前言：2015年，由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物流工程分會(huì)組織編寫的《物流工程技術(shù)路線圖》一書正式由中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社出版發(fā)行。這本書是由中國(guó)科學(xué)院院士路甬祥組織的《面向2030中國(guó)機(jī)械工程技術(shù)路線圖》叢書中的一本。全書由包起帆院士擔(dān)任顧問，陸大明會(huì)長(zhǎng)擔(dān)任主編，王國(guó)華、尹軍琪、李蘇劍、邱伏生、周云、周奇才、孟文俊、徐格寧擔(dān)任副主編，參與編寫的專家學(xué)者多達(dá)50余人，歷經(jīng)2年時(shí)間，6易其稿，最終成書。作者有幸擔(dān)任第六章物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的編寫工作，參與編寫的還有翁訊和王樂樂兩位專家。能與這么多的專家一起，完成這樣一部重要著作的編寫工作，這是我一生的榮幸。

        現(xiàn)在，距離寫作的時(shí)間已經(jīng)過去近10年，有多少技術(shù)是預(yù)測(cè)對(duì)了，還有多少?zèng)]有預(yù)測(cè)到，作為作者肯定是關(guān)心的，我想，讀者也一定懷有好奇心。今天將第六章整個(gè)文獻(xiàn)刊登出來，一是為了更多的人了解這一本書的內(nèi)容，二是回眸10年前的文章，也頗具意義。為了盡可能還原原貌，本次轉(zhuǎn)載除加了標(biāo)題外，沒有做任何修改。預(yù)測(cè)本來就具有風(fēng)險(xiǎn)，而其過程卻充滿樂趣。

        概  論

        物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備包括物流系統(tǒng)中的儲(chǔ)存設(shè)備、搬運(yùn)設(shè)備、輸送設(shè)備、揀選設(shè)備、分揀設(shè)備等，是物流工程的重要分支，典型產(chǎn)品包括如貨架、叉車、AS/RS、AGV、輸送機(jī)、碼垛/拆垛機(jī)、自動(dòng)揀選機(jī)、高速分揀機(jī)等，以及如倉(cāng)庫(kù)門、托盤、揀選臺(tái)車、調(diào)節(jié)平臺(tái)、包裝設(shè)備等輔助設(shè)備。作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)通過上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各單元設(shè)備的協(xié)調(diào)與控制，從而完成貨物的接收、入庫(kù)、儲(chǔ)存、揀選、包裝、分類、集貨和發(fā)運(yùn)等一系列工作。

倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程

        隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)物流的需求日益擴(kuò)大，物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備需求出現(xiàn)快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到2013年底，中國(guó)物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的總需求量接近180億元（不含工業(yè)叉車、托盤，以下同），約占全球市場(chǎng)15%，而且每年以超過20%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備技術(shù)水平在最近15年間發(fā)展迅速，已經(jīng)形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，擁有一批生產(chǎn)企業(yè)和系統(tǒng)集成商。但與世界先進(jìn)水平仍然差距明顯，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的多樣性、適應(yīng)性以及可靠性等方面。此外，企業(yè)規(guī)模與世界領(lǐng)先企業(yè)還有相當(dāng)大距離，2013年，全球排名第一的物流系統(tǒng)供應(yīng)商產(chǎn)值達(dá)到26.54億美元，排名第20的企業(yè)達(dá)到1.31億美元，而國(guó)內(nèi)的企業(yè)，最大的產(chǎn)值也不過10億人民幣左右，大致處于世界第20位左右的水平。

        未來15年（2015-2030年），將是我國(guó)物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備趕超世界先進(jìn)水平的關(guān)鍵時(shí)期。從目前發(fā)展情況看，到2020年，中國(guó)市場(chǎng)需求將達(dá)到500-600億人民幣，占世界總量將接近25%，中國(guó)將成為全球三大市場(chǎng)之一。預(yù)測(cè)到2030年，中國(guó)物流倉(cāng)儲(chǔ)裝備市場(chǎng)需求將達(dá)到1800億左右，占世界總需求量的50%左右，成為全球最大的市場(chǎng)，中國(guó)將有企業(yè)進(jìn)入世界物流系統(tǒng)供應(yīng)商前10強(qiáng)（約10億美元）。新型行業(yè)，如電子商務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品配送、軍隊(duì)后勤等對(duì)物流需求的增長(zhǎng)，將對(duì)物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求產(chǎn)生重大影響。

        隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的發(fā)展在未來將呈現(xiàn)前所未有的快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，基于供應(yīng)鏈系統(tǒng)優(yōu)化的需要，快速、可靠、自動(dòng)化、智能化、多樣性、適應(yīng)性將是發(fā)展的主要方向。技術(shù)方面，制造領(lǐng)域中新型設(shè)備將不斷涌現(xiàn)，尤其是隨著制造水平的提高，各種高端設(shè)備，如AGV、機(jī)器人等設(shè)備制造的難度將會(huì)降低，制造成本也將大幅度降低。這一趨勢(shì)將從根本上改變物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的格局，尤其是機(jī)器人參與物流作業(yè)不僅將成為可能，從遠(yuǎn)期發(fā)展看，更將成為一種常態(tài)。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)化、單元化物流將得到快速發(fā)展，與此相適應(yīng)的物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備也將應(yīng)運(yùn)而生。

        集成控制技術(shù)

        概述

        物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備在其發(fā)展過程中，一直朝著自動(dòng)化、系統(tǒng)化、智能化方向發(fā)展。一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)化物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，往往集成了眾多種類的物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備，這些設(shè)備互相關(guān)聯(lián)，共享信息，協(xié)調(diào)工作。如何高效的協(xié)調(diào)各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，即系統(tǒng)集成控制技術(shù)的研究，成為物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

就基礎(chǔ)技術(shù)而言，在可以預(yù)見的未來，自動(dòng)化控制仍然主要以計(jì)算機(jī)和PLC控制為主，其技術(shù)包括現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、分布式控制技術(shù)、模塊化控制技術(shù)等。集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化是其基本發(fā)展方向。毋庸置疑，隨著基礎(chǔ)技術(shù)水平的大幅提升，控制系統(tǒng)的反饋速度、精準(zhǔn)性、可靠性將有質(zhì)的提高。

        在集成控制研究中，我們會(huì)看到一項(xiàng)非常重要的成果：即物流設(shè)備相互匹配和協(xié)調(diào)的重要性超過了單一設(shè)備性能指標(biāo)的重要性。盡管我們?cè)谠O(shè)備研究中，特別注重設(shè)備的基本性能，如載荷、速度等，但從系統(tǒng)的角度看，協(xié)調(diào)性或者說匹配才是優(yōu)先要考慮的問題。如自動(dòng)化立體庫(kù)中，堆垛機(jī)和輸送機(jī)的匹配、輸送機(jī)與叉車的匹配等等。

AS/RS系統(tǒng)

        另一方面，集成控制技術(shù)研究并非僅停留在設(shè)備簡(jiǎn)單連接，而是要研究多形態(tài)、多層次、多角度、多數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)連接，并通過優(yōu)化控制技術(shù)，使這種連接更加高效、可靠和安全。

        近年來被反復(fù)提到的大數(shù)據(jù)技術(shù)，將對(duì)集成控制產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在未來若干年內(nèi)，大數(shù)據(jù)技術(shù)將在決策、控制理論、跟蹤技術(shù)等多方面對(duì)集成控制產(chǎn)生重大影響。

        典型應(yīng)用方面，以復(fù)雜物流配送中心為典型的集成控制技術(shù)是研究的重點(diǎn)，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的接口、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)通訊以及系統(tǒng)安全等多個(gè)方面。

        隨著物流倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化程度的提高，物流裝備在整個(gè)配送中心中的投資占比逐漸提升。目前約占15-20%左右，2020年將達(dá)到25%，到2030年，在很多系統(tǒng)中這一比例有望達(dá)到30%。由此可見，集成控制技術(shù)的發(fā)展對(duì)于未來物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備發(fā)展的影響程度。

        基于對(duì)未來自動(dòng)化和智能化的基本判斷，“自主控制”將是未來的亮點(diǎn)。

        雖然可熱插拔技術(shù)目前還沒有出現(xiàn)應(yīng)用的跡象，但它的未來應(yīng)該是可期待的?？蔁岵灏渭夹g(shù)是模塊化控制技術(shù)的一項(xiàng)應(yīng)用，它既可應(yīng)用于AGV、機(jī)器人一類的系統(tǒng)之中，也可應(yīng)用于輸送機(jī)、智能叉車、AS/RS等系統(tǒng)之中。

        關(guān)鍵技術(shù)

        （一）復(fù)雜物流配送中心的集成控制技術(shù)

        ?  1. 現(xiàn)狀

        復(fù)雜物流配送中心是一個(gè)相對(duì)的概念。主要體現(xiàn)在大規(guī)模、多系統(tǒng)、多流程、多業(yè)務(wù)形態(tài)等多個(gè)方面。

        配送中心是物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的典型代表。一個(gè)綜合的自動(dòng)化配送中心，各種設(shè)備的相互協(xié)調(diào)構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，規(guī)模大，所集成的設(shè)備種類多，流程復(fù)雜，接口復(fù)雜。這一類系統(tǒng)代表了未來物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的基本形態(tài)。

某行業(yè)自動(dòng)化物流中心

        就目前的技術(shù)而言，各子系統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，如自動(dòng)化立體庫(kù)（AS/RS）?；赑LC的可編程控制技術(shù)是目前常用的技術(shù)，未來這一技術(shù)將繼續(xù)存在。通訊方面，基于總線的通訊技術(shù)是最常見的通訊技術(shù)，此外還有紅外通訊、無線通訊、載波通訊等主要用于移動(dòng)設(shè)備的通訊。過去10年，系統(tǒng)集成度在物流配送中心取得了大幅提升，但無論是自動(dòng)化水平還是系統(tǒng)的復(fù)雜程度，與國(guó)際先進(jìn)水平還有較大的差距。

        ?  2. 挑戰(zhàn)

        （1）接口與通訊：系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性將進(jìn)一步擴(kuò)大以適應(yīng)業(yè)務(wù)的需求。如投資數(shù)億元以上的物流配送中心將成為非常普遍的現(xiàn)象。多系統(tǒng)間的接口技術(shù)，將是未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前主要以基于TCP/IP的協(xié)議為主，未來可能有多種協(xié)議的協(xié)同。

        （2）調(diào)度：復(fù)雜物流中心集成控制的一個(gè)難點(diǎn)是集成調(diào)度問題。成千上萬條指令的協(xié)同工作給集成調(diào)度提出了很高的要求，集成算法面臨挑戰(zhàn)。各種業(yè)務(wù)模式、各種目標(biāo)形態(tài)（如單元種類）的交錯(cuò)工作，更是對(duì)集成控制提出了挑戰(zhàn)。

        （3）數(shù)據(jù)傳輸：目前以現(xiàn)場(chǎng)總線、紅外通訊和無線通訊為主，未來發(fā)展的主要方向是傳輸帶寬、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、抗干擾性的大幅度提升。

        （4）安全性：主要是數(shù)據(jù)的安全性，各種備份機(jī)制的完善是未來要面對(duì)的重要問題，系統(tǒng)不能承受長(zhǎng)時(shí)間的中斷，更加迅捷和安全的恢復(fù)機(jī)制將產(chǎn)生。云端技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)拍照、瞬時(shí)恢復(fù)技術(shù)、自主修復(fù)技術(shù)等將得到廣泛應(yīng)用。

        短期（2020年）將研究出面對(duì)各種類型設(shè)備的統(tǒng)一接口平臺(tái)。通過這一平臺(tái)，管理系統(tǒng)與集成控制系統(tǒng)將變得相對(duì)獨(dú)立，從而降低各自系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

        各種集成控制算法將以新的面貌出現(xiàn)。自動(dòng)控制編程將實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化，基于模塊化的各種復(fù)雜邏輯控制將變得更加簡(jiǎn)單。在一些領(lǐng)域，基于計(jì)算機(jī)的控制編程將逐漸取代PLC層面的編程，快捷、可靠、簡(jiǎn)單將是未來發(fā)展的方向。此外，關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)將采用云端計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，一方面使各子系統(tǒng)間的工作協(xié)調(diào)性得到加強(qiáng)，另一方面，使系統(tǒng)的安全性、可靠性將得到大幅提升。

        通訊方面，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用仍然是通訊的主流方式，但帶寬將有成千倍的增加，以適應(yīng)大數(shù)據(jù)量通訊和實(shí)時(shí)通訊的需要。紅外通訊技術(shù)，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將全面展開。

        （二）多維監(jiān)控技術(shù)

        ?  1 現(xiàn)狀

        監(jiān)控技術(shù)是自動(dòng)化物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)之一。在目前應(yīng)用的絕大多數(shù)系統(tǒng)中，監(jiān)控主要包括兩類：其一是獨(dú)立的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其二是基于現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)反饋的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)通過獲取現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，傳輸?shù)街醒肟刂剖?，通過計(jì)算機(jī)予以呈現(xiàn)。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)以監(jiān)視為主，控制主要通過人工完成，或遠(yuǎn)程干預(yù)維護(hù)，或現(xiàn)場(chǎng)解決。

        以AS/RS系統(tǒng)為例，系統(tǒng)的故障類型多達(dá)四、五十種，如超載、超限、超速、超時(shí)、雙重入庫(kù)等，監(jiān)視系統(tǒng)不僅可以通過視頻手段查看現(xiàn)場(chǎng)狀況，也可以通過數(shù)字反饋定位故障類型，以便于維護(hù)人員及時(shí)處理，解除故障。

監(jiān)控系統(tǒng)

        多維監(jiān)控不僅是手段和角度的多樣性，如電視、光電信號(hào)、設(shè)備參數(shù)等，而且還包括設(shè)備壽命監(jiān)控、系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)監(jiān)控等；不僅要監(jiān)控當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，還應(yīng)為系統(tǒng)提供預(yù)警，預(yù)防故障的發(fā)生。

        對(duì)于越來越復(fù)雜和龐大的系統(tǒng)，多維監(jiān)控提供不同角度監(jiān)控系統(tǒng)的能力。一方面，可以盡可能的減少監(jiān)控的死角，包括視頻監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備壽命監(jiān)控和關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控等；另一方面，多維度監(jiān)控為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

        ?  2 挑戰(zhàn)

        電視監(jiān)控仍然是系統(tǒng)監(jiān)控的重要方式之一，高清晰度的監(jiān)控技術(shù)目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。具有挑戰(zhàn)性的是：是否支持諸如圖像比對(duì)等自主功能，這一技術(shù)使電視監(jiān)控改變過去僅僅是監(jiān)視功能的模式，從而具備智能監(jiān)控的能力。

        數(shù)字反饋未來的挑戰(zhàn)在于大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳輸和處理問題。目前的問題是，有些故障無法反饋，從而造成問題得不到及時(shí)處理。

        預(yù)警是未來技術(shù)發(fā)展的最有價(jià)值的方面，除了監(jiān)視設(shè)備的設(shè)定壽命以外（可以通過數(shù)據(jù)庫(kù)提示），還要監(jiān)視設(shè)備在運(yùn)行過程中關(guān)鍵參數(shù)的漸變，為系統(tǒng)預(yù)警提供數(shù)據(jù)支持。尤其對(duì)于高端設(shè)備，如高速堆垛機(jī)、分揀機(jī)等，這一技術(shù)將可以預(yù)防災(zāi)難性結(jié)果發(fā)生。

        ?  3 目標(biāo)

        （1）電視監(jiān)視系統(tǒng)具備自主監(jiān)視和報(bào)警能力，在技術(shù)上的難度已經(jīng)突破，關(guān)鍵是成本問題。目前，高清晰度監(jiān)視系統(tǒng)的費(fèi)用將比普通監(jiān)視系統(tǒng)高出10倍左右，很多企業(yè)無法承受。估計(jì)具備自主識(shí)別功能的監(jiān)控系統(tǒng)未來的應(yīng)用將局限于關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵系統(tǒng)。前者如AS/RS系統(tǒng)和高速分揀系統(tǒng)，后者如煙草生產(chǎn)物流中心、電子商務(wù)配送中心。

        （2）數(shù)字監(jiān)控技術(shù)將是未來發(fā)展的重點(diǎn)方向。隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，更大的數(shù)據(jù)量將使得更多的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)反饋到中央控制室，從而使得監(jiān)控更加及時(shí)、全面、有效。

        （3）預(yù)警和關(guān)鍵設(shè)備壽命監(jiān)控是多維監(jiān)控發(fā)展的重要方向。通過獲取關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)信號(hào)，從而判斷設(shè)備和系統(tǒng)當(dāng)前是否處于健康運(yùn)行狀況，是否需要維護(hù)，從而避免事故發(fā)生后所造成的重大損失。

        （4）基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能識(shí)別監(jiān)控也是未來可能的發(fā)展方向。通過圖像的識(shí)別實(shí)現(xiàn)設(shè)備某些工況的狀態(tài)反饋，也可實(shí)現(xiàn)基于圖像識(shí)別技術(shù)的倉(cāng)庫(kù)智能盤點(diǎn)。

        （三）大數(shù)據(jù)技術(shù)（決策、跟蹤、服務(wù)）

        ?  1 現(xiàn)狀

        大數(shù)據(jù)包羅萬象，具有四個(gè)基本特征，即：大量、高速、多樣、價(jià)值。大數(shù)據(jù)所包含的范圍非常廣泛，在物流系統(tǒng)中，所有被控制對(duì)象的位置、運(yùn)動(dòng)、震動(dòng)、溫度、濕度以及周邊環(huán)境數(shù)據(jù)都屬于大數(shù)據(jù)的基本范疇。所謂大數(shù)據(jù)技術(shù)，就是從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲取有用的數(shù)據(jù)信息。隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)悄然而至。

        目前雖然還沒有大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流集成控制中的典型應(yīng)用，但可以預(yù)期的是，系統(tǒng)診斷、集成控制等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用將有賴于大數(shù)據(jù)技術(shù)。

        ?  2 挑戰(zhàn)

        大數(shù)據(jù)在物流系統(tǒng)集成控制中的應(yīng)用研究是一項(xiàng)嶄新的課題，將徹底改變目前依靠單一和有限數(shù)據(jù)來源進(jìn)行控制、故障診斷的方式。有一些重點(diǎn)方向可以預(yù)測(cè)，如：

        （1）設(shè)備和關(guān)鍵零部件特征參數(shù)的數(shù)據(jù)判斷；

        （2）基于歷史特征數(shù)據(jù)比對(duì)技術(shù)的故障分析技術(shù)；

        （3）基于現(xiàn)場(chǎng)多維數(shù)據(jù)反饋的系統(tǒng)故障的診斷和預(yù)警；

        （4）基于對(duì)未來預(yù)期的系統(tǒng)軟啟動(dòng)技術(shù)。

        ?  3 目標(biāo)

        （1）大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)有一個(gè)由淺入深的過程?；跉v史特征數(shù)據(jù)參數(shù)分析的故障診斷技術(shù)將會(huì)很快投入使用，尤其對(duì)于AS/RS系統(tǒng)、快速分揀系統(tǒng)、AGV系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備，這一技術(shù)將會(huì)有用武之地。

交叉帶自動(dòng)分揀系統(tǒng)

        （2）系統(tǒng)軟啟動(dòng)技術(shù)對(duì)于提高系統(tǒng)的效率會(huì)有一定效果。但如何實(shí)現(xiàn)可能需要大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的支持，由于這一技術(shù)困難較小，其應(yīng)用會(huì)很快展開。

        （3）遠(yuǎn)期（2030）可以期望在系統(tǒng)預(yù)警方面發(fā)揮作用?，F(xiàn)場(chǎng)反饋的有效信息越多，系統(tǒng)預(yù)警的可靠性就越高。

        （四）自主控制技術(shù)與可熱插拔技術(shù)

        ?  1 現(xiàn)狀

        自主控制和自動(dòng)控制有一個(gè)模糊的邊界：自主控制技術(shù)目前已經(jīng)在類似AGV的系統(tǒng)中得到廣泛采用。未來隨著機(jī)器人的大范圍使用，自主控制將進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

        與自主控制類似的概念是智能控制。在一個(gè)復(fù)雜的物流系統(tǒng)中，系統(tǒng)將根據(jù)當(dāng)前所處的狀態(tài)自主選擇設(shè)備、速度、方向甚至任務(wù)策略，這是未來發(fā)展的重要方向。

        熱插拔技術(shù)源于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其基本含義是在不停止主機(jī)系統(tǒng)工作的情況下增加或減少外設(shè)，包括磁盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等。目前來看，物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的熱插拔設(shè)備還寥寥無幾，熱插拔技術(shù)對(duì)于物流系統(tǒng)的靈活性、可維護(hù)性、柔性將會(huì)產(chǎn)生重要影響。

        熱插拔技術(shù)可以在系統(tǒng)的擴(kuò)展方面發(fā)揮重要作用，如AS/RS、AGV、輸送機(jī)、包裝臺(tái)等。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于可插拔技術(shù)將有更大的支持。

AGV系統(tǒng)

        此外，熱插拔技術(shù)還基于設(shè)備的模塊化技術(shù)支持。可自成系統(tǒng)的模塊，可能是一組輸送設(shè)備，一臺(tái)AGV，通過簡(jiǎn)單組合，即將構(gòu)成一套新的系統(tǒng)。隨著電池性能的大幅提升，可移動(dòng)設(shè)備會(huì)成為未來設(shè)計(jì)的一個(gè)趨勢(shì)。

        ?  2 挑戰(zhàn)

        （1）自主控制的控制理論和方法研究。

        自主控制是智能控制的組成部分，重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容將在識(shí)別、運(yùn)算、控制等方面，最大的挑戰(zhàn)在于控制理論和方法的研究。

        （2）熱插拔技術(shù)的可靠性與安全性研究。

        熱插拔技術(shù)將改變系統(tǒng)擴(kuò)展遇到的難題，如接口問題，不間斷工作問題等。但如何使工作變得更為簡(jiǎn)單可靠，并解決安全問題將是研究的主要工作。其中，尤其難以克服的是控制系統(tǒng)的硬件和軟件連接問題。

        ?  3 目標(biāo)

        未來自主控制將會(huì)得到的應(yīng)用場(chǎng)合包括：

        （1）根據(jù)貨物的特性參數(shù)（包括尺寸、重量、商品環(huán)境需求特性、易碎性等）選擇不同的設(shè)備，包括儲(chǔ)存設(shè)備、揀選設(shè)備、輸送設(shè)備和分揀設(shè)備；

        （2）根據(jù)可移動(dòng)設(shè)備（如AGV）充電狀況選擇不同的設(shè)備進(jìn)行作業(yè)；

        （3）根據(jù)可移動(dòng)設(shè)備的位置、工作狀況選擇不同設(shè)備進(jìn)行作業(yè)；

        （4）無固定路徑移動(dòng)設(shè)備的路徑選擇、障礙回避、速度調(diào)整。

        熱插拔技術(shù)的應(yīng)用首先會(huì)在AGV系統(tǒng)，AS/RS系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。在AGV系統(tǒng)中，采用激光、圖像導(dǎo)引技術(shù)、陀螺儀導(dǎo)引技術(shù)等可以支持路徑的重新規(guī)劃，可以靈活追加和減少AGV數(shù)量。在AS/RS系統(tǒng)中，可以通過熱插拔技術(shù)，在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的前提下增減或減少堆垛機(jī)和輸送機(jī)設(shè)備的數(shù)量。其他系統(tǒng)如包裝臺(tái)數(shù)量的調(diào)整，如果采用熱插拔技術(shù)將變得更加方便。