仓库物流对制造企业来说是一个颇具挑战性的课题：庞大的货物运输量提供了巨大的优化潜力，但也带来了诸多错误。全自动仓库--暗仓--往往被认为是解决所有问题的良方。

硬件和基础设施

仓库自动化的最高水平是迁移到全自动仓库--暗仓。——图片：AIMTEC

鉴于近年来供应链面临的困境，仓库再度受到青睐。它们能够提供必要的保障，避免供应瓶颈。由于仓库员工日益稀缺，扩大仓库规模变得越来越困难。因此，企业将员工部署到需要其灵活性和解决问题能力的岗位上是明智之举。因此，许多公司依靠自动驾驶汽车、智能扫描仪和先进的人工智能系统等迭代自动化技术进行库存规划。

然而，这些仓库通常仍然“轻装”，因为人工操作。在拣选散装货物、处理非标准化包装以及解决突发问题方面，人工明显优于机器。另一方面，高度自动化则非常适合重复性任务。

机器人不需要光

仓库自动化的最高水平是向全自动仓库的迁移。这通常被称为自动仓储和检索系统 (ASRS)。人类不再在仓库内工作。如果人类仍在仓库内工作，他们只能待在仓库的入口或出口。对于他们来说，待在仓库里非常危险，因为在仓库里运行的机器会认为没有任何东西挡着他们的路，而且它们可以高速运转。这些仓库被称为暗仓，因为它们在正常运行期间无需照明。

暗仓的优势：最大限度地利用货物处理空间，并实现仓库内最高的包装密度。 最大限度地降低人工操作和人工干预的成本。仓库24小时全天候运营，无需换班或休息。

它们提高了拣货质量并降低了错误率，包括在预装容器中的精确放置。它们提高了仓库内的拣货和货物运输速度。它们减少了损耗并提高了库存数据质量。此外，由于SKU数量在没有订单的情况下无法更改，因此也减少了盘点和核对的需求。因此，库存始终有效，无需单独核对。

由于起重机和机械臂的优化运动降低了能耗，因此可以减少二氧化碳排放。与传统仓库的区别

要实现这些优势，必须满足几个先决条件。例如，在黑暗仓库中，货物包装必须标准化，并分散在几种不同的包装尺寸中。机器人的抓手数量有限，无法牢固地抓取任何物体。因此，如果货物种类繁多（甚至可能是散装的，即没有包装或标准化容器），完全自动化可能难以奏效。

此外，全自动仓库中不可能发生意外事件，因为那里没有人能够轻易解决此类情况。因此，在设计暗仓时，必须提前识别所有可能发生的异常情况，并使其自动化。这是规划中最大的挑战，需要特殊的专业知识，但企业往往低估了这一点。

因此，在仓库的规划和设计阶段，必须在模拟环境中对所有工作流程和流程（包括所有可能的例外情况）进行广泛的测试。这必须是未来物流大厅的完整复制品；因此，数字孪生也包含硬件，其行为方式与后续建造的暗仓完全相同。即使尚未使用任何物理机器，也能进行密集的测试。

暗仓投入使用后，企业还必须为持续数月的优化阶段做好准备。这包括记录、分析和严格审查流程，以识别瓶颈并评估不同仓库利用率水平下的控制效果。通常情况下，仓库利用率为 85% 时，运输机械的“运输量”与利用率为 15% 时有所不同。

数字孪生尤为重要

数字孪生是规划暗仓的关键工具，有助于缩短实施和启动阶段，并最大限度地减少潜在的变更请求。它不仅可用于单个功能模块的单元测试，还可用于复杂流程和不断变化的仓库填充水平。它在应对异常情况方面发挥着尤为重要的作用。数字孪生可以轻松创建这些异常情况，然后进行测试，以确保规划的工作流程顺利运行。

因此，未来现实的虚拟呈现能够全面理解流程。指令调整可以通过趣味性十足的方式进行测试，并演示哪些设备和物品的物理位置。

进入您自己的黑暗仓库

在现有仓库中逐步引入自动化流程，从而实现部分自动化，这种情况并不少见。企业可以在这方面取得优异的成果。对于暗仓，从零开始设计和实施始终是最简便的方法。在这种情况下，规划和实施阶段如下：

阶段 （1）：为了确保自动化设计合理（技术类型、充足的可用设备以及技术的运行逻辑），公司必须向其技术合作伙伴提供有关其内部物流和流程的精确数据。技术合作伙伴获得的数据越多，解决方案的设计就越精准，模拟也就越逼真。这一阶段的作用不容小觑。理想情况下，所需的数据应可追溯到自动化解决方案设计开始前的两到三年。这些数据可以来自现有的数字化工具，例如仓库管理系统 (WMS)。

阶段（2）：选择将要使用的关键技术和运输系统（例如自动化仓储系统 (ASRS)、垂直提升网络 (VNA) 和垂直升降机）。在此阶段，还必须设计所有流程和工作流程。

阶段（3）：技术设计，例如传送带或卸垛机。这些技术必须尺寸合适，以适应仓库，并正确定位，以尽可能高效地利用可用空间。

阶段（4）：新技术和现有系统的识别、系统集成和编程，包括创建数字孪生并测试所有功能和工作流程。这还包括API和系统接口。

阶段（5）：暗仓实施，并在实际运行和各类工作负载中进行优化。

整合的艺术

因此，任何规划全自动仓库的人都必须从根本上改变项目思路，因为如果没有人工干预，问题就很难被发现，而一旦发生错误，整个仓库都可能陷入瘫痪。这需要专业知识，即使是已经运营众多仓库的公司也很难获得这种专业知识。专家可以提前识别所有关键情况，并制定解决方案。

这也适用于所使用的技术。例如，对于全自动仓库，有许多运输解决方案提供商。然而，自动化专家在众多项目中集成了各种系统，并熟悉每个提供商的优缺点，他们知道哪些系统能够很好地协同工作，并可以组合成一个大型的自动化解决方案。

当然，全自动仓库运营需要一个控制和仓库管理系统，该系统作为中央平台，协调和控制所有已部署的解决方案、生成订单，并通过接口管理所有连接系统的数据流。该平台应该能够开箱即用地与库存管理系统（例如 SAP）通信，并灵活配置，以便在无需人工干预的情况下处理所有异常情况。