供应链与物流技术:WES 2.0

2007年6月，我参观了位于堪萨斯州渥太华的美国鹰公司(American Eagle)最近新开的552平方英尺的扩建项目。，配送中心。这个新空间在很多方面都是独一无二的，至少在我当时的经历中是如此，它是未来事物的前兆。

首先，虽然没有人使用多渠道或omni-channel当时，该设施旨在管理三个不同品牌的库存(全部存储在中央储备存储区)，并通过多个销售和分销渠道完成订单。有立即需求的来料纸箱被交叉装卸到一辆开往商店的卡车上。除此之外，物品被送到备用仓库，并使用多种挑选方法进行挑选，包括语音挑选、手腕上的扫描仪和光挑选，然后被导入交叉带分拣机。在包装站，这些商品可能会被放入混合的SKU箱中用于商店补充，或者直接发送给消费者的多线和单线订单。而且，这三个品牌都是如此。

第二，在没人用这个词的时候仓库执行系统(WES)当时，来自Vargo的WES软件解决方案是订单履行流程的核心。在那个时候，一个曼哈顿的同事仓库管理系统(WMS)管理接收、放置、库存和运输。但是,Vargo系统管理挑选和包装过程，根据包装站发生的情况拉动设备的工作。这样做是为了平衡工作，使所有的打包工作站一直都很忙，而不是让一个工作站负担过重，而另一个工作站则在等待工作。

快进到ProMat 2019．到那时，每个自动化解决方案提供商都提供了我们现在所说的WES。但在节目结束时，我采访了语音解决方案提供商Lucas Systems的约翰·施里弗(John Schriefer)。他描述了一种新的软件解决方案，该方案使用的算法类似于为自动化设施开发的算法，但可以管理通常由人工智能指导的传统流程世界媒体峰会．他们称之为WES，即工作执行系统。

就在几个展位之外，是WMS供应商的首席营销官丹·吉尔摩(Dan Gilmore)Softeon,他还谈到了WES的新功能，以优化传统的拣选过程、puwall和自主移动机器人，这是WMS单独无法做到的。

带来实时的订单分配和约定工作者的优化是WES的一个新尝试。这是德怀特·克拉皮奇，研究副总裁和Gartner小伙子，正在看。克拉皮奇说:“像Lucas、Softeon、Manhattan等公司正在讨论的是将更强大的基于约束的规划技术应用于仓库的能力。”“这些系统旨在以最有效的方式分配工作，然后根据现场发生的变化动态地重新分配工作。”如果我在2007年看到的系统是WES 1.0，那么我们正处于WES 2.0的边缘。这些解决方案还可以做其他事情，那就是将计算能力和决策能力放在移动计算设备上，使其处于工作执行的边缘。这是将边缘计算引入材料处理领域的一个例子。事实上，Zebra已经为其新的WES解决方案注册了术语FulfillmentEdge的商标。

WES的演变

在讨论我们现在的处境之前，回顾一下我们是如何走到这一步的是很有帮助的。Klappich指出，WES供应商为自动化仓储带来的能力“正是制造执行系统(MES) 30年来所做的事情。”仓库刚刚赶上MES。事实上，解决方案Vargo在美国鹰的部署源于MES。Vargo的一位客户高管阿特•埃尔德雷德(Art Eldred)表示:“20世纪70年代，我们的一位负责人为军方开发了一种自动制导车辆解决方案，这是MES的翻版。”“它使工作、人员和设备保持同步和排序，以保持生产线的运行。我们将同样的概念应用于自动化仓储。”在Vargo这样的公司看来，WMS是一个有效的库存、订单和业务规则记录系统，但在执行订单方面就不那么有效了，尤其是在那些混合了自动化解决方案的设施中，比如货物到人的拣选站，以及传统的流程，比如语音拣选、货物到车和putwalls。新的软件层可以编排订单履行流程，因此从班车、AutoStore或Opex解决方案中挑选的物品将与从三层挑选夹层或购物车中挑选的物品同时到达puwall。更重要的是，系统可以根据实时情况分配和重新分配工作，以平衡这些不同领域的工作负载。埃尔德雷德说:“WMS根据挑选模式预先计划工作。但一旦计划好了行程，WMS在动态决策方面的可见性就很有限，因为它无法从员工那里得到实时反馈。”另一方面，WES更接近实际情况。 By collecting more information from more points, it has real-time visibility into what’s going on down on the floor. Rather than assign a batch of tasks, a WES assigns one task at a time “and doesn’t give a worker the next task until the first is finished,” Eldred explains. Vargo was early to the party, but it wasn’t alone. Within a few years of my visit to American Eagle, most of the leading OEMs and consulting firms had developed a WES. And while a WES is now practically a necessity in an automated e-fulfillment facility, the next generation work execution system, WES 2.0, is addressing a different issue: How to bring a new level of efficiency in facilities that still rely on highly manual processes, like pick to tote, pick to pallet and pick to cart?

把它带到边缘

当打印机、扫描仪和移动电脑变得真正可移动时，其卖点是无线连接可以让你把设备带到工作完成的地方。但这些设备本质上是哑终端，充当仓库管理或企业资源计划(ERP)系统;那就是情报所在的地方。这些系统知道他们分配了什么任务，但它们基本上是在黑暗中，直到助手扫描条形码、读取检查数字或在任务完成时轻敲灯条。这就像用UPS追踪快递和等Uber的区别。通过包裹递送，你知道你的包裹最后一次被扫描的位置，但不知道它现在在哪里。在优步应用程序上，你知道你的司机在任何给定的时间点在哪里。任务发送到楼层和完成之间的差距为工作执行系统创造了机会。“我们的客户拥有WMS和ERP系统，这些系统都是围绕工厂内的库存位置进行定位的，”他说安德鲁·索斯盖特他是阿里巴巴全球销售和营销副总裁卢卡斯系统．“我们缺少的是一个专注于优化仓库人员并实时进行优化的系统。”在这个新模型中，WMS仍然管理库存并从订单管理系统接收订单。然后将这些订单发送到工作执行系统进行执行。索斯盖特说:“当我们从WMS获得订单池时，我们会计算出购物车的订单数量，我们需要的购物车数量，然后对它们进行批量处理，以获得最高的拣选密度和最短的运输路径，以满足这些订单的所有优先级。”更重要的是，由于传感器和其他实时数据收集技术的普及，该系统，如优步应用程序，可以实时了解正在发生的事情。正如高德纳公司的克拉皮奇所言，“我们现在拥有了前所未有的位置感知能力。当我知道我每一项资产的位置时，我就可以把更复杂的知识运用到我需要人们去的地方。”

Worker-centric

早期的系统以库存管理为导向，而这种新方法的核心是“让工人尽可能高效地工作”詹姆斯Hendrickson他是公司产品和供应管理总监霍尼韦尔．将智能和决策能力置于边缘，可以对人员和工作进行复杂的优化。亨德里克森说:“这些新的解决方案提供了更深入的功能，而不仅仅是放置一个条形码扫描仪，然后按照主机系统告诉你的去做。”“处于边缘的员工才是你想要赋予他们权力的人。”他指出，将分析和决策推向边缘还有另一个原因安德鲁•皮尔斯他是Zebra的WHSE解决方案高级产品经理。他说:“当一个仓库运行的是20年前的技术，比如终端仿真，或者仍在使用纸张时，助手们就会找出自己执行任务的最佳方法，结果好坏参半。”“我们希望以最好的方式指导和指导员工。”工作执行系统根据一天中任何给定时间内设施资源和资产的情况创建动态工作流。这使得系统能够以最优的方式分配工作。虽然这些系统还处于早期阶段，但随着它们的扩散和收集更多的数据，未来它们将能够使用人工智能和机器学习来提高性能。

智能购物车

到目前为止，大部分讨论都着眼于将WES应用于语音导向的工作人员。其他解决方案提供商也在研究WES如何优化提货到推车的操作，或者Fortna所说的“智能推车概念”。Fortna公司负责解决方案设计和研发的副总裁拉斯·梅勒(Russ Meller)解释说:“智能推车使用灯光和辅助设备，使工人在推车前的工作效率更高。”现在，我们可以利用WES智能将工作分配到购物车。”假设一个批量订单需要1000件商品。由于系统知道这些商品的位置，因此它可以发布订单，因此拥有10个插槽购物车的关联人可以获得10个订单，这些订单的商品彼此相邻，基本上是将购物车插入插槽。另一种方法是在订单完成时动态地卸下手提袋，在购物车继续打包时为新订单打开一个插槽。梅勒说:“现在，我不仅在流程开始时分配10个最好的订单，而且还关注即将到来的订单。”他把这比作在餐馆里翻桌子。未来，该系统将在分配工作时考虑劳动生产率和订单中断时间等因素。梅勒说:“因为我们知道要挑选的商品数量、它们的位置以及每个工人的生产率，我们可以估计完成订单所需的时间。” “If I’m an hour before a cut-off time, I can decide whether to optimize the productivity of a cart or distribute the order to two carts to make sure we make the cut-off time.”

这些新工具不仅优化了拾取路径，还支持优化拾取车槽的策略。

WMS加入了游戏

仓库和工作执行系统的出现是因为WMS解决方案的需求没有得到满足。Gilmore说:“公平地说，WMS解决方案将流程视为连续的步骤，而没有从大局出发，提供大量机会将劳动力从配送中心转移出去。”如今，像Softeon、Manhattan、JDA和HighJump这样的WMS提供商正在弥补失去的时间。吉尔摩说:“推动自动化系统效率的原则可以应用于几乎没有自动化的配送中心。”“这将导致WMS技术的飞跃。”这种新方法的一个实际例子是Softeon称之为“虚拟putwall”的东西。它采用动态视图将工作分配到类似于上面的智能购物车示例的puwall。吉尔莫说:“假设你有10个模块，每个模块有50个小隔间，或者500个小隔间。“我可以为10个单独的模块释放工作，或者我可以创建5组两个模块，以优化批量拣选并减少传送带上的托特数量。它不是固定的。 Tomorrow, it might be better to do 10 than five.” A similar evolution has been taking place at Manhattan Associates. “That American Eagle facility you visited was a pioneer in this space,” says亚当•克莱恩他是曼哈顿的产品管理高级总监。2010年左右，Kline被要求观察那里发生了什么，看看如何将这些概念应用到WMS中。Kline说:“我们认为WES供应商是从自动化层面来看待问题的。“在我们看来，发布作品的时机并不重要。有库存，有人员，有设备。作为WMS供应商，我们可以采取自上而下的观点，因为我们完全了解订单、库存、人员以及他们的位置。”结果是“订单流，它与WES相邻，”Kline说。在这种新的思维方式下，“我们可以在个人的基础上处理订单。当它进来时，我们可以保持它，直到我们从电源或其他资源那里得到可用容量的信号。”它现在还包括一个与下游自动化通信的软件层。 “They are two different components, but created within the WMS,” Kline says. Pick paths are optimized by applying the algorithms developed for transportation management to the warehouse. WMS’s most compelling pitch could be that there’s just one throat to choke. “Why bring in another vendor if the functionality is already baked into the WMS?” asks Kline. Gilmore agrees. “Clearly there is a market for WES in a heavily automated environment,” he says, “but in conventional facilities, with workers, putwalls and perhaps some robots, WES doesn’t have to come from an automation provider.”

下一个步骤

这个快速移动的空间下一步将向何处移动?在Fortna的视野中俄国人的情节剧电影例如，人工智能和机器学习即将到来，基于实时生产力水平和仓库活动更好地利用劳动力的能力也即将到来。梅勒说:“每个人都在争取的是可见性，它可以让你分配劳动力来优化多个上游和下游流程。”“我认为这就是我们前进的方向。”埃尔德雷德认为机器人技术的出现，尤其是自主移动机器人技术，是仓库优化的下一个领域。这并非没有挑战。“机器是可预测的，”他说。“我们可以预测机器将如何处理我们交给它的工作。我们无法预测一个人能做什么，这让事情变得复杂。”此外，进入市场的机器人几乎没有标准化。它们都有自己的标准、通信协议和功能。 “Clearly, we have work to do,” Eldred says

本文提到的公司:

• Fortna
• 霍尼韦尔
• 卢卡斯系统
• 曼哈顿的同事
• Softeon
• Vargo
• 斑马