【仓储物流】数字化方法的仓储物流布局

原创：黄尧笛环球物流咨询规划

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在物流场景的构建中很多方面都会和布局有关，比如物流网络布局、城市物流布局、国家物流布局、仓储物流布局等。从大方向来看，物流布局的核心在于对物流节点进行选址，选址的同时考虑网络中的流量与流向，通过模拟找出整个场景中成本、效率、服务质量的最佳组合状态。但在整个物流布局的方法中，仓储物流布局较为特殊，相比其他物流场景更为微观，其网络结构是在一个设施内，不同于外部“大物流”的环境，和生产工厂布局更为相似，但是也有很大的区别。在一些理论研究中，常用SLP作为布局的基础方法，在此基础上进行改进，我们在咨询规划的实践中也曾利用SLP的基本原理进行布局，但面对未来供应链物流环境更加随机、灵活以及离散的趋势，仓储规划对于仓储布局的灵活性与布局过程的效率也有更高的要求。因此，我们将仓储物流布局的方法进行了改进，用了颗粒度更精细的方式进行仓储物流的最优化布局，同时这也是与数字化方式进行仓储规划方法体系的一部分。从数字化模拟的角度出发，结合数字化方式设计仓储规划的逻辑，来完成仓储的功能区布局，本篇文章主要讨论其方法。

”回顾以数字化方式进行仓储规划的步骤

本方法的位置

方法说明

这里说的仓储物流布局，包含了仓储的主要功能区布局，比如卸货区、检验区、理货区、存储区、分拣区、打包区等，其中每个功能区还可以根据需求进行细分。我们从以下几个角度对该方法进行阐述，其应用后续将发布在环球物流咨询决策平台中：

1. 对象化：每个需要布局的功能区都是一个对象

将需要布局的实体看成是一个对象，是系统规划与设计的一个很重要的方法，将每个功能区看成是需要布局的对象，然后对对象构建其属性，功能区中的流量、存量、批次等都是其属性。属性的取值是来源于对于物料和订单的分析，比如我们前面文章中所提到的EIQ、ABC、PCB等数据分析方法，都是功能区属性取值的输入。

2. 精细化：对功能区进行“切割”

如果只是将10个左右的功能区当作对象进行布局，势必会导致颗粒度不够细而达不到期望的布局效果。因此，我们也构建了一个从“PCB-ABC-EIQ”交叉分析的方法，对于仓储中的物流量进行了分类拆分，通常经过细分后可以达到数十个功能区，根据具体场景的需要进行扩展或者合并。同时在布局时将其赋值给“切割”好的功能区，这样就将布局对象构建得足够的精细。

3. 场景初始化：适用于非规则的仓库环境

当我们是在一个没有约束的场景下任意构建仓库形态，是可以用最理想的形态来构建仓储场景，如果是在一个既定的形态下构建场景，那么可以用其已经完成的CAD三维图形来进行作为一个初始化场景。同时，需要对场景不同区域构建属性，比如某些区域有高度限制、有些区域不能用于功能区布局等。另外，很多仓库由于地形原因只能在一个不规则的环境下去布局，这种布局方法已经将功能区细化到了尽量小的单位，只需要在初始化的时候对数字化的设施环境进行便利性的参数设置体现出差异即可。

4. 遍历搜索：从全局的角度进行布局

前面讲功能区进行精细化的对象构建并且赋值后，就可以进行布局，当然这里的布局是通过计算机运算，而非人工操作。在遍历前为了考虑布局结果的形态问题，我们将遍历的对象进行最小单位的拆分，比如可以是以1方为一个遍历对象，也可以是3方为一个遍历对象，也可以是一个SKU的大小为遍历对象。这里需要注意，遍历的规则是将仓库的场景构建为一个数字化的三维坐标系，其每个三维网格为一个遍历对象，通过算法将和设施场景中网格同等大小的功能区在其这个数字化场景中进行遍历搜索云计算概念图，直到找出最优化的布局结果。

5. 寻优：与目标函数进行比较

在使用遍历搜索方法的过程中，每个功能区对象在进行遍历时都需要经过与目标函数的比较判断，找到它的“最佳”位置，同时，功能区相同属性值的对象，也尽量的集中靠拢，即：让相同的功能区可以聚合并且找到最优的布局方式。具体的目标函数构造可以根据现实环境去构建，比如成本、效率，不同资源配置下布局方式不同，举例来说，单位物流量的搬运距离可以作为一个基本的判断依据。在布局完成后，每个功能区中的流量、投入资源，时间批次，都是已知条件，基于此可以通过生产力评估指标来评估每个区域的生产力情况，同时形成可视化的效果。

仓储布局寻优概念图

初始化的场景概念图

聚合后的场景概念图

本方法中当前局限性的说明

1. 路径问题：

本方法对路径没有进行精确的考虑，仅考虑将路径进行模糊处理，减小其误差。

2. 算法优化：

在本方法的基础上，算法还可以进行优化改进。

延展阅读：

智能物流生态建设的“四化”路径

王玉整理物流技术与应用

近年来，“智能制造”成为制造行业的热门词汇，也成为推动制造物流智能化发展的重要引擎。与此同时，随着人工智能、物联网、5G等技术的发展，制造业的供应链效率提升有了新的实现路径，以网络化、智能化、柔性化为主要特征的智慧型供应链成为发展方向。越来越多的制造企业开始从机械化逐渐向自动化、柔性化、智能化转型，并着手开展智能物流系统及智慧供应链建设。而在今年的全国“两会”上，“人工智能”被写入政府工作报告，“智能+”成为制造业转型升级的关键词，面向制造领域的智慧物流再次掀起蓬勃发展新浪潮。

在此背景下，作为亚太物流领域权威媒体，《物流技术与应用》杂志积极响应国家号召，紧随“智能制造”前进步伐，基于推动智慧物流深入发展初衷，于5月23日在美丽的苏州举办了以“智能+ 生态”为主题的“第四届全球制造业供应链与物流技术研讨会”。

中国仓储与配送协会副会长、商务部物流专家王继祥先生在大会致辞中围绕大会主题“智能＋生态”进行了观点分享，梳理了智能制造及智慧物流体系的建设及升级脉络，给制造企业的转型升级之路带来了思考。

中国仓储与配送协会副会长、商务部物流专家王继祥先生

以下为致辞内容：

首先谈谈 “智能+”

我个人认为，一个系统、两个“物”联网、三个集成，形成的是我们大会的主题“智能+”。

一个系统

我觉得做智能制造一定要聚焦一个系统，这个系统非常重要，是智能制造最基础的系统，也是德国工业4.0基础的系统，这个系统的英文名称是“CPS”，中文名字是信息物理系统，在中国的含义是信息世界与物理世界融合的系统，因为这俩一融合，就相当于我们的物理世界装上了智能，就有了智能。

但是CPS系统的含义不仅仅如此，它跟互联网，物联网和产业互联网有很大不同，CPS的“C”有4种含义:第一有控制的含义；第二有网络，；第三通讯，；第四有计算。这是中文翻译含义，这个在欧盟都是作为全世界最有名的国家的战略的架构。中国最早是没有成型的技术架构，前年中国的CPS的白皮书及技术架构进行了发布，大家搞智能制造要关注这个系统，这个系统是工业4.0的核心，是智能制造的核心，也是“智能+”的基础，尤其是我们必须关注这个系统。

两个“物”联网

物联网是一个怎么会有两个？在智能工厂里面，两个“物”联网是基础。

一个是我们说的IOT，就是万物联网，这是形成智能工厂里面的物品互联，形成整个工厂的整个生产流程和整个物流的过程，生产的物流，包括供应物流和销售物流，都是通过物联网连起来，这个物联网非常重要，在销售领域，在阿里巴巴在我们的商贸领域已经开比较重视了。但是真正的起点，我觉得制造业应该重视物联网IOT。

另一个并不是物品“物”，是服务的“务”，这个也叫“务联网”，在欧盟的架构里面“务联网”是作为智能制造的基础，是服务互联网。我们现在讲制造业服务化，是把制造业从生产延伸到服务领域，这个过程中肯定有物流，但是还有全生命周期，也就是制造业生产出来的产品，，从一开始卵生一直到消亡都是通过服务的互联网链接起来。

这个是我们智能制造两个最重要的联网，一个是物联网IOT，一个是服务互联网。服务互联网是制造业现在发展最重要的趋势，包括智能制造最重要的趋势是制造业孵化的趋势，这个我觉得是两个联网。

三个集成

智能制造离不开制造，围绕制造，智能制造有三个集成，这三个集成是完全把产业互联网，或者是工业互联网连起来的三个集成，哪三个？

一是，横向集成，企业要横向结合起来；二是纵向集成；三是端对端的集成。这三个集成是把智能制造的体系搭起来的一个重要的思想。

再来谈谈“生态”

关于“生态”，我个人讲四化，通过四化来实现智能制造生态，或者是智慧物流生态。

第一化，全程的数字化。

全产业链的数字化。做不到数字化我们谈不到智能+，谈不到整个行业发展。全程的数字化，实际上现在都在讲数字卵生，也有的叫数字双胞胎，这个大体上也有几个过程：

第一个就是全程把硬件通过数字化虚拟化，然后再用数字让它可视化，可视化之后再进行场景化，通过这个实现全程的数字化，这个是制造业。那在物流领域也是一样的，我们可以把物流的技术装备做数字虚拟化，进行可视化物流，然后实现场景化，这个是全程数字化是我们所有的智能制造也好，智慧物流也好最基础的东西。

第二化，网络化。

这个网络化一定是虚实结合的网络，做到网络化之后我们就要从我们讲制造业，讲无人化自动化，制造业里面无人化自动化发展的非常早，这个不算新的技术，但是现在我觉得“智能+”这个时代的自动化强调的是柔性自动化，柔性自动化非常重要，前一段时间做智能技术装备的企业，给客户搭的一个智能物流系统，这个智能物流系统非常刚性，企业的场景和物料有的一点变化这个就系统摊了，客户说，这个是什么智能物流？这是智障物流，因为没有柔性，所以柔性化是我们现在搞自动化最重要的，怎么做到柔性化？下面我们可以探讨有很多的技术，作为致辞不多讲了。

第三化，实现智能化。

我们做到全程的数字化，做到了网络化，再做到柔性自动化，最后实现智能化，这个也是我们物流也是智慧物流的发展，通过四化来搭建我们的生态。

我们通过一个系统，两个“物”联网，三个集成把“智能+”搭起来，通过“四化”把生态搭起来，这个就是大会定的主题是“智能+、生态”。

今天我围绕大会的主题随便说两句，不对的地方请大家批评指正，谢谢大家！

先进制造业+工业互联网

产业智能官AI-CPS

加入知识星球“产业智能研究院”：先进制造业OT（自动化+机器人+工艺+精益）技术和工业互联网IT技术（云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）深度融合，在场景中构建“状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升”的机器智能、认知计算系统；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。

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工业互联网作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。

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（编辑：拼字网 - 核心网）

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