虛擬物流倉儲系統(tǒng)的設(shè)計分析

趙欣 叢伯如

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

關(guān)鍵詞：虛擬；物流倉儲；系統(tǒng)設(shè)計

一、物流倉儲的發(fā)展及重要性

倉儲伴隨著人類生產(chǎn)活動的出現(xiàn)而產(chǎn)生，成為生產(chǎn)活動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，在現(xiàn)代商品經(jīng)濟高度發(fā)展的背景下，物流業(yè)越來越受到廠商和社會的重視，由于倉儲的合理性直接決定著物資流動的速度和成本，影響著資源的有效控制和管理，因此，實現(xiàn)由人工倉儲到信息化實時智能倉儲將是倉儲發(fā)展的必然趨勢。

縱觀物流業(yè)的發(fā)展史可知，傳統(tǒng)的倉儲管理在長期被認定為簡單意義上的“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當今以時間和效率為標尺的現(xiàn)代化生產(chǎn)和消費模式，一種能夠充分滿足供應鏈上、下游的需求，借助現(xiàn)代技術(shù)對物品出入庫進行實時管理和控制的智能化倉儲管理系統(tǒng)亟待建立，該系統(tǒng)不再局限于有形的倉儲場所，而是依靠虛擬現(xiàn)實技術(shù)，結(jié)合人工智能、計算機圖形及仿真學、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)等多種計算機技術(shù)，建立起一個完整的虛擬化的現(xiàn)代倉儲物流系統(tǒng)平臺。該系統(tǒng)的突出特點就是能夠形成視覺、聽覺以及觸覺等多種感官模擬，使使用者如臨其境，對虛擬環(huán)境中的物件進行操控，實現(xiàn)對資源實時、快速的控制和管理。目前，虛擬技術(shù)已廣泛應用于軍事、建筑、旅游、醫(yī)療等科教文衛(wèi)各項事業(yè)當中。此外，虛擬技術(shù)還可應用于對倉管人員的技能培訓，使倉庫管理工作者更為直觀地認識和把握倉儲管理的工作內(nèi)容和技術(shù)要點，提高培訓效率，減少實際工作過程中的失誤。

綜上，物流倉儲管理隨著信息技術(shù)的發(fā)展而向虛擬和智能化方向發(fā)展，虛擬物流倉儲系統(tǒng)的建立將極大地降低企業(yè)的倉儲成本，便于倉庫監(jiān)控，促進物資的合理、高效流動，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)在新型物流倉儲系統(tǒng)構(gòu)建中的運用

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

倉庫的建設(shè)、裝卸設(shè)備的配備以及倉儲管理人員成本共同構(gòu)成整個物流倉儲系統(tǒng)的主要成本，運用虛擬漫游技術(shù)，可以精確地計算設(shè)備及人員的數(shù)量和成本消耗情況，對倉儲的各個區(qū)域和環(huán)節(jié)作出準確、及時的評估和預測，以便長期控制物流倉儲環(huán)節(jié)的總成本。

虛擬漫游技術(shù)中的一項突出特點是三維動畫演示，對整個倉儲出入庫環(huán)節(jié)進行生動的模擬演示，以便于對物流倉儲運作環(huán)節(jié)進行較為細致的分析，找出影響倉儲成本的主要環(huán)節(jié)，從而為改進業(yè)務流程提供參考數(shù)據(jù)，實現(xiàn)物流倉儲系統(tǒng)的業(yè)務流程重組和優(yōu)化。

通過虛擬技術(shù)的仿真演示，可以在實際倉儲操作之前對貨物的存儲方式，提取方法和路徑進行試驗和選擇，對不同的方法和途徑進行比較分析，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、虛擬物流倉儲系統(tǒng)的設(shè)計流程和關(guān)鍵技術(shù)

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

（一）運用三維動畫軟件進行系統(tǒng)場景建設(shè)

由美國Autodesk公司推出的Maya三維動畫軟件是目前被廣泛應用的高級三維動畫制作軟件，它可以實現(xiàn)較為理想的三維建模、動畫和多種特效功能。采用該軟件技術(shù)，可以嚴格按照現(xiàn)實中標準的倉庫標準構(gòu)建倉庫場景，貨物運輸設(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節(jié)對整個倉庫管理環(huán)境進行“搭建”。

（二）倉儲場景中主要物體的動畫設(shè)計

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

四、虛擬物流倉儲系統(tǒng)的實施和維護應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交互平臺搭建水平也不斷得到提升。目前可使用的虛擬現(xiàn)實軟件主要有QUEST3，VegaPrime，Virtools等可供選擇，但VegaPrime由于兼容性和功能較差，應用范圍相對較窄使得動畫導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作為倉儲系統(tǒng)的實現(xiàn)平臺。采用Virtools，可以實現(xiàn)直觀的圖形化的人機交互界面，以網(wǎng)頁格式存儲，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)實現(xiàn)的一個良好工具。

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