下一步:通过先进的仓库系统实现“非接触式”数据中心

棕色的纸箱以极快的速度飞驰而过，气动触发器的声音将纸箱转移到单独的路径或滑槽中。红色的激光束闪烁着，扫描纸箱上闪亮的白色标签，检查里面的东西，确定它们的目的地。

好吧，我们承认将仓库自动化浪漫化有点困难，但在实际操作中观察它是令人惊讶的。所有这些纸箱、传送带和激光灯都是一个高度复杂的系统的一部分，这个系统继续向自主和自主的领域前进人工智能(AI)．

这种自动化的核心是两种类型的系统协同工作，以执行看似编排好的性能仓库管理系统仓库控制系统(WCS)。虽然这些系统自20世纪90年代以来就已经存在，但一场革命正在进行中，通过仓库执行系统(WES)来增加复杂的自治级别。

COVID-19与仓库自动化

的影响新型冠状病毒肺炎由于劳工健康问题、供应链受到阻碍，以及新一波自动化仓库和配送中心继续出现，仓储和配送的持续时间可能远远超过大流行本身。

仓库、配送和履行中心瘫痪，健康和安全问题成为人们最关心的问题，尤其是在亚马逊等知名企业的案件蔓延之际。然而，大流行的影响也促使对数据中心业务进行了重新评估，从当今仓库所需的自动化程度和先进软件，到建筑规模、工作区域设计和位置的重要性。

这一流行病突出了艾滋病的日益流行电子商务通过提供一个更安全、不那么拥挤的工作环境，主要通过提高自动化程度来实现，从而减轻劳动和生产力风险的实现和日益增长的需求。

重要的是要记住，在大流行之前，系统和自动化能力正在迅速发展。然而,新型冠状病毒肺炎带来了一种加速的意识，并推动将这些变化公之于众。简而言之:这对一些人来说是一记警钟，对另一些人来说是一种肯定。此外，专家们一致认为，当大流行最终继续蔓延时，它对仓库和配送中心的影响肯定不会很快消失。

仓库执行系统的兴起

传统的履约仓库使用WMS来接收库存，定位和跟踪其在仓库中的移动。当从ERP或OMS发送订单时，WMS根据可用库存和资源创建一个“波”工作，在承诺的订单周期内挑选、包装和发货订单。

WES关键功能优点:

动态劳动平衡

• 提供实时的、系统导向的跨多个工作区域的劳动平衡
• 根据当前的优先级和工作量需求做出决策
• 同步所有工作区的操作
• 解释了“区域转移”对过度工人流动的惩罚

分拣机优化

• 实时优化决策项目排序
• 增加28%的分拣能力
• 将“问题订单”减少75%
• 减少加工和物料搬运的劳动
• 允许工人按自己的能力工作

下一个定单优化

• 实时决定下一个订单的释放
• 根据订单优先级，船舶要求，订单年龄，采摘地点和可用库存来决定
• 允许几乎立即处理优先级订单
• 确定在资源有限的操作条件下“不选择”哪些订单

旋转分批拣选

• 消除低生产率的波动过渡时期
• 最大限度地持续利用资源
• 电平过程，消除谐波峰谷行为

WMS是一个被动的系统，需要用户输入，表明任务已经完成。入站/出站流程的优化通常设计在操作中，而不是通过WMS。

利用自动化的履约仓库，如传送带、分拣机和拣放到轻型的仓库控制系统。WMS向WCS发送关于自动化目标的信息，然后WCS利用来自WMS的信息来控制自动化，以将产品移动或路由到目的地，或打开取光架上的灯。

WMS和WCS都相对独立地工作。这些系统无法对生产、瓶颈、服务水平承诺或紧急情况的变化做出反应。它们需要人工干预来重新确定优先级、重新安排路线或加快订单或流程。

另一方面，仓库执行系统可以实时协调和指导所有资源:人工和物料搬运设备。反应式WES在连续的流程中移动生产，以优化服务水平，并可以对生产问题做出反应，并重新调整工作负载的优先级，例如将高优先级订单下放到仓库，而不会创建新的波(无波拣选)或中断当前的生产流程。

WES还可以努力改善仓库之外的生产和服务，以优先考虑紧急订单的入站收据。利用预测分析和复杂的算法，WES可以在没有人工交互的情况下检测问题并制定解决方案。

WES在行动

下面是WES如何在履行中心中发挥作用的示例，以协调最后一分钟的高优先级订单。

多件物品的次日空运订单被送到仓库。WES可以优先考虑包含必要库存的入站货物的收据，并可以分配接收资源和分配可用的码头门和自动化。在扫描入站纸箱后，WES与WMS协调将纸箱发送到补货处。

WMS/WES发出一个任务来补充库存。在不向包含库存的区域内的拾取者发送信号的情况下生成拾取命令，将单位拾取到多个箱子中，然后WCS将箱子路由以进行加速处理。

为了进一步解释WES的价值，让我们使用一个袋式分拣系统，如SDI的Joey分拣机。单独的物品被扫描并放入袋子中。使用先进的算法，这些袋子被排序和打乱，直到订单上的物品彼此相邻，并前进到生产线的开头进行包装。

然后，这些袋子被送到一个包装站，在那里，它们被纸箱化了，并由WCS及时送到隔夜运输通道，以便第二天空运。

资源的可见性

WES对所有可用资源具有可见性，并可以协调活动以满足承诺的服务水平。WES与可穿戴设备和扫描仪集成在一起，可以看到单个活动，并可以识别生产延迟。基于生产中的这些变化，WES可以将任务重新分配给可用资源，以提高效率和吞吐量。

IoT(物联网)革命将提供更多的设备和设备，WES可以利用这些设备优化实施工作流程。可穿戴设备可以跟踪位置、生产力和反馈，而无人驾驶卡车可以部署来挑选托盘进行补充。入站拖车可以进行地理围栏，并分配一个码头门，分配资源来卸载商品。

结合WES功能来推进自动化

对于包含高度自动化的大型复杂操作，将同时需要WCS和WMS。WES通常不会取代WMS;而是与之结合。而且，在未来，可以预见WMS将包含足够的智能，以便WCS/WES可以滚动到WMS解决方案中。

这种集成可以减轻实施的一些压力，并将降低在一个设施中运行多个“面向仓库管理”系统的成本。对于高度自动化的解决方案，大约20%的实现工作将需要用于管理仓库系统的集成。

展望未来

在未来，可能会开发出标准的消息传递系统，以便更简单地集成仓库自动化及其管理系统。

未来的仓库执行可能会增加自主移动机器人和人工智能功能(如认知计算和机器学习)的使用，也可能包含比目前更多的自动化控制知识。

许多WES供应商正在构建模块化解决方案，以减轻跨所有流程集成的需求。公司可以选择实现流程的哪个方面需要WES功能，并购买专门建造的模块。应用这些“下一代”技术，WES被证明在本质上比必须包含实现过程和自动化的所有方面的WMS或WCS更加灵活。

人工智能和仓库执行

在过去，履行仓库的决策是基于历史数据分析。然而，COVID-19的影响导致消费行为以比以往任何时候都更零星的方式受到冲击，没有人真正知道日常运营会发生什么。各家公司都在猜测哪些模式会持续下去，哪些只是暂时的。

人工智能可以帮助解决这些不可预见的挑战。展望未来，预测客户需求需求将利用大量来自新来源的数据，如物联网和外部合作伙伴协作，以确定履行中心的下一个最佳行动。人工智能将大量的数据转化为可用的见解，以支持履行中心的大量决策。

WES应用场景

各公司都急于开发履行执行系统，以实现先进的功能和更多的自动化机会。目前，WMS和WCS软件供应商、物料处理和自动化供应商以及独立的WES开发人员正在开发这些解决方案。

在这个时候，一个解决方案通常不能满足所有的需求。公司面临的挑战是找到WMS、WES和WCS的正确组合，以最适合他们未来的需求——在更自动化的设施中，旨在减轻劳动和生产力风险。

现在，寻找合适的合作伙伴来实施仓库解决方案比以往任何时候都更具挑战性。而且，这也引出了一个问题，是使用单一软件解决方案还是多个软件解决方案来规划、管理、控制和优化配送中心。

无接触式实现就在眼前

由于2019冠状病毒病(COVID-19)破坏了正常的日常工作和标准的商业惯例，企业现在正在寻找新兴的数字技术，以确保他们为未来做好更好的准备。领导者们正在抓住机会，以竞争的方式前进。

疫情给我们的供应链团队上了深刻的一课，要超越当前的技术和传统方式来建立、组织和运营数据中心业务。从历史上看，仓库设计和技术的部署和实施的主要重点是最大限度地提高空间利用率、吞吐量和生产力。

除了一些符合人体工程学的考虑因素外，由于疾病传播等以前未知的威胁，在设施设计方面几乎没有采取任何措施，以减轻劳动和生产力风险。

自动化数据中心操作和采用人工智能技术，包括更紧密地融合WCS、WES和WMS解决方案，即将出现。设计非接触式履行中心，通过创新技术减少对传统劳动力来源的依赖，将更好地定位供应链，在任何情况下都能为客户提供不间断的货物流动和弹性。