铁路物资管理中无人仓库技术的应用
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摘要：根据铁路物资仓储管理实际，针对无人仓库技术的特点，提出了无人仓库技术适用于铁路物资管理的3种模式，以及在车间仓库、异地仓库、代储等3种常见的铁路物资仓储管理场景中的应用方式。
铁路企业通过融合物联网技术形成新型无人仓库模式，在物资入库、出库、盘点等作业环节，依托智慧物流技术，替代传统管库员工作，使铁路仓储管理模式进一步科学化、简约化、智能化，符合铁路物资工作智能化发展方向和铁路高质量发展方向，符合建设现代化物流体系运营模式的要求。
1无人仓库技术的概述及特点
1.1无人仓库技术概述
在“互联网+”时代，物联网技术促进仓储管理向智慧化、无人化发展，创新发展仓储管理是物流业的研究重点，无人仓库是仓储管理智能化应用的一个研究方向。无人仓库的核心就是仓库管理系统、仓库控制系统与智能物流设备集成。铁路企业根据物资管理实际，在不同场景下，合理使用智能设备，推进无人仓库技术深度应用，实现铁路仓库的智能化、无人化管理，可大幅提高物资的周转效率，减少人力成本，提高资产利用率，快速提升铁路物资的管理水平和物资供应链的整体效率，提高铁路企业整体运营效率。
1.2无人仓库技术的特点
无人仓库是一种基于管理系统、控制系统的综合物流系统，建设无人仓库虽然在仓库内达不到完全无人的情况，但可以通过人机高效协作创建智能仓库，最大程度地减少人员数量，降低人工成本。
1.2.1WMS系统的延伸。WMS是仓库管理系统（WarehouseManagementSystem）的缩写，仓库管理系统主要包括出入库管理、库存管理、盘点管理、货位管理等。目前全路使用的铁路物资管理信息系统属于MIS类型信息系统，包含WMS功能。无人仓库属于存储仓库的一种新类型，在普通仓库管理的基础上延伸应用范围，通过引进先进的物联网技术，实现减少仓库现场管理人员，甚至实现现场无人管理。
1.2.2WCS系统的发展。WCS是仓储控制系统（WarehouseControlSystem）的缩写，仓储控制系统的主要功能是在存储仓库中协调智能物流设备的运转，如机器臂、机器人、无人机、堆垛机、穿梭车、智能叉车等物流设备运转。目前铁路物资仓库管理技术发展尚需完善，特别是在WCS方面，建设或购买物流设备时没有考虑如何控制运转，基本没有发挥出现代物流设备的先进性功能。无人仓库是WCS技术的一个发展方向，集成仓库内物流设备，建立统一的数据接口，通过任务引擎分解任务指挥和监控各物流设备运转。无人仓库的特点是物流设备无需管理人员控制，通过信息系统指挥即可运转一个仓库，并且在控制物流设备的基础上，对仓库的其他设备进行集成控制，如智能门禁、灯光、空调、加湿器、除湿器等。
1.2.3WMS与WCS结合。无人仓库技术是智能仓储管理系统（IWMS）的一种关键技术，以WMS和WCS为基础，集成管理人员与仓库设备，集成管理系统与控制系统，减少仓库中管理人员的操作，最终实现建设无人仓库的目标。WMS与WCS集成模式见图1。
2无人仓库在铁路物资管理中的应用
通过对国内外大型生产、销售、物流企业的调查和研究，参考国内外其他大型企业各种无人仓库或者无人超市、无人店铺等的实践应用情况，在铁路企业物资管理中无人仓库可以应用以下3种模式。
2.1智能微库方式
智能微库是智能储物柜的一种方式，与智能售货机类似，通过集成生物识别、计重计件、计费收费等物联网技术，实现领料人或取货人自行完成物资或货物的出库作业，可以脱离仓库管理人员自动进行出库作业。智能微库技术在铁路行业应用较早，与仓库管理信息系统没有对接，并且在检修车间应用具有一定的局限性，在铁路企业应用不够理想。智能微库与无人售货机、丰巢快递柜类似，具有投资少、见效快的特点。智能微库技术成熟，其中WCS与铁路物资管理信息系统（RMMIS）对接后，与人员信息、物资信息、领料计划、预算数据等WMS数据相结合，共同完成出库管理作业，信息流与指令流相辅相成可发挥智能微库的最大作用。
2.2自助取料方式
自助取料方式是指领料人进入无人仓库进行自助取料，不需要仓库管理人员参与出库作业。自助取料方式的无人仓库技术与顾客在超市中选购商品后自助结账类似，不同之处是仓库属于集体或个人资产的存放地，不允许其他人员随便出入。自助取料方式通过集成智能门禁系统、RFID技术、电子料签、智能指示灯、电子计重等物联网技术，实现仓库管理无人的目标。
2.2.1领料人进门。目前人物识别技术已经非常成熟，人像识别、指纹识别、指静脉识别、虹膜识别、声音识别等，但识别技术需要单独购买，识别精度越高费用越贵，而且需要配备图像处理的专用服务器，会加大无人仓库的建设成本。在铁路企业，一般由内部员工领料，可通过移动端APP展示二维码进行身份认证。
2.2.2货位指引。无人仓库中可以通过设置地面指示标志、料架指示灯、电子料签进行物料位置的识别。如果领料人事先提报过领料计划，仓库工作指示屏上将显示领料人的领料信息，并且对应物资道路指引、货架及料签指示灯亮起，领料人拿取物资后在电子料签上确认，系统自动指示物资的下一路径。
2.2.3计件计重。无人仓库中领料人拿取的个数或重量是无人仓库解决方案的难点。重要物资的拿取可以通过RFID技术解决；一般非重要物资可以通过计重方式，在料架上安装电子计重装置，通过领料人拿取物资的重量与单重计算个数。
2.2.4出库核算。领料人拿取物资后，仓库工作指示屏上将自动显示拿取物资的品种及数量，领料人点击触屏确认后自动在WMS系统中形成出库单进行财务核算。
2.2.5库存盘点。无人仓库可以通过料架上的电子计重装置与RFID技术自动进行库存盘点，同时也可以使用盘点机器人或无人机通过高清摄像头和卷积神经网络技术进行物资实物盘点。
2.3自动出货方式
自动出货方式与自助取料方式不同，自助取料方式是“人到货”，自动出货方式是“货到人”。自动出货方式是指领料人无需进入仓库内部进行取料，同时也无需仓库管理人员出库作业，是通过机器臂、机器人将物资配送到领料人处。自动出货方式识别领料人后按照领料计划潜伏式机器人将物资对应的料架运送到领料区，领料人可以直接拿取，也可以配备机器臂将物资拿取到领料台上。
3无人仓库在铁路物资管理应用前景
中国铁道科学研究院集团有限公司电子所物资课题组利用2020年课题《无人仓库在铁路物资管理中应用研究》（合同编号DZYF20-10）的研究经验，开展无人仓库技术在铁路企业实际应用的研究，认为无人仓库技术可在铁路企业的一些场景广泛应用。
3.1车间库存管理
车间库存是铁路企业物资管理中的一个重要管理环节，在2018年铁路物资管理信息系统V3.0版本中首次引用车间仓库的概念，在系统中增加对车间仓库的库存管理。车间仓库的特点是仓库所在位置在生产检修车间内，不是在铁路企业物资部门的仓库内，而且车间没有专职的仓库管理人员，一般情况下由车间工作人员兼职仓库管理工作。车间仓库具备应用无人仓库技术的有利场景，特别是智能微库模式。智能微库设在车间工作区域，一般情况靠墙放置，既方便车间工作人员随时取料，又节约场地节约建设成本，同时也可以提高车间仓库管理效能，解决车间易形成账外料的难题。
3.2异地仓库库存管理
由于中国铁路线路长且分布广，一般情况下铁路企业负责管理的地区较大，特别是铁路工务段、电务段、供电段，异地仓库普遍存在。由于一些异地仓库地处偏远，地区用料少，工作量较小，达不到一个仓库管理人员的工作量。异地仓库具备应用无人仓库技术的有利场景。异地无人仓库采取自助取料方式，领料人按照车间领料计划进入无人仓库取料，自助取料、自动核算，可保证异地仓库物资发放的准确性和核算的及时性，极大释放异地仓库管理的效能。
3.3代储物资管理
代储物资管理是铁路物资库存管理的一种重要形式，铁路企业与供应商之间建立伙伴关系，按照双方签署的代储合同或协议，实现供应商库存为铁路企业服务，使铁路企业降低库存储备成本。代储物资库存管理模式具有多种形式，目前没有信息系统支持铁路企业和供应商代储物资管理。无人仓库适合应用在中小型代储仓库，通过铁路企业RM-MIS、供应商WMS与无人仓库的WCS信息对接，实现出入库信息的实时双向传递，解决代储仓库库存联合管理的难题。
参考文献
1李晓婷.对无人仓库在现代物流系统中应用与发展前景的研究———基于SWOT分析法[J].商场现代化，2018，12.
2伍子璐.无人值守仓库智能管理模式的研究与应用[J].中国中小企业，2019，10.
3徐元，刘一，王志东，等.基于物联网技术的无人值守智能仓库的建立[J].数字化用户，2019，4.
作者：李百庆 单位：北京经纬信息技术有限公司
