[專欄] 人工智慧(AI) 如何使倉儲管理系統 (WMS) 受益 轉化成為人工智慧互動倉儲管理系統(i WMS)
文章來源:文/臺灣全球商貿運籌發展協會 福建理工大學交通運輸學院 徐志宏 美國SOLE國際物流協會臺灣分會 鄒伯衡
倉庫管理系統 (Warehouse Management System, WMS)一直以來都是企業提升效率、降低成本、改善庫存管理的重要工具。隨著人工智慧 (Artificial Intelligence, AI) 技術的不斷成熟,倉儲管理系統也逐漸從傳統WMS升級為更智慧、更具互動性的i WMS(Interactive Warehouse Management System)。本文將探討AI如何透過深層互動技術以及其他創新應用,改善倉儲的關鍵作業流程,提升備貨與出貨速度、增加存貨周轉率、降低呆滯品,並透過美國、中國大陸與台灣的經典案例進行實務探討。
i WMS發展歷程
圖1清晰呈現了傳統倉儲管理系統(WMS)向互動型倉儲管理系統(i WMS)轉型的過程,其中突出了人工智慧(AI)及其相關技術,如機器學習、深度學習、電腦視覺、生成式AI和物聯網(IoT)在其中的核心角色。同時展示從單向控制到雙向深度互動的進階轉變,有效提高精確的庫存管理(Precise Inventory Management)與高效作業流程的能力(Efficient Operation Process)。
AI 與倉儲管理系統的偕同發展,透過AI技術如機器學習、生成式AI和自然語言處理 (NLP)的深層互動,傳統WMS轉型為i WMS,偕同倉儲作業與系統應用的雙向互動,提升庫存管理精確度、作業效率與決策準確性,本文進行推導,提出以下發展歷程:
■ 階段一:
AI 與倉儲管理系統的結合
倉儲管理系統的核心功能在於精確的庫存管理及高效的作業流程。隨著人工智慧技術如機器學習、深度學習、電腦視覺、生成式AI和物聯網的結合,傳統WMS逐步轉型成i WMS,推進從單向控制到雙向深度互動。
■ 階段二 :
AI 深層互動技術在倉儲中的應用
深層互動技術透過生成式AI和自然語言處理 (Natural LanguageProcessing, NLP) 使倉庫管理員和系統之間推進即時互動。例如,ChatGPT和其他語言模型能以自然語言方式處理使用者查詢,提供即時分析、庫存狀態更新、精準建議及自動化執行任務。透過此種深層互動,用戶能夠快速做出準確的決策,進而提高作業效率。
例如,亞馬遜的A I 智慧助理Alexa目前已經整合到倉儲管理系統中,使倉庫員工能夠透過語音命令查詢庫存資訊、確認訂單狀態、甚至發出自動補貨指令。
■ 階段三:
提高備貨與出貨速度的關鍵流程優化
透過AI推進儲位最佳化及揀貨路徑規劃,大幅提高備貨與出貨速度。AI演算法能夠即時分析庫存位置、需求模式、訂單頻率,並給出最佳的揀貨順序與路徑,從而縮短作業時間。
例如,美國的Ocado公司應用AI技術開發的倉儲系統,自動化揀貨路徑優化使訂單處理速度提高40%。中國大陸的京東物流透過AGV機器人與AI協同作業,也成功將倉庫出貨速度提升60%以上。
■ 階段四:
存貨周轉率提升與消除呆滯品
存貨周轉率是倉儲效率的重要指標。AI可透過需求預測演算法提高存貨精準性,大幅降低存貨積壓風險,進而提高周轉率。
以美國沃爾瑪為例,其運用AI演算法分析消費趨勢及歷史銷售資料,精準預測庫存需求,使存貨周轉率提升35%以上。呆滯品降低需依賴AI精準的數據分析,AI系統透過即時數據洞察消費行為變化,提前辨識出潛在的呆滯商品,並提出促銷或轉移策略。
例如,美國零售業巨頭Target公司透過AI分析,成功提前發現即將成為呆滯品的產品,並即時調整促銷策略,使呆滯品率降低25%。
AI 技術的迅速發展,正逐步改變倉儲管理系統(WMS)的運作模式,轉型為AI互動倉儲管理系統(iWMS)。透過機器學習、深度學習與生成式AI等技術,i WMS推進倉庫管理的雙向互動,極大提高作業效率與決策準確性。實際應用包括透過AI優化揀貨路徑與儲位管理,提升備貨與出貨速度。
彙整以上i WMS發展階段的推導,提出的個案績效彙整如下表1所示。
這些成效驗證 i WMS(智慧互動倉儲系統)從空間利用、揀貨效率到存貨管理與決策智能的全面升級,是推進電商物流質變的重要證據。
經典案例分析
■ 美國案例:
亞馬遜AI智慧倉庫。亞馬遜透過AI技術搭配AGV(AutomatedGuided Vehicle, 自動導引車),使其倉庫備貨速度提高50%,AI互動系統也使員工能更精準且快速處理庫存,整體效率提升明顯。
說明:2016 年,亞馬遜併購Kiva系統後,導入AGV於倉庫搬運貨架,令空間利用提升50%,且訂單處理時間由60分鐘降低至15分鐘。該案例是學術及經濟分析人士引用的經典案例,代表自動化導入的效果;近年 AI 優化層面則延續這樣的效率提升趨勢。若以電商物流系統角度深度解析,則發現以下優勢:
1. Kiva/AGV 自動化基礎設施AGV 會自動將貨架(pods)運搬至揀貨站,人員不必在倉庫步行尋貨,大幅減少尋路與搬運時間。空間效率提升約 50%,意味相同場地能進儲更多的商品,以因應高峰訂單需求。
2.AI最佳路徑與倉儲管理(WMS)當年亞馬遜以條碼及地貼二維條碼為導航標記,現已升級為 AI 路徑規劃,可實時避開障礙物、最佳化堆疊。AI 庫存分析,可預測哪類商品最熱銷,把高周轉率商品放在最快揀貨區,縮短揀貨人員走動距離。
3.互動倉儲系統(iWMS)提升揀貨精準度
揀貨工作站配備掃描裝置、系統提示與 AR(Augmented Reality,增強現實輔助顯示),減少錯揀率並加速操作節奏。AI實時回饋倉庫狀況(如整合損壞、短缺、滯銷品),讓補貨與調整更快速、精準。
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