虛擬物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

趙欣 叢伯如

摘 要：在信息全球化的浪潮下，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到人類生產(chǎn)、生活和消費(fèi)的各個(gè)領(lǐng)域。倉儲(chǔ)作為人類生產(chǎn)活動(dòng)的重要組成部分，必然深受其影響。鑒于倉儲(chǔ)在整個(gè)物流系統(tǒng)中的重要地位以及傳統(tǒng)的物流倉儲(chǔ)的局限性，充分借助現(xiàn)代信息技術(shù)，建立虛擬化的智能物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)將有效實(shí)現(xiàn)物流資源的優(yōu)化配置，降低企業(yè)倉儲(chǔ)成本，顯著提高物流效益，促進(jìn)企業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛擬；物流倉儲(chǔ)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、物流倉儲(chǔ)的發(fā)展及重要性

倉儲(chǔ)伴隨著人類生產(chǎn)活動(dòng)的出現(xiàn)而產(chǎn)生，成為生產(chǎn)活動(dòng)中不可或缺的一部分，其發(fā)展隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展而向前推進(jìn)，在現(xiàn)代商品經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的背景下，物流業(yè)越來越受到廠商和社會(huì)的重視，由于倉儲(chǔ)的合理性直接決定著物資流動(dòng)的速度和成本，影響著資源的有效控制和管理，因此，實(shí)現(xiàn)由人工倉儲(chǔ)到信息化實(shí)時(shí)智能倉儲(chǔ)將是倉儲(chǔ)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

縱觀物流業(yè)的發(fā)展史可知，傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理在長期被認(rèn)定為簡單意義上的“倉庫管理”或“存貨管理”。這種靜態(tài)化的管理觀念和模式顯然越來越無法適應(yīng)當(dāng)今以時(shí)間和效率為標(biāo)尺的現(xiàn)代化生產(chǎn)和消費(fèi)模式，一種能夠充分滿足供應(yīng)鏈上、下游的需求，借助現(xiàn)代技術(shù)對(duì)物品出入庫進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和控制的智能化倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)亟待建立，該系統(tǒng)不再局限于有形的倉儲(chǔ)場所，而是依靠虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，結(jié)合人工智能、計(jì)算機(jī)圖形及仿真學(xué)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)等多種計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立起一個(gè)完整的虛擬化的現(xiàn)代倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)的突出特點(diǎn)就是能夠形成視覺、聽覺以及觸覺等多種感官模擬，使使用者如臨其境，對(duì)虛擬環(huán)境中的物件進(jìn)行操控，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源實(shí)時(shí)、快速的控制和管理。目前，虛擬技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軍事、建筑、旅游、醫(yī)療等科教文衛(wèi)各項(xiàng)事業(yè)當(dāng)中。此外，虛擬技術(shù)還可應(yīng)用于對(duì)倉管人員的技能培訓(xùn)，使倉庫管理工作者更為直觀地認(rèn)識(shí)和把握倉儲(chǔ)管理的工作內(nèi)容和技術(shù)要點(diǎn)，提高培訓(xùn)效率，減少實(shí)際工作過程中的失誤。

綜上，物流倉儲(chǔ)管理隨著信息技術(shù)的發(fā)展而向虛擬和智能化方向發(fā)展，虛擬物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的建立將極大地降低企業(yè)的倉儲(chǔ)成本，便于倉庫監(jiān)控，促進(jìn)物資的合理、高效流動(dòng)，從而提高物流效率，增加企業(yè)整體效益。

二、虛擬漫游技術(shù)在新型物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)建中的運(yùn)用

虛擬漫游技術(shù)是依靠計(jì)算機(jī)處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的一種現(xiàn)代化的虛擬“現(xiàn)實(shí)”技術(shù)，它既可以模擬實(shí)際可實(shí)現(xiàn)的環(huán)境或事物，也可模擬現(xiàn)實(shí)中無法達(dá)到的情境，因此，虛擬物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)即是用計(jì)算機(jī)生成并能將操作者“投射”到該虛擬情境中的以倉儲(chǔ)物流為操作對(duì)象的人機(jī)交互平臺(tái)。

倉庫的建設(shè)、裝卸設(shè)備的配備以及倉儲(chǔ)管理人員成本共同構(gòu)成整個(gè)物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的主要成本，運(yùn)用虛擬漫游技術(shù)，可以精確地計(jì)算設(shè)備及人員的數(shù)量和成本消耗情況，對(duì)倉儲(chǔ)的各個(gè)區(qū)域和環(huán)節(jié)作出準(zhǔn)確、及時(shí)的評(píng)估和預(yù)測(cè)，以便長期控制物流倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)的總成本。

虛擬漫游技術(shù)中的一項(xiàng)突出特點(diǎn)是三維動(dòng)畫演示，對(duì)整個(gè)倉儲(chǔ)出入庫環(huán)節(jié)進(jìn)行生動(dòng)的模擬演示，以便于對(duì)物流倉儲(chǔ)運(yùn)作環(huán)節(jié)進(jìn)行較為細(xì)致的分析，找出影響倉儲(chǔ)成本的主要環(huán)節(jié)，從而為改進(jìn)業(yè)務(wù)流程提供參考數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程重組和優(yōu)化。

通過虛擬技術(shù)的仿真演示，可以在實(shí)際倉儲(chǔ)操作之前對(duì)貨物的存儲(chǔ)方式，提取方法和路徑進(jìn)行試驗(yàn)和選擇，對(duì)不同的方法和途徑進(jìn)行比較分析，從而得到最佳操作方案，提高揀貨人員物流操作的合理性。

三、虛擬物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和關(guān)鍵技術(shù)

虛擬漫游物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最佳選擇之一，它可構(gòu)造出一個(gè)逼真的真實(shí)或假想空間，在一定條件下以自然互動(dòng)的方式在所構(gòu)造的“空間內(nèi)漫游”，實(shí)現(xiàn)視、聽、觸多種感官體會(huì)，富有沉浸感和互動(dòng)性。運(yùn)用虛擬漫游技術(shù)建立起的漫游倉儲(chǔ)系統(tǒng)需要虛擬倉儲(chǔ)全景的建立和三維動(dòng)畫技術(shù)才能得以實(shí)現(xiàn)。逼真的倉儲(chǔ)場景是系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行的載體和前提，而三維動(dòng)畫技術(shù)則是該系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)方式。

（一）運(yùn)用三維動(dòng)畫軟件進(jìn)行系統(tǒng)場景建設(shè)

由美國Autodesk公司推出的Maya三維動(dòng)畫軟件是目前被廣泛應(yīng)用的高級(jí)三維動(dòng)畫制作軟件，它可以實(shí)現(xiàn)較為理想的三維建模、動(dòng)畫和多種特效功能。采用該軟件技術(shù)，可以嚴(yán)格按照現(xiàn)實(shí)中標(biāo)準(zhǔn)的倉庫標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建倉庫場景，貨物運(yùn)輸設(shè)備，貨架以及工作人員等倉庫中的必備物體。具體而言，可以從整體框架到局部細(xì)節(jié)對(duì)整個(gè)倉庫管理環(huán)境進(jìn)行“搭建”。

（二）倉儲(chǔ)場景中主要物體的動(dòng)畫設(shè)計(jì)

在該設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對(duì)象的綁定技術(shù)顯得尤為重要，直接影響著動(dòng)畫效果和物體移動(dòng)的生動(dòng)性。要做到對(duì)物體動(dòng)畫效果的逼真模擬，首先要熟悉動(dòng)畫制作對(duì)象的結(jié)構(gòu)特性和動(dòng)作規(guī)律，如只有對(duì)倉庫中裝卸設(shè)備移動(dòng)和運(yùn)行的特征有比較準(zhǔn)確的把握才能在演示設(shè)計(jì)中生動(dòng)地體現(xiàn)出來，其中裝卸設(shè)備在取卸貨物的動(dòng)態(tài)感和貨物的靜態(tài)性的動(dòng)靜結(jié)合將成為動(dòng)畫制作環(huán)節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

四、虛擬物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)施和維護(hù)應(yīng)選擇合適的人際交互虛擬軟件

3D/VR技術(shù)的蓬勃發(fā)展和日益成熟使得逼真的人機(jī)交互平臺(tái)搭建水平也不斷得到提升。目前可使用的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件主要有QUEST3，VegaPrime，Virtools等可供選擇，但VegaPrime由于兼容性和功能較差，應(yīng)用范圍相對(duì)較窄使得動(dòng)畫導(dǎo)入后的制作支持性差而較難采用，而QUEST3與Virtools在功能操作上具有相似性，但網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的兼容性較差，所以本文首選Virtools作為倉儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。采用Virtools，可以實(shí)現(xiàn)直觀的圖形化的人機(jī)交互界面，以網(wǎng)頁格式存儲(chǔ)，占用資源小，并且可以靈活地建立行為模塊，自行制定交互腳本和相關(guān)程序，不失為虛擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)良好工具。

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