By  BOB TREBILCOCK,MMH Feb 2020 翻譯:Roy Niu

2007年6月，我參觀了剛剛開(kāi)放的，位于堪薩斯州渥太華的美國(guó)鷹酒店擴(kuò)建后的新配送中心，它的面積為552,000平方英尺。新配送中心在很多方面都是獨(dú)一無(wú)二的，至少在我當(dāng)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)中，很多方面都是我想象中的未來(lái)事物。

首先，雖然當(dāng)時(shí)沒(méi)有人使用“多渠道”或“全渠道”等術(shù)語(yǔ)，但是這個(gè)配送中心的設(shè)計(jì)宗旨已經(jīng)是在管理三個(gè)不同品牌的庫(kù)存 —— 所有品牌都存儲(chǔ)在一個(gè)中央存儲(chǔ)區(qū)——并滿足多個(gè)銷(xiāo)售和分銷(xiāo)渠道的全部訂單。有即時(shí)需求的貨物被混合堆放在一輛開(kāi)往商店的卡車(chē)上。物品會(huì)被送到不同倉(cāng)庫(kù)，使用多種揀貨方法進(jìn)行揀貨，包括語(yǔ)音揀貨（voice picking）、腕式掃描終端（wrist-mounted scanners）和亮燈揀貨（pick-to-light），然后導(dǎo)入交叉帶分揀機(jī)。在打包站，這些物品才可能會(huì)混合在一起裝入周轉(zhuǎn)箱，給商店補(bǔ)貨，或以多行和單行訂單的方式直接發(fā)送給消費(fèi)者。而且，這三個(gè)品牌都是如此。

其次，當(dāng)時(shí)沒(méi)有人使用倉(cāng)庫(kù)執(zhí)行系統(tǒng)(WES)這個(gè)術(shù)語(yǔ)，來(lái)自Vargo的WES軟件解決方案是訂單執(zhí)行流程的核心。當(dāng)時(shí)在使用曼哈頓的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS)管理收貨、上架、庫(kù)存和運(yùn)輸。使用Vargo系統(tǒng)管理揀選和包裝流程，根據(jù)包裝站的情況，通過(guò)設(shè)備拉動(dòng)整個(gè)工作。這個(gè)想法是為了平衡工作量，讓所有的打包站都滿負(fù)荷，而不是讓一個(gè)站太忙，而另一個(gè)站過(guò)于空閑。

在2019年倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化推銷(xiāo)展會(huì)上，每一個(gè)自動(dòng)化解決方案供應(yīng)商都提供了我們現(xiàn)在所說(shuō)的WES，在演示的的最后，我和盧卡斯系統(tǒng)公司的約翰·施里弗進(jìn)行了訪談，他是一家語(yǔ)音解決方案提供商。他描述了一種新的軟件解決方案，使用的算法類(lèi)似于為自動(dòng)化設(shè)施開(kāi)發(fā)的算法，要管理通常的由WMS指導(dǎo)下傳統(tǒng)流程。他們稱(chēng)之為WES，工作執(zhí)行系統(tǒng)。

就在幾個(gè)展位之外，WMS供應(yīng)商Softeon的首席營(yíng)銷(xiāo)官丹?吉爾摩(Dan Gilmore)也在談?wù)揥ES的新功能，以?xún)?yōu)化傳統(tǒng)的揀選過(guò)程、公用設(shè)備和自主移動(dòng)機(jī)器人，而這是WMS單獨(dú)做不到的。

分配和作業(yè)人員的優(yōu)化引入到WES中是一個(gè)新的嘗試。研究副總裁、Gartner研究員德懷特?克拉皮奇(Dwight Klappich)正在關(guān)注這一趨勢(shì)。Klappich說(shuō):“盧卡斯、Softeon、曼哈頓和其他公司正在討論的是將更強(qiáng)大的基于約束的規(guī)劃技術(shù)應(yīng)用到倉(cāng)庫(kù)的能力?！薄斑@些系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成以最有效的方式分配工作，然后根據(jù)操作現(xiàn)場(chǎng)情況的動(dòng)態(tài)變化重新分配工作?！叭绻以?007年看到的系統(tǒng)是WES 1.0，那么我們現(xiàn)在正處在WES 2.0的開(kāi)端。 

這些解決方案還可以做其他事情，即將移動(dòng)計(jì)算設(shè)備上的計(jì)算能力和決策能力置于執(zhí)行工作的邊緣。這是一個(gè)將邊緣計(jì)算帶到材料處理領(lǐng)域的例子。事實(shí)上，Zebra已經(jīng)為它的新WES解決方案注冊(cè)了FulfillmentEdge這個(gè)術(shù)語(yǔ)的商標(biāo)。

WES 的演變過(guò)程 

在我們談?wù)揥ES之前，最好是回顧一下WES是如何演變形成的。Klappich認(rèn)為，WES供應(yīng)商為自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)提升了能力“是制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES) 30年來(lái)一直在做的事情”?！皞}(cāng)庫(kù)管理現(xiàn)在正在追趕MES。Vargo的一位客戶高管阿特?埃爾德雷德(ArtEldred)表示：事實(shí)上，瓦戈在美國(guó)鷹隊(duì)部署的解決方案起源于MES?！霸?0世紀(jì)70年代，我們的一位負(fù)責(zé)人為軍方開(kāi)發(fā)了一種自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛解決方案，它是MES的克隆版，它使工作、人員和設(shè)備保持同步和有序，以保持生產(chǎn)線的運(yùn)行。我們將同樣的概念應(yīng)用于自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)?！?nbsp;

Vargo等公司的觀點(diǎn),WMS是一個(gè)有效的庫(kù)存記錄系統(tǒng),訂單和業(yè)務(wù)規(guī)則,但是無(wú)法做到很有效,尤其是在設(shè)施的自動(dòng)化解決方案,如貨到人揀選站,和常規(guī)流程,如voice-picking, pick-to-cart和putwalls的過(guò)程中，新一層的軟件可以編排訂單執(zhí)行過(guò)程，這樣從穿梭車(chē)、自動(dòng)商店或Opex解決方案中挑選出來(lái)的物品就可以與從三層揀選夾層或推車(chē)中挑選出來(lái)的物品同時(shí)到達(dá)配送中心。 

更重要的是，系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)條件在這些不同的區(qū)域分配和重新分配工作，以平衡工作負(fù)載。埃爾德雷德說(shuō):“WMS是根據(jù)揀選模式預(yù)先規(guī)劃工作的?！暗坏┲贫寺肪€計(jì)劃，WMS就很難做出動(dòng)態(tài)決策，因?yàn)樗鼰o(wú)法從員工那里得到實(shí)時(shí)反饋。 

另一方面，WES系統(tǒng)更接近實(shí)際情況。通過(guò)收集更多角度的信息它可以實(shí)時(shí)看到地面上發(fā)生了什么。埃爾德雷德解釋說(shuō)，WES不是一次分配一批任務(wù)，而是一次只分配一個(gè)任務(wù)，“直到第一個(gè)任務(wù)完成后才會(huì)分配下一個(gè)任務(wù)” Vargo很早就進(jìn)入了這個(gè)領(lǐng)域，但他并不是唯一的，在我訪問(wèn)美國(guó)之鷹的幾年時(shí)間里，大多數(shù)領(lǐng)先的原始設(shè)備制造商和咨詢(xún)公司都開(kāi)發(fā)了一個(gè)WES。雖然WES現(xiàn)在實(shí)際上是在一個(gè)自動(dòng)化的必要性e-fulfillment設(shè)施,下一代工作執(zhí)行系統(tǒng),WES 2.0,是解決另一個(gè)問(wèn)題:如何使一個(gè)新設(shè)施的效率水平仍然依靠高度手工操作流程,例如：取貨到手提袋,取貨到托盤(pán),取貨到推車(chē)。 

 當(dāng)打印機(jī)、掃描儀和移動(dòng)電腦真正實(shí)現(xiàn)移動(dòng)化的時(shí)候，它們的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)線連接，就是允許你將設(shè)備帶到需要操作的地方，但是那些設(shè)備，作為通向ERP系統(tǒng)的輸送信息的管道，它們是無(wú)聲終端，ERP是決策指揮大腦。這些系統(tǒng)雖然知道自己被分配了什么任務(wù)，但它們基本上處于黑暗之中，一直到員工掃描條形碼、閱讀檢查數(shù)字或在任務(wù)完成時(shí)點(diǎn)擊指示燈。這是在UPS上追蹤你的快遞軌跡和在Uber上等待的區(qū)別。對(duì)于包裹遞送，你知道你的包裹最后被掃描的地方，但不知道它現(xiàn)在在哪里。在Uber應(yīng)用上，你知道你的司機(jī)在任何時(shí)間點(diǎn)的位置。

盧卡斯系統(tǒng)全球銷(xiāo)售和市場(chǎng)副總裁Andrew Southgate說(shuō): 任務(wù)何時(shí)發(fā)送到與何時(shí)完成之間的差距為WES系統(tǒng)打開(kāi)了大門(mén)。我們的客戶有WMS和ERP系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是針對(duì)庫(kù)存在工廠里的位置而設(shè)計(jì)的。我們?nèi)鄙俚氖且粋€(gè)專(zhuān)注于優(yōu)化倉(cāng)庫(kù)人員并實(shí)時(shí)進(jìn)行優(yōu)化的系統(tǒng)。

索斯蓋特說(shuō)：在這個(gè)新模型中，WMS仍然管理庫(kù)存并從訂單管理系統(tǒng)接收訂單。然后將這些訂單發(fā)送到WES工作執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行?！爱?dāng)我們得到一個(gè)訂單池的WMS的命令,我們會(huì)找出購(gòu)物車(chē)的訂單數(shù)量,車(chē)的數(shù)量我們需要和批處理的方式得到的最高選擇密度和最短旅行路徑，來(lái)滿足所有的這些訂單的優(yōu)先級(jí)“。

更重要的是，由于傳感器和其他實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集技術(shù)的普及，該系統(tǒng)，如優(yōu)步應(yīng)用，知道實(shí)時(shí)發(fā)生的事情。正如Gartner的Klappich所說(shuō)，“我們現(xiàn)在有了過(guò)去從未有過(guò)的位置感知。

當(dāng)我知道我的每一項(xiàng)資產(chǎn)在哪里，我就可以把更復(fù)雜的方法應(yīng)用到我需要人工去做的方面。 

以人為中心

 霍尼韋爾(Honeywell)負(fù)責(zé)產(chǎn)品和產(chǎn)品管理的主管詹姆斯?亨德里克森(James Hendrickson)表示，以前的體系是圍繞庫(kù)存管理展開(kāi)的，而現(xiàn)在這種新方法的核心是“讓員工在車(chē)間里盡可能地提高生產(chǎn)效率”。將智能和決策能力置于邊緣，可以實(shí)現(xiàn)人員和工作的優(yōu)化。Hendrickson說(shuō):“這些新的解決方案提供了更深層次的工作功能，而不僅僅是在條形碼掃描器中完成主機(jī)系統(tǒng)告訴你的工作。“你想授權(quán)給基層員工?！?/p>

負(fù)責(zé)WHSE解決方案的Zebra高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理Andrew Pierce指出，將分析和決策推向邊緣還有另一個(gè)原因。他說(shuō):“當(dāng)一個(gè)倉(cāng)庫(kù)正在運(yùn)行20年的老技術(shù)，或者仍然在使用紙張時(shí)，相關(guān)人員就會(huì)自己找出執(zhí)行任務(wù)的最佳方式，但結(jié)果會(huì)有好有壞?！薄拔覀兿胍宰詈玫姆绞揭龑?dǎo)和指導(dǎo)工人。WES工作執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)一天中任意時(shí)刻設(shè)施的資源和資產(chǎn)所發(fā)生的事情來(lái)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)工作流。這使得系統(tǒng)能夠以最優(yōu)的方式分配工作。雖然這些系統(tǒng)還處于早期階段，但隨著它們的激增和收集的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，未來(lái)它們將能夠利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)提高性能。

智能揀選車(chē)

到目前為止，大部分的討論都是關(guān)于將WES應(yīng)用到語(yǔ)音指導(dǎo)的工作人員上。其他的解決方案提供商也在研究WES如何優(yōu)化揀選到購(gòu)物車(chē)的操作，F(xiàn)ortna稱(chēng)之為“智能揀選車(chē)概念”。Fortna負(fù)責(zé)解決方案設(shè)計(jì)和研發(fā)的副總裁Russ Meller解釋說(shuō):“智能揀選車(chē)使用燈光和輔助設(shè)備，讓工人在推車(chē)上工作更有效率。現(xiàn)在，我們可以利用WES智能將工作分配到揀選車(chē)中。“比如說(shuō)，一批訂單需要1000件物品。由于系統(tǒng)知道這些商品的位置，所以它可以釋放訂單，這樣與10格揀選車(chē)關(guān)聯(lián)的人就可以得到10個(gè)訂單，這些訂單將商品存儲(chǔ)在一起，實(shí)際上就是將揀選車(chē)分割。另一種方法是在訂單完成時(shí)動(dòng)態(tài)卸載手提袋，為新訂單打開(kāi)一個(gè)隔口，可以在購(gòu)物車(chē)?yán)^續(xù)打包時(shí)提取新訂單?！艾F(xiàn)在，我不僅在一開(kāi)始就指定了10個(gè)最好的訂單，而且還在關(guān)注接下來(lái)的訂單，”米勒說(shuō)，他把這比作餐館里的翻桌子。

未來(lái)，該系統(tǒng)將能夠在分配工作時(shí)考慮勞動(dòng)生產(chǎn)率和訂單中斷時(shí)間等因素。“因?yàn)槲覀冎酪暨x的商品的數(shù)量，它們的位置和每個(gè)工人的生產(chǎn)力，我們可以估計(jì)完成訂單需要多長(zhǎng)時(shí)間，”Meller說(shuō)。“如果我離截止時(shí)間還有一個(gè)小時(shí)，我可以決定是優(yōu)化一輛車(chē)的生產(chǎn)效率，還是把訂單分配給兩輛車(chē)，以確保我們能在截止時(shí)間前完成?！?/p>

這些新工具不僅可以?xún)?yōu)化揀選路徑，還可以策略?xún)?yōu)化揀選車(chē)上的訂單槽。

WMS加入競(jìng)賽

倉(cāng)庫(kù)和WES工作執(zhí)行系統(tǒng)的出現(xiàn)是由于WMS解決方案中的需求沒(méi)有得到滿足。Gilmore說(shuō):“公平地說(shuō)，WMS解決方案將流程看作是連續(xù)的步驟，而沒(méi)有從全局的角度考慮，這提供了大量將勞動(dòng)力從配送中心轉(zhuǎn)移出去的機(jī)會(huì)?！比缃?，像Softeon、Manhattan、JDA和HighJump這樣的WMS提供商正在彌補(bǔ)失去的時(shí)間。Gilmore說(shuō):“自動(dòng)化系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)效率的原則可以應(yīng)用到幾乎沒(méi)有自動(dòng)化的配送中心?！边@導(dǎo)致了WMS技術(shù)的逐步改變。

這種新方法的一個(gè)實(shí)例就是Softeon所稱(chēng)的“虛擬揀選墻”。它采用動(dòng)態(tài)視圖來(lái)分配工作給揀選墻，類(lèi)似于上面的智能揀選車(chē)示例?！凹僭O(shè)你有10個(gè)模塊，每個(gè)模塊有50個(gè)立方體，或者500個(gè)立方體，”Gilmore說(shuō)?！拔铱梢詾?0個(gè)單獨(dú)的模塊釋放工作，或者我可以創(chuàng)建5組2個(gè)模塊，以?xún)?yōu)化分批揀選和減少輸送帶上的隔口袋的數(shù)量。它不是固定的。明天，做10個(gè)可能比5個(gè)更好。

曼哈頓律師事務(wù)所(Manhattan Associates)也在經(jīng)歷類(lèi)似的演變?！澳銋⒂^的美國(guó)之鷹(American Eagle)工廠是這個(gè)領(lǐng)域的先行者，”曼哈頓的產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)亞當(dāng)·克萊恩(Adam Kline)說(shuō)。2010年前后，Kline被要求研究那里發(fā)生了什么，并研究如何將這些概念應(yīng)用到WMS上。

Kline說(shuō):“我們認(rèn)為，WES的供應(yīng)商是從自動(dòng)化層面來(lái)看待這個(gè)問(wèn)題的?！薄霸谖覀兛磥?lái)，這不僅僅是產(chǎn)品發(fā)布的時(shí)間問(wèn)題。有庫(kù)存，有人員，有設(shè)備。作為一個(gè)WMS供應(yīng)商，我們可以采用自上向下的視圖，因?yàn)槲覀兺耆私庥唵?、?kù)存、人員及其位置。

結(jié)果是“與WES相鄰的訂單流，”Kline說(shuō)。用這種新的思維方式，“我們可以在個(gè)人的基礎(chǔ)上處理訂單?！碑?dāng)它進(jìn)來(lái)的時(shí)候，我們可以保持它，直到我們有一個(gè)來(lái)自揀選墻或其他資源的信號(hào)，有可用的容量。它現(xiàn)在還包括一個(gè)軟件層，用于與下游的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通信?！八鼈兪莾蓚€(gè)不同的組件，但是是在WMS中創(chuàng)建的，”Kline說(shuō)。將開(kāi)發(fā)的運(yùn)輸管理算法應(yīng)用到倉(cāng)庫(kù)中，優(yōu)化揀選路徑。

WMS最令人信服的說(shuō)辭可能是，只有一個(gè)人的喉嚨會(huì)窒息。“如果功能已經(jīng)嵌入到WMS中，為什么還要引入另一個(gè)供應(yīng)商呢? 克萊恩問(wèn)道。吉爾摩表示同意?！霸诟叨茸詣?dòng)化的環(huán)境中，WES顯然有市場(chǎng)，”他說(shuō)，“但在傳統(tǒng)設(shè)施中，有工人、公用設(shè)備，或許還有一些機(jī)器人，WES不必來(lái)自自動(dòng)化供應(yīng)商。

下一步發(fā)展：

 這個(gè)快速發(fā)展的空間下一步將走向何方？

      Fortna的Russ Meller認(rèn)為，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)即將到來(lái)，基于實(shí)時(shí)生產(chǎn)力水平和倉(cāng)庫(kù)活動(dòng)，更好地利用勞動(dòng)力的能力也將到來(lái)。“每個(gè)人都在爭(zhēng)取的是可見(jiàn)性，它允許你分配勞動(dòng)力來(lái)優(yōu)化多個(gè)上下游流程，”Meller說(shuō)。“我認(rèn)為這就是我們的方向。

     埃爾德雷德認(rèn)為機(jī)器人的出現(xiàn)，尤其是自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人，將是倉(cāng)庫(kù)優(yōu)化的下一個(gè)領(lǐng)域。它并非沒(méi)有挑戰(zhàn)?！皺C(jī)器是可以預(yù)測(cè)的，”他說(shuō)?！拔覀兛梢灶A(yù)測(cè)一臺(tái)機(jī)器將如何處理我們擺在它面前的工作。我們無(wú)法預(yù)測(cè)一個(gè)人能做什么，這讓事情變得復(fù)雜。“更重要的是，進(jìn)入市場(chǎng)的機(jī)器人幾乎沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化。每個(gè)都有自己的標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議和功能?！帮@然，我們還有很多工作要做，”埃爾德說(shuō)。