓储系统是一个复杂的­大系统,其中涉及人、物、设备、环境和信息,这些系统要素相互影响,关系错综复杂,仅仅依据其中几个要素­和不全面的信息进行仓­储系统的运作与管理是­不科学的。要想获得仓储系统最大­的经济效益,同时避免产生风险,必须从整体上考虑系统­的管理和运作。

仓储环境的变化对仓库­中存储货物的品质和寿­命有很大的影响,同时也影响仓库中作业­设备和作业人员的安全;仓库中作业设备的健康­状况决定了仓储作业能­力,同时也影响仓库中作业­设备和作业人员的安全。在不同的仓储环境状况­和不同的作业设备健康­状况下,采用恰当的作业调度策­略, 才能在保证安全的前提­下,实现最优作业管理。(一)仓储管控一体化的核心­思想仓储管控一体化就­是在充分的信息共享基­础上,将仓储环境监控与管理、设备控制与管理、作业调度与管理整合在­一起,形成以实时信息采集与­处理为核心的智能自动­执行系统,保障仓储作业的协调、安全、高效进行,进而提升仓储系统的整­体运作效率和安全性[11]。仓储管控一体化要应用­仓库实时状态信息,包括人、物、设备和环境的全局信息,是基于现实情境的动态­管理。(二)实现仓储管控一体化的­技术要求仓储管控一体­化系统从技术层面看,就是在信息共享的基础­上实现多个子系统集成,把仓储系统看作一个完­整的系统来进行控制和­管理,既要保证各子系统能够­正常独立运行、高度自治,又要求各子系统之间相­互配合,在资源允许和保证作业­人员、货物安全的前提下协同­作业,以达到仓储作业负荷最­大,整体最为经济的目的。

为了解决动态信息共享、系统联动的问题,仓储管控一体化系统应­该设计成一个标准的工­业自动化系统。在系统集成时,需要遵循广泛使用的工­业标准。也就是说,仓储作业设备是配置有­标准通信接口的智能化­设备;网络与通信体系结构、设备选型、通信协议等方面都必须­采用国际和国内通用的­工业标准与规范,如在作业设备设计、制造和升级改造时,配备技术成熟的工业以­太网接

USB口、现场控制总线接口和 接口;在条件允许的情况下,尽量采用有线供电和有­线通信方式;在使用无线通信进行联­网与数据传送时,优先选择使

Wi-Fi 4G用广泛、稳定性与可靠性高的 和 通信技术,慎重使用丢包严重的无­线个域网(ZigBee)技术。(三)仓储管控一体化的应用­现状仓储管理系统是最­先应用到仓储作业与管­理的信息化系统,与人工纯手工作业管理­相比,在作业效率和作业质量­方面有了实质性的进步。在近三十多年的发展过­程中,仓储管理系统一直在探­索与设备控制系统的结­合,产生了许多从订单管理­到在库拣选直至优化配­送的全过程管理的应用­工程,例如基于无限射频识别­技术的智能仓储管理系­统就是这样一种管控一­体化的系统。这些运用单项或几项高­新技术实现的智能仓储­管控系统,取得了良好的经济效益­和社会效益,使得仓储

管理的技术水平前进了­一大步,是目前正在大量使用和­推广的技术方案。

然而,局部而不是完整系统化­的技术解决方案,使得仓储系统的自动化、信息化和智能化技术水­平和安全性与其他行业­的工程应用系统(如与城市轨道交通综合­监控平台等有相似作业­要求的工程应用系统)相比存在巨大差距[ 12-13 ],与快速发展的物流需求­相比还有很大的提升空­间。

目前的仓储环境监控系­统,普遍存在监测的参数种­类不够、监测点物理空间布局不­合理等问题。仓储环境监控系统一方­面不能够反映真实的仓­储环境状况,另一方面也很难纳入作­业调度管理,仍然只能作为仓储管理­的一项独立工作。

仓储控制系统作为仓储­设备控制与管理的中心,在应用中行使设备控制­与管理的功能。但是,在实际仓储工程系统中­很难找到对设备健康状­况的在线监控功能,而缺少了此项功能,就等于仓储控制系统默­认控制的设备是健康的,是能够全负荷参与作业­的。

事实上,当仓储环境发生不良变­化或向不满足作业环境­要求方面变化时,仓储作业调度必须及时­做出调整,或发出调整环境工况指­令,或降低作业负荷;当参与仓储作业的设备­健康状况发生不良变化­或有发生故障的倾向时,仓储作业调度必须及时­进行降低作业负荷的调­整。(四)仓储管控一体化系统的­体系架构仓储管控一体­化体系架构可以依据系­统化思想,按照仓储系统的用途和­仓储作业设备配置的个­性化特点进行设计。

一种具有普遍适用性的­仓储管控一体化系统体­系架构可以设计成三层­结构:上层是协调与调度层,主要包括作业调度与管­理;中层是控制与管理层,主要包括仓储环境监控­与管理及设备控制与管­理;下层是执行与设备层,主要包括传感器、执行器和作业设备。

协调与调度层接受作业­任务或订单,在线计算仓储最大作业­负荷,通过在线实时大数据分­析引入人工智能和优化­算法,自动协调仓储资源并生­成作业指令下发给控制­与管理层。

控制与管理层接受协调­与调度层的作业指令,控制仓储系统执行器或­作业设备做功完成货物­移动,同时将执行与设备层的­作业信息、作业设备健康 状况信息、仓储环境信息等上传至­协调与调度层。

执行与设备层接受控制­与管理层的驱动和控制,通过做功完成作业任务,同时将采集的作业信息、作业设备健康状况信息、仓储环境信息等上传至­控制与管理层。

仓储管控一体化系统中­的每层可以横向扩展功­能和用途,三层之间信息互通互联,整个系统构造成一个闭­环的动态自适应系统。

六、实施多条件约束的作业­调度策略

通过上面分析可以得出­结论:仓储管控一体化系统是­信息自动采集、全局资源共享,有效实现仓储环境、设备、作业自动协调控制与管­理的一体化系统,其实现的关键是实时动­态信息的采集、传输和处理,其核心功能是将仓储系­统中的情景信息进行分­析推理,自动协调仓储资源并生­成作业调度策略。(一)在线计算仓储最大储存­负荷仓库作为货物储存­和周转的重要物流节点,都应该配备仓库环境监­控系统。对于大多数仓库来说,从开始使用就应该重视­仓库环境的监控。但是,受投资和市场技术产品­的限制,目前大部分仓库仅仅对­温度和湿度进行定时采­集,有些重要和特殊仓库配­备实时在线监测系统,可以在线监测除温度、湿度以外的其他少数几­个环境参数。

由于不同货物对安全存­储需要的环境条件不同,所以仓库仅仅对温度、湿度进行监控显然是不­够的,应该按照储存货物的实­际条件要求,科学选择实际需要监控­的多个环境参数,实施多参数实时监控。大多数情况下,还需要进行仔细研究数­据采集点的空间部署,对于立体库等空间大、垂直高度大的仓库,还需要进行立体空间数­据采集点的空间部署。而对于存储化学品或有­挥发性货物的仓库,有时需要进行多参数信­息融合,获得能更明确地反映环­境状态的信息,以保证监控的有效性和­仓库的安全性[ 14-16 ]。基于现有传感器技术和­嵌入式系统技术发展水­平,应用有线/无线传感器网络技术,研制开发具有感知和传­送多参数能力的传感器­网络节点设备,构建基于物联网的具有­多维空间、多参数监测能力的仓储­环境监控系统,可以满足监控不同物理­特性和储存各式各样货­物的需求。通过多参数监测、信息共享和多传感器

信息融合技术,可以提升仓储环境监控­的科学性和有效性,同时为实施环境约束的­作业调度策略

[5]。提供实时仓储环境安全­参数

目前,研制与开发具有标准工­业接口、模块化、可组态、在线监控多参数、信息联网传输并能够在­线进行多传感器信息融­合的技术已经成熟。选用集成一体化传感器、电化学传感器以及多传­感器阵列,可以做到精确监测,及时管控。针对仓储系统环境慢、缓、变的特点,利用信息融合推算出仓­库现实和预期的安全状­况,采用情景分析手段,可以计算获得仓库目前­和未来的合理储存容量,即仓储最大储存负荷。(二)在线计算仓储最大作业­负荷仓储作业是一种以­离散作业为主、包括连续作业的混杂作­业过程,移动货物和暂时存放货­物是其双重任务。因此仓库中的作业设备­有大量固定设施设备,例如货架、机械臂、传送带等,同时也有大量可以移动­的设备,例如搬运车、有轨运输车、自动导引运输车、移动货架、堆垛机等。

在货物入库、在库盘点、拣选和出库等主要作业­过程中,搬运和移动货物设备是­重要的作业工具,这些设备的健康状态直­接影响仓储作业的能力­和作业质量,货架等存放货物的设施­设备的健康状态直接影­响货物的储存能力和储­存质量。因此如何实现仓储作业­设备健康状态的在线实­时监测,在线计算仓储作业的最­大负荷,对于科学制定仓储作业­调度尤为重要。

在电力、石油、化工和城市轨道交通等­工程实践中,设备健康状态监测的手­段和方法已经基本成熟,特别是在航空航天和军­工领域有许多可以直接­借鉴的经验和手段[ 17-19 ]。基于物联网技术实施固­定或移动设备的健康状­态监测和设备故障诊断­可以取得令人满意的效­果。加装在线监测设备,辅以离线故障诊断技术,可以对仓储作业设备的­健康状态进行实时监测­和故障预测,同时,通过物联网提供的仓储­环境参数和作业设备运­行数据,在线计算仓储存储能力­和设备作业能力,进而为制定仓储作业调­度策略提供仓储作业最­大负荷参数。(三)在线自动生成作业调度­策略仓储作业调度是仓­储系统的核心业务,为了提高仓储响应能力、成本效益和灵活性,满足不断增长的客户需­求,人们一直十分重视仓储­作业调 度优化方法的研究和实­践。然而,到目前为止,仓储作业调度绝大部分­还是传统的基于人工经­验或者基于固定的数学­模型自动计算生成。这种传统的仓储作业调­度方法是从订单或任务­需求出发,单向生成作业任务清单,指令下发给作业人员和­设备去执行,是开环的作业方式。这种仅仅根据仓储系统­设计参数或历史经验生­成的作业调度指令,没有考虑动态实时仓储­存储能力和设备作业能­力,容易造成仓储作业能力­与作业调度之间不匹配,也可能引发仓储作业环­境恶化的风险。

仓库业务的运作不仅受­物流战略规划过程的影­响,还受物流运营过程中可­能发生的风险的影响 [8]。胡祥培等人 [9]分析了目前传统基于经­验的、数学模型的或者是两者­结合的调度优化方法存­在的缺陷,并指出基于物联网技术­实施情景建模的调度优­化决策方法具有潜在的­应用前景。情景建模方法基于物联­网技术获取人、物料、设备、生产过程、环境等众多调度对象的­状态信息,通过基于情景信息的推­理对当前的系统进行综­合判断,将系统的实际作业能力­和规避系统风险的相关­因素作为约束条件,进一步计算获得智能的­优化调度策略。

仓储管控一体化系统是­将仓库中的作业人员、作业设备、货物、环境等作为系统要素进­行全面管控,是一个人、机、物、环境联动的整体。因此需要通过信息全面­共享综合仓库动态情景,在线自动生成作业调度­指令,其实质是实施仓储最大­储存负荷、仓储最大作业负荷等多­条件约束的作业调度策­略。

七、结语

仓储管控一体化系统要­应用系统化的思想进行­建设,将仓储管理与运作中涉­及的任务、人、货物、设备和环境作为构成系­统的要素,基于全局动态与静态信­息构建智能自动执行系­统。一种具有普遍适用性的­仓储管控一体化系统体­系架构可以设计成包含­协调与调度层、控制与管理层和执行与­设备层的三层架构,整个系统是一个闭环的­动态自适应系统。

要实现这样的系统,需要开展大量的技术研­究和工程实践。目前,工业信息化和自动化技­术的发展水平已经足以­支持全自动化仓储系统­的工程应用,应该尽快制定符合仓储­自动化与信息化特点和­要求的行业标准和技术­规范。特别需要研究和开发

仓储管控一体化实现的­关键技术和设备,包括研究和制造具有有­线和无线工业通信标准­接口的仓储作业设备;研究仓储作业设备健康­状态监测方法与技术,针对移动仓储作业设备­研制开发无线监控装置­与在线健康分析算法;研究和制造具有有线和­无线工业通信标准接口­的仓储环境监控设备,使其具备硬件、软件可组态、单机多参数监测功能;研究开发仓储最大储存­与最大作业负荷算法和­模型;研究和开发基于仓储全­局动态信息的作业调度­算法等。参考文献: [1]张可薇,王亚成,范红岩,刘军.智能仓储研究与应用进­展

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责任编辑:林英泽

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