智慧倉儲新篇章
——工廠內生產物料倉儲的無人化管理

張瑞泰

(天津一汽豐田汽車有限公司 天津300457)

1 無人化物料倉儲創新背景

1.1 物料倉庫管理對象

物料倉庫主要管理生產活動中，直接或間接使用到的物品主要包括：原材料、設備備件、工具、勞保用品、低值易耗品等。按物料特性，可進行庫存品和非庫存品管理區分。

庫存品，以設備備件為主(95%左右)，主要特點：出庫頻率低，設備故障時申請出庫使用；庫存種類繁多，實物與物料代碼對照查詢工數大，工程人員進入倉庫實物直觀確認需求大。

非庫存品，以勞保用品、低值易耗品為主，首先由一級物料倉庫配送到對應工程的二級物料倉庫做一時存放，再由工程人員到二級倉庫領取。主要特點：品種多，以工程細分小組為單位進行訂購、領取。

1.2 物料倉儲管理現狀及問題點

目前天津一汽豐田汽車有限公司泰達地區共有2個工廠，3條生產線，有 23434種、467256件物料品分別放在 6個物料倉庫中。每個倉庫都需要 6～8名員工進行日常倉儲管理和“收、發、存”業務對應，現行物料倉庫運營的主要問題點有以下 3點：工廠要求倉庫24h對應出庫需求，且從安全角度考慮，公司要求倉庫人員不可單人上崗作業，使倉庫管理人員的日常作業等待工時較多，存在大量作業等待浪費；使用部署出庫時，需在PC端進行庫存信息查詢、出庫申請、上司審批，且領取物料往返倉庫行走工時多，導致使用部署出庫申領效率低；非庫存品搬運、二級物料倉庫一時存放、使用部署領取交接工時多，雙方對應效率較低，存在作業等待浪費。

針對上述問題，2019年天津一汽豐田公司成立專項改善小組，探索和實施倉儲運營管理相關的技術創新，實地調研京東無人超市，借鑒無人超市和快遞豐巢貨柜運營模式，在傳統倉庫基礎上引用多種物聯網科技實施改造，提出了一種全新、高效、智能、無人化的物料供應運營模式——物料無人倉庫。

2 無人化物料倉儲主要技術內容

2.1 無人倉庫運營流程

物料無人倉庫是在公司原有的物料倉庫基礎上實施的無人化改造，改造完成后的無人倉庫可由工程人員進入倉庫自主完成出庫申領，不再需要倉庫管理人員 24h待命應對出庫。圖 1為無人倉庫整體運營流程。

圖1 無人倉庫運營流程Fig.1 Unmanned warehouse operation process

2.2 無人倉庫主要技術內容

天津一汽豐田公司物料無人倉庫項目，運用了多種物聯網技術及先進設備，具體分述如下：

①RFID射頻技術。RFID射頻技術是倉儲無人化管理的核心技術，對庫存品統一進行具有唯一性標識的RFID電子標簽貼附，工程人員通過RFID自主結算處理終端完成自主出庫；庫存品的日常盤點作業也可通過RFID手持機端進行庫存信息的批量讀取，大幅度提高盤點效率，實現了倉庫無人化管理。

②人臉識別、紅外感應技術。在倉庫出入口安裝人臉識別設備，在倉庫內安裝紅外熱成像設備，校驗進出倉庫人員信息的同時，對倉庫內人員的一舉一動進行監控，為倉庫無人化運行提供雙重保障。

③智能無人貨柜。生產線側設置智能無人貨柜，用于非庫存物料的存放中轉，工程人員憑取貨碼到無人貨柜自助領取，節約倉儲空間和人員管理工時，也減少工程人員取用物品的走行距離，加強倉儲物流管理集約化，提升工作效率。

④數據云、智能計算。無人倉庫項目的軟件和系統后臺運用多種互聯網技術，無人倉庫系統接入云服務器，庫存信息、出入庫信息、盤點信息實時傳遞至現行的物料管理系統中，完成相關數據的自動更新，并通過后臺智能數據處理功能，自動進行庫存補充數據的計算。

⑤手機 APP。開發與無人倉庫配套使用的手機APP，使庫存信息查詢、日常申請、審批等業務隨時隨地完成，提升出庫效率的同時使智能無人貨柜運用更加高效。

3 與當前國內外同類技術比較

3.1 國內外同類技術現狀

目前，京東物流位于上海嘉定區的 4萬 m2的無人倉庫已正式投入使用，作為全球首個全流程無人倉庫，實現了入庫、存儲、包裝、分揀全流程的無人操作，可以 24h不間斷分揀包裹、掃碼、稱重等，整體可節省 70%的人工。但京東物流的無人倉庫仍存在一些問題：其貨架及配套設備造價相當昂貴，只有通過運營成本的節減才能收回投資，投資回收周期長；設備運行、保養等運營成本較高，在中小企業中難以應用；京東無人倉庫的管理系統是花費巨資自主研發的一整套無人倉智能控制系統，僅系統開發的巨額費用，一般企業也難以負擔；京東高效、智能的無人倉庫，廠房面積越大、庫存周轉率越高，智能化、效益程度越明顯，但對于面積小、庫存周轉率較低的倉庫，效果并不明顯，普及實施的意義也不大。

全球電商行業的另一個巨頭——亞馬遜，其對機器人勞動力運用已十分成熟，代表著國外倉儲物流行業的最高科技水平。但其現狀：亞馬遜在美國的110個倉庫，總計雇用了超過 12.5萬全職倉庫工人，倉庫運營作業仍需要大量人工來完成，只有一小部分工作是由機器人完成的。亞馬遜的作業機器人主要精通可重復的特定任務，要讓機器人從事其他任務需要進行成本高昂、耗費時間的重新編程。能夠執行多種不同任務，并在動態環境中查看和理解周圍環境的機器人仍然處于研究和實驗階段。2019年5月，亞馬遜機器人技術實施總監斯科特·安德森接受采訪時表示，亞馬遜的技術水平要使其物流中心實現全自動化，至少還有10年時間。

3.2 天津一汽豐田物料無人倉庫優勢

通過對比分析，天津一汽豐田公司的物料無人倉庫的優勢有：

①天津一汽豐田汽車有限公司的物料無人倉庫，是在原有的 163m2普通倉庫基礎上進行的智能化改造，運營模式不受倉庫性質、規模、周邊環境限制，韌性高。

②物料無人倉庫改造軟硬件投資少、回收周期短(0.6年可收回投資)、運行和維護成本低。

③該無人倉庫在人工低減、效率提升方面效果顯著，可削減原有管理人員數量90%，有效提升 30%以上運營效率。

3.3 社會價值

天津一汽豐田公司的物料無人倉庫，結合了企業自身情況，是一種全新的安全、高效、智能、低成本的無人化倉儲模式，在國內外各行各業的倉儲領域均具有很高參考價值，普及應用實施可行性很高。

該項目在中國汽車物流行業內首次推出，是在汽車物流領域中的管理模式、標準化研究、物流技術引進及開發、物流作業流程優化、多式聯運探索等方面的創新。該項目的實施使企業管理和技術水平得以明顯提高，對企業發展產生積極作用，取得了一定的社會及經濟效益，并對整個汽車物流行業的發展具有積極推動作用。