從軍事物流看建立自動化立體倉庫的必然性

馬 林， 李劍斌

(1.中國人民解放軍72855部隊，山東 青島 266000；2.陸軍工程大學(xué)，江蘇 南京 210007)

引 言

在新軍事變革的大潮下，軍事后勤領(lǐng)域發(fā)生了巨大的革命，而軍事后勤革命的重中之重就是實現(xiàn)了軍事物流系統(tǒng)的改造。當(dāng)前戰(zhàn)役倉庫編制體制調(diào)整改革初步落地，未來戰(zhàn)爭對戰(zhàn)役倉庫信息化建設(shè)的要求越來越高。那么，從軍事物流的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢來看，建立自動化立體倉庫是未來戰(zhàn)爭對軍事物流的必然要求。

1 軍事物流的發(fā)展

軍事物流作為國際大物流的一個重要分子，是指軍事力量在平時和戰(zhàn)時生活、訓(xùn)練、執(zhí)勤及作戰(zhàn)所需軍事物資經(jīng)過籌措、運輸、包裝、加工或生產(chǎn)、倉儲、供應(yīng)等環(huán)節(jié)，最終送達(dá)部隊而被消耗使用，實現(xiàn)其空間轉(zhuǎn)移的全過程。自二戰(zhàn)以來，部隊的機(jī)械化和信息化程度不斷提高，對戰(zhàn)時的保障模式也提出了新的要求。為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要，美軍采用運籌學(xué)的方法，解決了供應(yīng)中不少棘手問題，創(chuàng)立了自己的軍事物流理論。特別是20世紀(jì)90年代以來，通過海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭及伊拉克戰(zhàn)爭，美軍的軍事物流理論在實戰(zhàn)中得到了檢驗，并加以成熟[1]。

1.1 國際物流對軍事物流的影響

隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，我國物流企業(yè)面臨著一個更為廣闊的競技場，要想在國際舞臺中求得生存，并最終壯大自己，唯一可行的方法就是多借鑒，多學(xué)習(xí)。在國內(nèi)企業(yè)做到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，并充分發(fā)揮自己在國內(nèi)市場的優(yōu)勢，提高自身抗沖擊能力。軍事物流作為現(xiàn)代化物流的重要分支和組成部分，雖然不直接參與國際化競爭，但軍事物流生存于國家物流中，不可避免地受到影響和制約。我軍要打贏信息化條件下的局部戰(zhàn)爭，就必須在物流技術(shù)上走在前面。當(dāng)前，我國的物流業(yè)務(wù)比發(fā)達(dá)國家高出1倍～2倍，這已經(jīng)影響了經(jīng)濟(jì)效益和軍事效益，而制約我軍物流業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸，除了機(jī)械化和信息化設(shè)備外，主要的方面仍是標(biāo)準(zhǔn)問題。標(biāo)準(zhǔn)化的物流不僅降低了工業(yè)難度，減少了物流損失，而且降低了物流綜合費用。作為軍事后勤，要在積極借鑒外軍經(jīng)驗的同時，更要創(chuàng)造性地發(fā)展我們的軍事物流。

1.2 我軍軍事物流的發(fā)展

1984年，中央軍委批準(zhǔn)成立我軍第一個倉儲教研室，從此拉開了我軍軍事物流研究的序幕。特別是海灣戰(zhàn)爭后，我軍認(rèn)真總結(jié)了以往物流的經(jīng)驗教訓(xùn)，并汲取了美軍的成功做法。注重自動化立體倉庫的建設(shè)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，特別是對二維條形碼推廣應(yīng)用，極大提高了我軍物資儲備的綜合效率。

我軍的軍事物流的發(fā)展離不開標(biāo)準(zhǔn)和制度規(guī)范，20余年來，我軍先后制定頒發(fā)了《軍用物資包裝標(biāo)準(zhǔn)》《軍用托盤標(biāo)準(zhǔn)》《軍用集裝箱類型、尺寸和額定質(zhì)量》《交通部門軍事代表條例》《全軍作戰(zhàn)物資消耗標(biāo)準(zhǔn)和消耗限額》《全軍油料品種儲備問題的規(guī)定》。正是這些標(biāo)準(zhǔn)和制度，使我軍軍事物流逐步邁上了正規(guī)[2]。

1.3 軍事物流對戰(zhàn)爭的影響

軍事物流的產(chǎn)生，可追溯到人類戰(zhàn)爭的出現(xiàn)，只不過當(dāng)時人們沒有“物流”這個概念罷了。二戰(zhàn)期間，美軍運用運籌學(xué)的理論方法，統(tǒng)籌安排人力運力，可以說是物流的最初萌芽。在隨后的朝鮮戰(zhàn)爭和越戰(zhàn)中，美軍的軍事物流理論得到了進(jìn)一步的豐富，20世紀(jì)80年代初爆發(fā)的英阿馬島之戰(zhàn)，正是由于阿根廷軍隊忽視戰(zhàn)前的物流準(zhǔn)備，使阿軍不得不吞下失敗的苦果。相反，20世紀(jì)90年代以來的海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭及伊拉克戰(zhàn)爭，美軍和北約都高度重視軍事物流對戰(zhàn)爭的影響，特別是伊拉克戰(zhàn)爭中，保障基本做到“精確化”，最終取得了戰(zhàn)爭的勝利也是必然的。

正反經(jīng)驗告訴人們：軍事物流是將國民經(jīng)濟(jì)化為軍事戰(zhàn)斗力的橋梁和紐帶，是支援戰(zhàn)爭保障軍事行動勝利的重要前提，沒有軍事物流的現(xiàn)代化，也就不可能有戰(zhàn)爭的現(xiàn)代化。我軍要打贏未來高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，在軍事物流方面就必須縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。

2 軍事物流與自動化立體倉庫

自動化立體倉庫又稱立庫、高層貨架倉庫、自動倉儲AS/RS(Automatic storage&Retrieval System)。它是一種用高層立體貨架(托盤系統(tǒng))儲存貨物，用電子計算機(jī)控制管理和用自動控制堆垛運輸車進(jìn)行存取作業(yè)的倉庫，它是現(xiàn)代物流發(fā)展的必然產(chǎn)物。

2.1 儲存模式的新跨越

軍事物流出現(xiàn)后，人們一直在尋求經(jīng)濟(jì)與效益的最佳結(jié)合點，1959年，美國開發(fā)的世界上最早的自動化立體倉庫，并在1963年使用計算機(jī)對自動化立體倉庫進(jìn)行控制管理。到了20世紀(jì)80年代，自動化立體倉庫如雨后春筍般在世界的范圍內(nèi)生根，特別是計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使控制技術(shù)由最初的手動變?yōu)榱俗詣涌刂疲锏蓝讯獾淖鳂I(yè)次數(shù)也有最初的15次/h～20次/h，提高到現(xiàn)在的50次/h～70次/h，倉庫的利用率高達(dá)96%～98%。由于條形碼技術(shù)的使用，巷道堆垛臺上的顯示屏取代了傳統(tǒng)的提貨率；移動式機(jī)械手或機(jī)器人自動揀貨系統(tǒng)，能把訂單中所列的貨物逐一揀到大集裝箱中；自動引車的使用，使工作效率比傳統(tǒng)作業(yè)提高了近20倍，大型自動化立體倉庫每小時可能完成500次～800次的出入庫作業(yè)，可以說，自動化立體倉庫的出現(xiàn)不但是物流發(fā)展的必然，更是儲存方式的一次革命[3]。

2.2 自動化立體倉庫是現(xiàn)代軍事物流發(fā)展的必然

信息化戰(zhàn)爭是典型的高消耗戰(zhàn)爭。以海灣戰(zhàn)爭為例，在42 d的戰(zhàn)爭期間，多國部隊耗資達(dá)600億美元。整個戰(zhàn)爭，美軍武器裝備、彈藥、油料和各種物資的消耗，單兵平均每日200余kg，是二戰(zhàn)時的10倍，越戰(zhàn)時的4倍。如此龐大的物資消耗，以及品種繁多的物資種類，對軍隊物流提出了更高的要求。

我軍使用的庫房大都是20世紀(jì)70年代建造的，由于受當(dāng)時國際形勢的影響，在選址時過分強(qiáng)調(diào)隱蔽性，通常在大山里面，往往只有一條路能與外界聯(lián)系，隱秘性是做好了，但若遇到自然災(zāi)害或戰(zhàn)爭的破壞，庫房的物資也就無法運出。另一方面，當(dāng)時建庫由于缺乏科學(xué)理論指導(dǎo)，并沒有充分認(rèn)識到未來軍事物流的發(fā)展趨勢，致使當(dāng)前使用的很多庫房不是出口太小，就是高度或通道寬窄不夠，若進(jìn)行改造，成本將相當(dāng)高。若不進(jìn)行改造，部分庫房甚至連叉車等一些機(jī)械設(shè)備都無法入內(nèi)，只能靠人力進(jìn)行存取作業(yè)。

信息技術(shù)的飛速發(fā)展克服了物流地域上的限制，自動化立體倉庫的應(yīng)用縮短了物資請領(lǐng)、發(fā)放時間。特別是條形二維碼的應(yīng)用，極大方便了物資的管理，節(jié)省了大量的人力和財力。例如，美軍所有的軍品供應(yīng)商必須使用基于PDF417二維碼的運輸標(biāo)簽。所以說，建立與現(xiàn)代戰(zhàn)爭相適應(yīng)的自動化立體倉庫，是軍事物流發(fā)展的必然選擇。

3 自動化立體倉庫的設(shè)計范疇

二戰(zhàn)后，軍事保障領(lǐng)域的一個重大變化，就是出現(xiàn)了軍事物流。當(dāng)前，它已成為各國研究的熱點。20世紀(jì)50年代末，美國成立了世界上第一個自動化立體倉庫，后來德國和日本也相繼開發(fā)了自己的自動化立體倉庫。1974年，我國在鄭州紡織機(jī)械廠建成了我國第一座自動化立體倉庫。我軍在這一領(lǐng)域的研究起步較晚，從20世紀(jì)80年代我軍成立第一個倉儲教研室開始。軍事物流經(jīng)過30余年的發(fā)展，盡管與發(fā)達(dá)國家還有不小的差距，但大體已經(jīng)顯現(xiàn)，且規(guī)模還在不斷擴(kuò)大，特別是在物資的儲存方面，很多部隊都進(jìn)行了許多有益嘗試，自動化立體倉庫開始悄然進(jìn)入軍營。

3.1 自動化立體倉庫的基本要素

自動化立體倉庫以其獨特的儲存優(yōu)勢，再出現(xiàn)在幾十年后的今天，顯現(xiàn)出了很強(qiáng)的生命力。特別是它加速了物資的流通，減少了物資損壞，降低了流通成本，節(jié)約了土地面積、人力和財力，可以說是軍事價值和經(jīng)濟(jì)價值的最佳結(jié)合點。概括起來，它有以下幾個基本要素組成，即：計算機(jī)控制系統(tǒng)、高層貨件、堆垛機(jī)、運輸機(jī)和周邊機(jī)械等構(gòu)成，它是現(xiàn)代化物流存儲中的關(guān)鍵設(shè)備系統(tǒng)，更是軍事物流的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.2 自動化立體倉庫軟件系統(tǒng)

隨著非傳統(tǒng)作戰(zhàn)樣式的出現(xiàn)，一個符合現(xiàn)代戰(zhàn)爭要求的自動化立體庫房，除了要具備物流的機(jī)械設(shè)備外，還應(yīng)有軍事物流管理系統(tǒng)，只有這樣才可能做到管理、儲存和供應(yīng)的最佳資源配置。概括起來，需要開發(fā)的信息管理系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個方面：采購系統(tǒng)、物資供應(yīng)保障系統(tǒng)和信息傳輸系統(tǒng)。在物資的采購系統(tǒng)中，除了要有供應(yīng)商的基本信息，更應(yīng)該有物資性價比的評估系統(tǒng)；在物資供應(yīng)保障系統(tǒng)中，除了要有物資基本情況(批次、數(shù)量、質(zhì)量、廠家、生產(chǎn)日期、入庫日期、有效期)的動態(tài)數(shù)據(jù)，更有一線保障部隊裝備的動態(tài)數(shù)據(jù)，從而為物資的采購和分發(fā)提供依據(jù)；在信息的傳輸系統(tǒng)中，主要是計算機(jī)對自動引車、自控機(jī)械手和機(jī)器人的作業(yè)進(jìn)行控制。這也是在整個系統(tǒng)中，工作量最大的一個系統(tǒng)。

3.3 自動化立體倉庫的硬件設(shè)施

一是倉庫的構(gòu)造設(shè)計要求。自動化立體倉庫的特殊性在于儲存物總量占建筑物總量的80%以上，存儲效率高。因此在建筑結(jié)構(gòu)上，自動化立體倉庫應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，貨架采用角鋼和鋼管，方鋼常用作柱子，斜撐采用圓鋼管。對于超過31 m的建筑物，應(yīng)具有一定的抗震能力，所以要進(jìn)行耐力計算。對于貨架的表面必須進(jìn)行防銹處理。特別是在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，一定要進(jìn)行靜力學(xué)和動力學(xué)的分析。

二是倉庫的規(guī)劃設(shè)計要素。在現(xiàn)代物流中，自動化立體倉庫是核心，以前用于軍事物流的庫房都是平房，所用的設(shè)備多為叉車和輸送機(jī)。隨著高架立體庫的出現(xiàn)，機(jī)械化和自動化取代了人力勞動，極大提高了作業(yè)效率。自動化立體倉庫有整體式和分離式兩大類。所謂的分離式就是自動化立體倉庫與房屋固連在一起，房屋是倉庫的組成部分之一。自動化立體倉庫的設(shè)計不同于普通倉庫，它主要包括：機(jī)械、電器、自動控制、計算機(jī)、傳感器、信號處理及建筑等許多方面的知識。它是集機(jī)、電、光、計算機(jī)、建筑于一體的機(jī)電一體化系統(tǒng)工程。它包含了許多專門的技術(shù)，因此，要專業(yè)從事自動化立體倉庫設(shè)計的人才能完成這個任務(wù)。

三是庫房的常用貨架。庫房的貨架設(shè)計，可根據(jù)不同的用途采用不同的方式。高層貨架是立體倉庫的主要構(gòu)筑物，一般用鋼材或鋼筋混凝土制作。鋼貨架的優(yōu)點是構(gòu)建尺寸小，倉庫利用率高，制作方便，安裝建設(shè)周期短。而且隨著高度的增加，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)點是防火性能好，抗腐蝕能力強(qiáng)，維修簡單。除此之外，貨架的形式還有懸臂式貨架，流動式貨架、水平或垂直旋轉(zhuǎn)式貨架和貨位式貨架，而貨位式貨架則是立體倉庫最常用的貨架。