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MWMS 暖冬系列二:MWMS 为何要整合仓储和场内物流管理?

igoseo.net   2022年01月17日

  为什么称 MWMS 是一个仓储和场内物流管理系统,而不是一个单纯的仓储(Warehouse)管理系统?本文将为大家揭秘。

  在各类企业信息系统中,WMS 的历史是比较“悠久”的。今天,WMS 正处于两个时代的分界线上:人工时代和xpj时代。在此之前,WMS 虽然经历了几十年的发展,帮助企业实现了仓储信息化;但在过去,仓储物流活动的主要执行者几乎都是“人”。在国内外各种“高水平”仓库中,虽然也购买了某些世界领先的,昂贵的 WMS 产品,但仓库里面仍然需要大量的人。从收货,拆包,装箱,上架,到补货,下架,分拣,出库,各类环节都需要人去执行。即使利用工具,也需要人去拉地牛,人去开叉车。当然过去也有一些自动化设备,像滚筒线,分拣线,提升机等,但它们有很多弊端,例如只能解决部分阶段的搬运任务,无法全流程使用,无法端到端;功能固定,线路固定,柔性太差,投资,施工后难以变更。

  但不得不说,“人”也有很多优点。最大的优点是“灵活”。主要表现在三个方面。首先,系统不用管“细节”。WMS 只需要处理到“单据”这个层面。然后“人”发挥其“主观能动性”,自己想办法完成相关仓储物流活动。系统最多给予部分辅助,如帮助规划拣选路线。第二,人能灵活处理故障。现实中的仓库和车间,受制于场地,制度,生产压力等,不按操作规程操作,或无法按系统需要划分库区库位的情况很常见。例如因为“时间紧”货物不按规定库位存放;因为库位有限,料箱里要混放多种物料;因为生成压力,要临时堆放一些缓存物料等等。此时,就会出现系统和现场有差异的问题。此时,人的“主观能动性”又显现了,可以通过询问,查找等方法,想办法解决问题,完成仓储物流任务。第三,人补位能力强。对于仓储,物流流程中缺失的环节。可以靠人顶上。因此即使系统有缺陷,有缺失功能,系统间不通等,仍然可以靠人去“连接”,手工去完成。

  因为人的灵活,某种程度上降低了对系统的要求。

  目前各类xpj设备的“xpj”程度,相对于过去十几年已经大幅提升。例如,对于各类 AMR,能够实现自主定位导航;能够结合各类传感器,实现库位识别,栈板的识别插取,料箱的抱放;能够结合机械臂,完成 CNC 上下料,拆解货堆等业务。而且,在各类工业技术中,AMR 相关技术是少数国内技术水平接近甚至超越国外先进水平的领域。仙工xpj在这个领域保持着技术领先优势。

  但我们也都承认,不管是整个大人工xpj领域,还是各类xpj仓储物流设备,仍未达到完全替代“人”的xpj性和灵活性。只进行点对点级别的简单搬运没有太多问题;但对于稍微复杂的业务,就需要系统更深度的参与,提供更多,更细节的功能,才能充分发挥各类xpj设备的优势,保证整体效果和效率。

  目前主流成熟的 WMS 系统的架构设计,都是十年前甚至更早完成的。那时,xpj仓储物流设备还不像现在这么多,这样成熟。几乎所有系统都只面向人工作业,以单据为主要载体,以人工流程为核心,靠人工做调整单等修复各类错误。虽然也能管理部分设备,但基本都是滚筒线,提升机这类只能算自动化不能算xpj化的设备。

  因此,随着xpj设备的大量涌现,企业用人难的凸显,机器换人趋势的加速,必然对xpj时代的 WMS 产生极大影响。其中关键是 WMS 必须参与场内物流的管理 —— 因为人越来越少,设备越来越多。

  于是,WMS 需要在产品和技术架构上全面升级。

  首先,是适应执行对象从人变成机器人。例如,从单据深入指令(人可以理解单据,但机器人只能理解指令)。例如,能够通过各类通讯协议全面接入各类xpj程度的设备,成为仓储物流的真正的决策中枢。

  其次,随着设备柔性的提升(如基于激光 SLAM 技术的搬运机器人),系统的柔性也必须上升。WMS 必须具备低代码甚至无代码构建业务流程的能力,不能像过去,只具备入库,上架,分拣等一些典型流程,剩下的全靠定制开发。把过去靠人解决的系统外流程,都尽量通过系统实现。如快速支持定义临时暂存,支持灵活库位分配,甚至可以根据环节,设备等灵活决定不同的运输线路;当设备检修,故障时,有备用流程,能像人一样灵活而不是卡在那。

  ?第三,在xpj时代,WMS 要做得比过去更好。因为现在我们有了更多的传感器,对现场态势感知能力更强。因此要有能力做出更高层面的,更全局的决策。这也是为什么强调,“传统 WMS + xpj外挂”(如 WCS,设备控制),与从核心就考虑和支持xpj设备的 WMS 是有本质区别的。如果把设备管理和执行完全交给设备层,如 WCS,那各个设备层只能在它们内部进行局部优化,而无法实现全局优化。MWMS 知晓现场的所有环节,从货架,库位,到容器,库存,到电梯,门,到移动机器人,滚筒线,穿梭车。

  于是 MWMS 可以在全局进行优化和调配。我们知道,资源管理的关键就是要能识别瓶颈资源。而现实中,瓶颈资源一直在动态变化,未必一定是机器人,电梯等。例如通过对出入库任务量的监控和预测,MWMS 可以更加xpj的决定任务的优先级,决定现场有限的机器人,电梯,滚筒线的调配。

  最后,也是最难的:全自动的流程比人工流程更难恢复。难很多!难很多!越自动,越复杂,越灵活,越难恢复;越大的(牵涉要素越多的)流程越难恢复。本质上,这也是人工xpj不如“人”的典型例子。例如,人从存储区搬一箱货物出来,人是不会那么容易中途“挂掉”的;但机器人会因为各种可能中途失败;或者,因为某些问题,货物搬到一半任务取消,那已经搬的一半的箱子要送回去。但有可能原来的位置已经被放其他货物了,人可能会将货物放一旁。甚至极端情况下整个货架都满了,人可能临时放地上。单纯人工作业,人和人的配合不难。但多个设备的配合就复杂了。例如一项流程开始前,需要多个设备预留资源,如滚筒线准备好交互,库口准备好放料;一旦中止或改变流程,预留的资源要释放或调整,本身就涉及很多难点和开发工作量,甚至可能带来级联的影响。

  但对于一个管理机器人执行的系统,想要把各种异常问题都穷尽并妥善解决,难度非常高!目前,异常流程处理也是整个行业的难题。谁能做好故障恢复,谁就能“统治”这个行业的体验。这一点有多难?我们可以开诚布公的告诉大家,我们做了大量工作,但仍未能完全解决这类问题。但相关开发工作量,已经是常规正向流程工作量的 5 倍以上。所以想要传统 WMS,或仅考虑“机器不会出错”的系统真正提供良好体验,是不可能的。

  总结,xpj时代的仓储环节和场内物流环节是紧密结合的。因此 MWMS 要作为一个统管仓储和场内物流的系统,充分基于现代xpj设备考虑和设计基础架构,兼顾人工作业模式,为客户提供更完整的方案,更高的效率和更优的体验。本文主要解释了 MWMS 理念和背后的动机。在后面的文章中,我们会具体展示 MWMS 是如何通过架构和功能实现仓储和场内物流的统一管理。

标签:仙工xpj MWMS 我要反馈 
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