一、引言

近年來，電子商務對實體商務衝擊越來越大，特別是移動網際網路，改變了人們的生活方式，也改變了商業模式。對於傳統行業來說，在電商的衝擊下，傳統零售的業績與利潤都在下滑，行業蛋糕被不斷切分蠶食，正遭遇行業發展的拐點。

而定製服務是市場經濟條件下的一種先進業態，它在滿足消費者需求的基礎上為客戶提供滿意的服務，基於客戶定製的電子商務模式由以供應商為中心轉向以客戶為中心，利用個性化的資訊服務工具來了解和學習客戶的需求與喜好，根據客戶提出的明確要求提供資訊服務，或通過對客戶個性、使用習慣的分析而主動地組織資訊資源，建立個性化的資訊環境，向客戶提供其可能需要的資訊服務。這樣不但使客戶在面對電子商務網站提供的上萬甚至上百萬種產品時能大大節省在商品搜尋上花費的時間和精力，而且提高了客戶對電子商務網站的忠誠度，增加了使用者的訪問次數，實現了將更多的電子商務網站的瀏覽者轉變為商品的購買者，提高了電子商務網站的交叉銷售能力，為電子商務企業提供更多的盈利機會。

電子商務的線上線下一體化需要完善三個主要的瓶頸，需要應用網際網路資料和客戶資訊創造完整的網上資訊系統平臺，以滿足生產和定製過程中的需要；將線上資訊和線下的自動化物流系統有機結合；將倉庫、自動化物流系統和資訊資料系統融合。這樣的線上線下的結合才能最大可能的滿足客戶的定製服務需求，將客戶滿意率達到最大。

因此，在電子商務迅猛發展和居民消費結構變化背景下，如何更快速、經濟、可靠、高效地滿足消費者個性化的定製服務是眾多電子商務平臺面臨的重大挑戰。本文以乾果行業為例，研究分析了基於客戶定製的電子商務一體化自動物流系統。

二、技術解決方案

1.倉儲解決方案

高效率、大流量穿梭車自動化立體倉儲的工藝流程，如圖1。

整個系統以週轉箱為載體進行的一系列作業，主要包括入、出庫作業和儲存作業。

入庫作業物件包括週轉箱和異常出庫返庫的箱。當上位計算機系統下達入庫任務時，自動掃描週轉箱的 RFID 獲取箱的資訊後，核對或錄入箱內物料資訊，之後由輸送機系統輸送或用叉車搬運到到載貨提升機取貨站臺；同時計算機系統排程載貨提升機下降至取貨站臺並取貨，提升機將貨物提升到相應的貨架分配層輸出到穿梭車取貨站臺，由穿梭車取貨後將貨物搬運到計算機分配的貨位儲存。

出庫作業，當系統下達出庫任務時，穿梭車先把貨物搬運到穿梭車卸貨站臺上，由計算機系統排程載貨提升機上升到相應的穿梭車卸貨站臺，取貨後提升機快速下降到載貨提升機卸貨站臺，出庫輸送機系統接貨後，最終將貨物輸送出來，由 RFID 讀寫器讀取電子標籤獲取出庫資訊，確認正確後輸出到出庫站臺。

穿梭車的換層作業是動態立體倉儲系統實現的又一關鍵工序，本立體倉儲系統使用穿梭車充當自動化存取工具。

倉儲規劃圖，如圖2。

2.分揀線的解決方案

乾果的線上線下一體化定製生產物流系統，其生產工藝流程是這樣實現的：

電子商務平臺適時收集消費者的需求資訊，這個需求資訊經消費者確認後即為定製訂單；計算機系統將定製訂單適時下達到定製生產物流系統，在現場計算機定製資訊系統終端上顯示出來；適時投放週轉箱的工人根據終端的顯示資訊，向分佈位於無動力輥道輸送機的投放工位放上週轉箱，週轉箱帶有RFID，被適時寫入訂單資訊，配貨工人在工作臺附近根據定製資訊系統終端適時讀取RFID訂單資訊顯示的乾果配貨資訊，往週轉箱裡配貨；配貨完以後確認，將週轉箱人工送到下一個工位，迴圈進行配貨作業，如果下一個工位沒有配貨資訊，人工送入再下一個工位，直到RFID的訂單配貨資訊完全執行完以後，確認；人工將週轉箱推入動力輥道輸送機，輸送到人工裝箱站臺；裝箱、貼配送單，碼托盤送到訂單快取區快取，等待配送。最後，快速將訂單商品送到消費者手中。

其中，乾果線上線下一體化定製生產物流系統，如圖3；

分揀線規劃圖，如圖4；

AGV行走路線規劃圖，如圖5。

3.工藝流程圖

乾果線上線下一體化定製生產物流系統主要工作流程，如圖6。

三、關鍵裝置及技術的具體描述

1.倉儲的關鍵裝置及技術

（1）儲存貨架

立體倉儲系統的儲存貨架採用橫樑式儲存貨架，用於實現週轉箱多層密集快取。它由立柱、橫樑、斜拉桿、橫拉桿、支撐框等拼裝組成，如圖7。

（2）穿梭車

穿梭車由行走機構、伸縮機構、供電機構以及定位掃描器等組成。

①行走機構

穿梭小車行走機構，是通過安裝有驅動輪的伺服電機通過同步帶帶動安裝在傳動軸上的從動輪轉動，來實現行走動作。如圖8。

②伸縮機構

伸縮機構的作用是小車行走到指定的位置後，從相應的貨位上取出週轉箱或將小車上週轉箱推出到貨位。該機構主要由固定側板、一級伸縮板、二級伸縮板、拽引機構、伸縮滑軌、鉤取機構、伸縮驅動機構等組成。

伸縮原理：電機驅動安裝有主帶輪的主轉軸轉動，帶動安裝在主帶輪和從動輪上傳動帶轉動，傳動帶把轉動通過齧合帶帶動一級伸縮版伸縮。

二級伸縮板的運動是靠安裝在一級伸縮板上的拽輪和拽引帶的作用來實現。拽引帶的一端通過固定塊固定在側板上，另一端通過固定塊安裝在二級伸縮板，帶的中間部分繞過拽輪。當一級伸縮板運動時，拽輪做伸縮運動的同時帶動二級伸縮板運動。如圖9。

③條碼定位裝置

條碼定位裝置是由條碼和條碼掃描器組成，條碼掃描器安裝在穿梭小車上，條碼尺貼在行走軌道內側，小車行走時通過掃描器實時掃描條碼資訊來獲取當前的位置資訊，系統不斷地比較當前位置和目標位置來控制小車的加減速以實現精確定位，如圖10。

（3）換層提升機

換層提升機是由底座、立柱、驅動機構、載貨臺、安全裝置等組成。當穿梭車需要在不同的層間切換時，需要在換層提升機的輔助作用才能完成，換層時，穿梭車先進入到提升機的載貨臺，提升機在系統的控制下上升或下降到相應的貨層後，穿梭車從載貨臺上輸出並進入貨架上的軌道。換層提升機結構，如圖11。

（4）載貨提升機

載貨提升機是由底座、立柱、驅動機構、載貨臺、安全裝置等組成。載貨提升機是安裝在貨架的一端，出穿梭車裝卸貨站臺、載貨提升機站臺對接，當系統需要的某一層需要出或入庫時，提升機在系統的排程控制下，從穿梭車裝卸貨站臺取貨後升降到相應的層後輸出到載貨提升機卸站臺（出庫），或是從載貨提升機取貨站臺接收貨物後提升到相應的層後輸出到穿梭車裝取貨站臺（入庫）。

載貨提升機的結構同換層提升機相類似，由相同的立柱、驅動機構、安全裝置等機構組成，但載貨臺機構不一樣，該機構主要由出入庫輥道輸送機、阻擋器和支撐架組成。安裝有阻擋器的出入庫輥道輸送機安裝在支撐架上，如圖12所示。

2.分揀線的關鍵裝置及技術

（1）RFID及識別器

RFID是一種無線通訊技術，可以通過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關資料。每個工作臺上均配備有一臺計算機螢幕及一個RFID讀寫器。每個訂單的乾果都會有一個週轉箱來裝存，每個週轉箱上都有一個固定的RFID電子標籤。第一個工作臺的計算機用來接收訂單，當收到訂單通知，將其錄入至已經接受識別的RFID標籤內更改訂單資訊。螢幕的資料線與RFID讀寫器連線，當讀寫器掃描週轉箱上的RFID標籤時，螢幕顯示該訂單的具體乾果種類及規格。RFID標籤，如圖13所示。

（2）AGV

AGV自動導引小車，搬運包裝完成的訂單箱。規劃其路線為包裝點至倉庫入庫端。本文的分揀線中利用的是電磁導引 AGV，因為行動的路徑較為簡單，即包裝點到倉庫入庫端的來回，可以在該行駛路徑上埋設金屬線，然後載入導引頻率，由AGV小車識別導引頻率來實現運動。AGV除了必要的驅動管理系統等，還有安全系統，即當一定範圍內進入物體或人的時候，將會自動減速或者停下來防止碰撞的發生。如圖14。

四、資訊系統

1.網路訂單資訊管理系統

隨著經濟發展，人民生活水平不斷提高，物質極大豐富，傳統的手工處理模式顯露出很多弊端，網路訂單管理系統和電子商務應運而生。訂單是客戶和企業之間完成買賣交易的紐帶。通過網路訂單管理系統客戶和企業可以通過一臺電腦、一根網線達成購銷意願，實現購銷活動。採用新的網路訂單管理系統大大降低了手工處理時的出錯率，提高了工作效率，使客戶的響應工作時間也大大減少，為企業和客戶帶來了級大的方便。

具體來看，網路訂單管理系統實現的目標主要包括：

一是給管理員提供線上使用者查閱、人數統計、訂單確認、訂單派送、訂單查閱、撤單查詢、個人資料和密碼管理、使用者留言等管理功能。

二是為非會員消費者提供商品瀏覽、銷售情況查詢等功能。

三是對註冊會員提供下訂單、訂單數量修改、收貨人資訊確認、訂單處理狀態查詢、留言反饋、商品及服務評價、個人資料和密碼管理等功能。

2.立體倉庫資訊管理系統

系統採用西門子 S7-300 控制器為核心，通過乙太網與客戶操作終端和伺服器互動，通過profibus 通訊對 S7-200 進行控制，通過無線通訊對穿梭車、換層提升機、載貨提升機控制系統進行指令控制。控制系統接收上位機下達任務後，指令控制執行任務。系統構架如圖15。

3.分揀線資訊管理系統

分揀線資訊管理系統通過乙太網分別與網路訂單資訊管理系統和立體倉庫資訊管理系統將資訊進行相互連線和傳遞，並通過RFID等物聯網技術與分揀、配送相連線，具體的功能和運作模式如圖16。

五、結束語

該物流自動化系統極大地縮短了訂單下達到完成的時間，在電子商務物流配送領域擁有廣闊的市場，特別是對於一些客戶定製的產品，不僅在乾果領域有效，而且在其他領域也能發揮意想不到的效果，將客戶的個性需求與資訊系統、生產線、倉儲有機結合起來，最大可能滿足客戶的個性化需求，形成新的自動化物流系統，極大地增加效率，為企業增加利潤，成為電商更好更快發展的潛在動力。

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，擴充的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

長按上方二維碼關注微信公眾號： AI-CPS，更多資訊回覆：

新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧駕駛”、“智慧城市”；新模式：“財富空間”、“工業網際網路”、“資料科學家”、“賽博物理系統CPS”、“供應鏈金融”。

官方網站：AI-CPS.NET

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