仓库自动化全扫描：类型、优势和最佳实践
本文介绍了如何使您的仓库自动化，为什么值得这样做以及您可能会遇到的挑战。了解各种自动化技术，以及有关何时以及如何实施这些技术的建议。
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01
＃什么是仓库自动化？＃
仓库自动化是在最少的人工协助下自动将库存移入，移入和移出仓库到客户的过程。作为自动化项目的一部分，企业可以消除劳动密集型工作，这些工作涉及重复的体力劳动以及手动数据输入和分析。
例如，仓库工人可能会给自动移动机器人装载沉重的包裹。机器人将库存从仓库的一端移动到运输区域，软件会记录该库存的移动，同时使所有记录保持最新状态。这些机器人提高了这项任务的效率，速度，可靠性和准确性。
但是仓库自动化不需要物理或机器人自动化，并且在许多情况下仅指使用软件代替手动任务。但是，这种情况说明了机器人和人类如何共同完成重复的任务，同时最大程度地减少了疲劳和伤害。
仓库自动化
关键要点：
.自动化可以从仓库管理系统（WMS），数据收集和库存控制开始。
.仓库自动化具有巨大的前期成本，但有许多好处，从改进操作到最大程度地减少人为错误。
.自动化仓库的未来在于机器人技术，并将人工智能（AI）集成到仓库中。
什么是数字自动化？
数字自动化使用数据和软件来减少手动工作流程。像移动条形码一样，自动识别和数据捕获（AIDC）技术是仓库中数字自动化的一个示例。
数字流程自动化的优势包括与企业资源计划（ERP）系统集成的能力，增强的安全性，更高的数据管理效率，降低的运营和法律风险以及提高的安全性-但从仓库的角度来看，它减少了人工流程并消除了人为错误。诸如射频识别（RFID）和移动条形码扫描之类的AIDC技术可以增强工作人员的体验，改善客户服务并减少与人为错误相关的运营成本。
实施数字自动化技术需要大量的前期投资。这些成本包括硬件，软件和支持合同以及实施系统和培训员工所需的时间和资源。此外，数字自动化还可能增加丢失或损坏数据以及网络安全威胁的风险。
仓库中的物理自动化是什么？
物理自动化是一种使用技术来最大程度地减少员工流动并建立更高效的工作流程的方式。机器人是仓库中工作方式的一个例子。
物理自动化的优势包括增加的仓库容量和效率，增强的服务可靠性和可伸缩性以及改进的性能。缺点是大量的前期费用，缺乏熟练的劳动力来管理和维护系统，高昂的维护成本以及用于高度特定功能的设备。
为了利用自动化仓库系统，企业需要高级计划和组织。这些系统更适合于有空间容纳专用设备的大型仓库和配送中心。
仓库自动化如何工作？
仓库自动化通过使用诸如机器人技术和传感器之类的软件和技术来使任务自动化。这些产品与库存管理软件等现有工具协同工作。
仓库自动化有助于确保您设施中的关键业务运营能够满足客户需求。它从仓库管理系统（WMS）开始，该系统可自动执行手动流程和数据捕获，库存控制并支持数据分析。这些系统与其他解决方案集成在一起，可以有效地管理和自动化跨不同业务和供应链功能的任务。
02
＃解释仓库自动化的类别＃
仓库自动化从相对简单到非常复杂。基本自动化使用计划，机械和车辆来减少重复的任务。先进的系统利用人工智能和机器人技术。
仓库自动化类别包括：
基本仓库自动化：
此类自动化是指可帮助人们完成原本需要更多体力劳动的任务的简单技术。例如，传送带或传送带将库存从A点移动到B点。
仓库系统自动化：
此类系统使用软件，机器学习，机器人技术和数据分析来自动化任务和程序。例如，一个仓库管理系统审查一天中需要填写的所有订单，并让用户选择类似的物品来一次完成所有这些订单，这样他们就不会多次来回穿越仓库。
机械化的仓库自动化：
这种仓库自动化使用机器人设备和系统来协助人类完成仓库的任务和程序。举一个例子，就是自动移动货架装载机器人，该机器人抬起产品货架并将其交付给人工拣选人员以进行检索和分类。
先进的仓库自动化：
先进的仓库自动化结合了机械化的仓库机器人技术和自动化系统，可以代替劳动密集型的人工工作流程。例如，使用先进的AI，摄像头和传感器的机器人叉车车队在仓库中导航，并将每个叉车的位置传达到在线跟踪门户。
仓库自动化技术的类型
仓库自动化的类型很多，因为可以使用各种各样的仓库技术和系统。仓库自动化旨在最大程度地减少手动任务，并加快从收货到运输的流程。
仓库自动化技术包括：
.货物到人（GTP）：
货物到人实现是提高效率和减少拥堵的最受欢迎的方法之一。此类别包括输送机，转盘和垂直升降系统。正确应用后，GTP系统可以使仓库拣配速度提高两倍或三倍。
.自动化存储和检索系统（AS / RS）：
AS / RS是GTP履行技术的一种形式，包括自动化系统和设备，例如载重车辆，搬运车和微型装载机，用于存储和检索物料或产品。具有空间限制的大批量仓库应用程序倾向于使用AS / RS系统。
.自动导引车（AGV）：
此类机械化自动化的车载计算能力很小。这些车辆使用磁条，电线或传感器来导航穿过仓库的固定路径。AGV限于使用此导航布局设计的大型，简单的仓库环境。人流和空间受限的复杂仓库不是AGV的理想选择。
.自主移动机器人（AMR）：
比AGV更为灵活，AMR使用GPS系统创建通过特定仓库的有效路线。他们使用先进的激光制导系统来检测障碍物，因此AMR可以安全地在人口众多的动态环境中导航。它们易于使用路线进行编程，并且易于快速实施。
.拣货和拣货系统：
这些系统使用与数字灯光显示屏同步的移动条形码扫描设备，将仓库拣选人员定向到放置或拣选选定物品的位置。在大量情况下，它们可以极大地减少步行和搜索时间以及人为错误。
.语音拣选和任务分配：
使用语音定向仓库程序（也称为按语音拣选），使用语音识别软件和移动耳机。该系统创建优化的拣配路径，以将仓库工作人员引导到何处拣选或存放产品。这种方法消除了对诸如射频扫描仪之类的手持设备的需求，因此拣选人员可以专注于其任务，从而提高安全性和效率。
.自动化分拣系统：
分拣是识别输送机系统上的物品，然后使用RFID，条形码扫描仪和传感器将其转移到仓库的过程。公司使用自动分类系统来完成收货，领料，包装和运输的过程。
03
＃何时使您的仓库自动化？＃
确定何时使仓库自动化取决于许多因素。您需要评估您的流程和程序，检查您的供应链，招募内部专家并找出当前技术和未来业务目标中的差距。
8个问题来决定是否是时候使您的仓库自动化
//在致力于仓库自动化项目之前，请回答以下问题：
（1）您的客户订单是否由于劳动力有限而延迟？
（2）您现有的仓库流程和程序是否劳动密集型？
（3）您的订单履行能力是否正在下降？
（4）您的库存盘点不准确吗？
（5）您是否仍在使用旧的仓库管理软件或电子表格等手动库存管理工具？
（6）客户满意度数据是否表明供应链中存在问题？
（7）您是否需要增加/减少劳动力以满足不断变化的需求？
（8）您是否有来自主要利益相关者的支持？
04
＃如何使您的仓库自动化？＃
自动化仓库需要一个项目计划。您需要让利益相关者参与进来，创建项目进度表，完成风险评估并指定目标和可交付成果。
首先，成立支持团队并指定项目经理。他们将确定项目时间表，并建立时间表和可交付成果日历。接下来，制定实施支持计划，并获得各级管理人员（包括来自所有位置的公司领导和仓库经理）的反馈。最后，选择最能支持您的业务目标，客户需求并结合团队，时间和可用资源反馈的仓库自动化。在查看自动化选项时，您需要研究这些选项并要求进行演示。例如，实施移动条形码扫描与安装AS / RS库存管理系统有不同的要求。
自动化仓库的5个步骤
使用此示例五步计划开始进行仓库自动化。
成立内部利益相关者委员会，他们对当前仓库的性能，能力和挑战具有专业知识，并了解现有技术差距。考虑添加了解供应链自动化并具有与您的行业和仓库运营相关的经验的第三方专家。
成功的仓库自动化取决于有关您现有供应链和关键业务仓库运营的数据。在实施新的自动化技术之前，请评估您当前的数据收集过程和基础架构。您需要将数据迁移的所有权分配给熟练的IT利益相关者。
库存控制是仓库运营的核心。在实施仓库自动化解决方案之前，请确定或完善用于库存控制的标准操作程序（SOP）。包括用于采购，运输，接收，客户满意度和库存损失的SOP。定义关键绩效指标（KPI），以衡量自动化库存控制流程和程序的成功程度。评估当前采用的库存核算方法（例如，周期性或永久性系统），并确定自动化将如何影响它。阅读有关库存控制的指南以了解更多信息。
WMS平台具有软件模块，可帮助控制和跟踪库存，管理仓库运营，减少与手动任务相关的人工成本并改善客户服务。现代化的WMS支持移动设备，并且应该能够与您现有的企业软件一起使用。
您的目标是使用自动化来简化手动数据输入并减少与后台仓库操作和会计相关的人工成本吗？或者，您是在扩展仓库占地面积或添加地点，并认为是时候使用机器人和GTP系统等先进的物理过程自动化了吗？确定符合目标和客户需求的仓库自动化的类型至关重要。
05
＃为什么要使仓库自动化？＃
效率低下的仓库会对客户体验产生负面影响。自动化的仓库以更少的钱做更多的事，并且在客户需求增加的情况下蓬勃发展。
仓库自动化的好处
从提高运行效率到最大程度地减少人为错误，使用自动化来改善仓库操作具有许多优势。以下是最常提及的好处的列表：
.增加仓库吞吐量
.更好地利用资源
.减少人工和运营成本
.改善客户服务
.减少处理和存储成本
.减少人为错误
.减少体力劳动
.提高生产力和效率
.提高员工满意度
.增强数据准确性和分析
.减少缺货事件
.优化仓库空间
.更好的库存控制
.改善工作场所安全
.更少的运输错误
.减少库存损失
.加强物料搬运协调
.提高订单履行精度
06
＃仓库自动化的挑战＃
尽管有与仓库自动化相关的好处，但它也存在一些挑战。例如，它需要大量的资金来启动和运行，以及建立和维护系统的专业知识，而这是许多公司内部没有的，可能很难找到。此外，设备通常在最坏的情况下可能会发生故障，从而导致停机和维修/维护成本。
为了最大程度地减少维护问题，您需要设置维护计划。考虑与第三方供应商签约，后者可提供熟练的维护和维修专家，以确保新系统和设备保持运行状态。设备和设置的高昂前期成本通常会通过提高效率和增加销量来逐步收回成本，但企业需要通过适当的风险评估和计划来谨慎地预期并缓解一些挑战。计划阶段应包括定期的库存审核，以根据现有记录验证来自自动处理的新数据的准确性。有关自动执行仓库成本的详细信息，请参见下文。
07
＃仓库自动化最佳实践＃
仓库在供应链中的作用已发生重大变化。现代仓库提供关键业务，节省成本的功能，并为客户体验增值。
以下是要考虑的六个仓库自动化最佳实践的列表：
（1）与WMS集成：确保您选择的仓库自动化系统与WMS平台集成。寻找一种可以管理库存控制，跟踪库存，监视和报告人工成本，集成仪表板并使这些功能自动化的解决方案。了解有关WMS功能以及库存管理和仓库管理之间的区别的更多信息。
（2）投资于可扩展的解决方案：您的技术应随您的业务扩展。该系统应考虑增加未来的仓库，员工，设备和新的供应链合作伙伴关系，例如3PL或直接托运人。
（3）自动化数据收集：无论仓库自动化的类型和级别如何，您都在考虑长期的问题，首先要考虑一种可以自动进行数据收集，传输和存储的解决方案。与移动条形码扫描仪搭配使用的基于云的解决方案为自动化提供了低成本，低风险的途径。这个生态系统将帮助您消除人为错误，捕获关键的仓库性能和库存数据，并将其存储在集中的云数据库中以进行进一步分析。
（4）执行连续周期盘点：周期盘点对照库存数据记录监视库存水平，并且是WMS的一项关键功能。将自动数据收集系统安装到位后，您可以使用移动条形码扫描或RFID传感器自动进行连续周期计数。然后，您可以使用仪表板检查库存差异。
（5）优化接收：仓库数据的收集从接收开始，因此您需要一个能够尽可能多地收集尽可能多的数据的系统，以帮助指导仓库工作流。确定传入的产品（尺寸，分类，包装），然后在WMS中设置规则，确定如何处理，在何处存储以及如何引导可用资源将其丢弃。
（6）评估仓库设计：许多物理自动化解决方案，包括GTP和AS / RS系统，AGV和分类系统，都需要特定的仓库布局和足够的空间才能成功。考虑重新设计现有仓库和配送中心的设计，以针对自动化技术对其进行优化。与了解您的独特需求的解决方案供应商，架构师和承包商合作。您需要将此评估包括在实施预算中。
08
＃哪些仓库流程可以自动化＃
许多仓库流程可以自动化，例如箱位跟踪，周期盘点和订单拣选。仓库流程自动化可带来更具成本效益的运营，并降低产品处理成本。
受益于自动化的仓库流程
正确的仓库自动化技术可以使涉及订单履行和库存控制各个方面的任务实现自动化，包括：
.接收：您可以使用移动设备快速捕获仓库接收区域中的数据。集成软件捕获，处理和存储影响下游和上游自动化工作流程的数据。
.退货：自动化的分拣系统和设备（例如传送带）可以使退货处理程序自动化。使用它们对产品进行分类以返回库存货架或放置在指定的存储位置。
.上架：上架是指将产品从接收到存储的过程。物理和数字仓库流程自动化可以使上架更高效，更准确。自动化此过程还可以帮助简化对接操作，在该操作中，货物被快速分类，处理并放置在开往不同目的地的卡车上，而不是存储在仓库中。
.拣货：手动拣货是最昂贵的仓库活动-仓库的旅行时间可能占用多达50％的工作时间。使用GTP系统和自动移动机器人可以快速提高从库存地点转移库存以填补客户订单的速度和效率。
.排序：排序和合并仓库库存是一项耗时且经常令人困惑的任务。自动化分类和AS / RS系统通过分别识别和处理少量或易碎的库存来提高库存准确性和质量控制。
.补货：自动化的库存跟踪和周期盘点可实现自动化的重新订购。当库存物料达到指定的标准水平时，系统会自动触发订单请求并将其标记为批准。自动补货可以帮助防止因损坏和盗窃而导致的库存过多成本和库存损失。
.包装：由于包装材料的高成本和环境影响，订单履行的包装阶段至关重要。自动化包装和纸箱装箱系统使用算法根据产品属性（例如耐用性），尺寸和材料成本确定最佳的运输包装类型。
.运输：自动运输系统使用传送带，秤，尺寸传感器，打印机和软件应用程序来确定可用的承运人，估计运输速度并将标签贴在要运输的包裹上。
仓库自动化的真实示例
电子商务的普及和发展增加了对仓库自动化的需求。以下是一些示例说明它如何在各个行业中工作：
.条形码扫描：
亚马逊使用自动条形码扫描和标签来主导在线零售并优化仓库运营。这种自动化负责亚马逊著名的创新存储系统。独特的条形码被放置在进来的产品上以及它们所驻留的架子上。当需要运送产品时，员工可以使用更新的领料单，根据针对效率和流程进行了优化的自动路线来查找产品位置。
.使用GTP系统进行拣选自动化：
耐克在日本新的配送中心实施了GTP拣选系统。自动化的GTP拣选系统使用自主机器人将装在架子或托盘上的产品和包裹直接运送到仓库工人，以完成订单。新的仓库自动化系统帮助改变了物流方式，使耐克能够为日本客户提供当日送货服务。
.带有AS / RS系统的库存自动化：
宜家在全球范围内运营高度自动化的仓库设施。其配送中心具有AS / RS库存自动化系统和设备，包括100英尺高的三边堆高机和输送机机架系统，它们能够每小时自动将600个托盘运送到调度区域。
.后台自动化：
具有数字流程自动化功能的WMS平台可以优化后台操作。iAutomation是为OEM机器制造商提供机器控制解决方案和服务的分销商，其应用程序过于孤立，从而降低了生产率，因为员工必须跨多个系统手动导入和导出数据以支持销售和客户服务团队。该公司实施了NetSuite的库存管理，CRM和制造执行系统，以通过自动条形码，案例管理和问题跟踪解决方案来增强后台销售和客户支持功能。
09
＃仓库自动化趋势与统计＃
仓库自动化将有助于解决仓库空间不足，库存操作效率低下和劳动力短缺的问题。实物商品的在线零售额预计将达到5000亿美元，从而增加了仓库服务需求。
超过90％的仓库操作员报告说，削减成本的措施对于成功地平衡对更多空间和服务的需求以及为满足需求而雇用和保留合格劳动力的难度至关重要。不为这些趋势进行计划可能会比与仓库自动化相关的费用花费更多。
现在仓库中的机器人技术和自动化状态如何？
现代仓库较少关注传统的存储角色，而更多地关注增值服务，订单定制和快速流通流程，这些流程根据即时库存原则对产品进行分级。
以下是为现代仓库提供支持的数字和物理仓库自动化和机器人技术趋势的列表：
（1）机器人技术：到2020年第一季度，对仓库机器人技术初创公司的投资增长了57％，超过3.8亿美元。在大流行后的经济和劳动力短缺的地区，例如日本，这种趋势将继续保持势头。
（2）Cobotics：Cobotics是指人与机器人之间的协作（合作和机器人技术构成Cobotics）。设计用于与人合作的协作机器人不会取代人工任务。仓库自动化中的协作机器人包括可以扫描其环境的AMR。该协作机器人AMR可以识别其360度视野变化，从而避免与人和人为操作的机械发生碰撞，并在必要时安全地向后行驶。
（3）供应链即服务：基于仓库服务的市场正在增长，以满足对灵活的仓库运营和自动化技术（如自动机器人）的需求。提供基于订阅的，全方位服务的自动化仓库解决方案的公司寻求替代提供自动化设备和系统销售的制造商和服务提供商。
（4）区块链技术：区块链技术虽然还处于起步阶段，但它是一个安全的自动化网络，它使用加密技术在共享数字分类帐上的块中创建数据传输。区块链技术由于其先进的数据身份验证，验证和透明性，对仓库运营和库存管理具有重要意义。区块链数据库可以允许复杂供应链中的每个利益相关者连接并共享每笔交易的永久性自动记录，而共享数据存储可以供安全网络中的每个人访问。
（5）仓库无人机：由先进算法提供支持并连接到基于云的WMS的智能无人机舰队可以帮助管理仓库内的库存。一些仓库无人机配备视觉传感器或条形码扫描仪，以跟踪库存并自动执行诸如盘点计数之类的程序。
（6）快速运输：无论是谁销售产品，一日或两天运输的“亚马逊效应”都对在线快速运输产生了强烈的需求。当天发货将继续推动仓库自动化，从而加快订单履行任务（例如提货）的速度，并提高自动化包装和运输程序的准确性和成本效益。
（7）仓库清洁：市场上已经出现了可导航复杂仓库布局的自动化工业规模机器人地面清洁器。现在，出现了一种新型的自动移动清洁机器人，可以使用紫外线灯和消毒化学品安全地消毒和消毒高接触的室内工作场所，例如仓库和配送中心。
（8）移动货架：亚马逊是使用由AGV和AGR供电的GTP系统的公司的最著名例子。自主机器人车队可以将存储的库存的移动式货架单元装载并运输到指定位置。这使工人能够以最少的移动和步行时间来接单。
（9）自主车辆：自主机器人叉车已在自动化仓库和配送中心使用。预计自动驾驶汽车将在供应链中进一步发展，包括在仓库，制造商和零售地点之间运输库存的自动送货卡车。
（10）ERP集成：API技术和机器学习（ML）增强了与ERP套件集成的自动化系统的能力，从而创建了端到端的自动化业务平台。自动化和ERP应用程序的进一步改进将释放后台员工的力量，以执行更多的增值，创新和以客户为中心的任务。
（11）大数据：向能够收集，处理和存储易于访问的大型数据集的基于云的应用程序和数据库迈进，将进一步推动围绕仓库运营的数据分析。
（12）物联网：虽然不是严格意义上的新兴技术，但RFID传感器仍然是简化供应链和仓库运营的新型物联网应用的驱动力。物联网通过实时提供有关设备和库存的位置数据来扩展仓库的可视性。RFID传感器的移动性，可负担性和实时库存跟踪功能可在整个系统中提供增强的数据收集功能。
（13）无线车队管理：物联网应用程序，云数据库和传感器技术的创新创造了无线管理自动车队车辆的能力。车载计算机将遥测功能与设备位置，维护计划和事故警报有关的详细信息传达给您的系统。
010
＃自动化仓库需要多少钱？＃
仓库自动化的成本取决于自动化的级别和类型。但是，对现有基础架构进行全面检修可能会花费数百万美元。
要确定仓库自动化是否适合您的业务，请先计算您的估计投资回报率。估算当前仓库劳动力和现有设备的预算，并包括任何预期的年度增长。接下来，计算仓库员工的平均离职率，并考虑雇用和培训新员工的成本。现在，确定新的自动化系统和设备的购买成本，并考虑预计的人工和成本节省，培训和实施成本以及日常维护费用。最后，将这些数字进行比较，以确定仓库自动化的估计最低ROI。
除了成本和投资回报率计算外，还要考虑仓库自动化如何影响其他运营。例如，如果您要升级到数字过程自动化软件或功能丰富的WMS解决方案，那么新系统将如何为其他仓库功能创造价值？您是否会通过仓库文件记录程序来采购订单和开发票来节省时间和资源？自动化平台将如何改善与供应链运营相关的现金流？客户服务指标如何？自动化的仓库流程和程序将如何改善您的全渠道和交付能力或产品供应？
011
＃使用软件实施仓库自动化＃
使用库存跟踪和仓库管理系统的仓库自动化具有巨大的潜力，对于现代仓库管理的发展至关重要。尽可能减少与人的接触，将产品从一个地方转移到另一个地方，有助于创建能够快速，无缝地履行订单的供应链。对这些机器和先进设备进行投资将有助于公司继续满足客户的期望，而这一期望似乎正在日益增长。
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