SCALANCE W在仓储物流中的设计与应用

　　1、引言

　　无线网络产品采用无线电波传输信息。无线播将能量从发送方传送给远方的接收者，要发送的数据信号经过调制叠加到无线载波信号中，调制后的电波占据一定频率带宽。在典型的无线lan网的配置中，发送/接收设备被称为登陆点，用标准网线连接到局域网中。简单的说，登陆点用来接受、暂存、发送数据。一个登陆点可以管理一组的用户并在一定的范围内起作用。

　　自动化立体仓库不是单一设备堆积而成的仓库，它是一个仓库系统。自动化立体仓库中所有设备在控制软件的管理下统一高效地运行。这些设备可能包括搬运设备-如堆垛机、AGV 小车；输送设备-输送带；容器-如托盘；货架-如高位货架；扫描系统-如激光读码系统；传感器等在高效、安全地系统中运行。

　　当你尽情地享受新鲜营养的阿拉斯加鳕鱼时，你是否知道到这样的美味从深海到餐桌上需要经历怎样的"艰辛"?是否意识到整个过程中的温度控制对于鱼的品质有着至关重要的影响？是否了解在这美味背后的先进的实时物流技术？

　　所谓无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份随即，叉车根据信息系统发送的仓位分配信息将货物送到指定仓位，并用RF终端扫描库存信息，收货信息被传回SAP WM.至此，入库操作完成。

　　整个入库过程有条不紊，流畅顺利。同时，入库信息详细完备，条码马上包括了品种名称、捕捞船名和捕捞日期等翔实数据。这些实时"保鲜"的数据不但满足了成品销售环节中的各项需要，也使日后的发货、查询、盘点等操作变得简便高效。而正是借助SIEMENS 先进的SCALANCE W无线实时传输技术将鱼与信息的"双保鲜"变成了现实。

　　2、项目背景

　　作为享誉世界的水产业巨头，太平洋恩利国际控股集团有限公司的主要业务为环球采购、运输、供应冷冻海鲜食品。太平洋恩利食品有限公司是太平洋恩利集团位于青岛的直属公司，集水产品加工，运输及贸易为一体。

　　据《福布斯》杂志报道：按产量来算，太平洋恩利集团是产量的鱼片生产商。由于从1983~2003年的20年间，中国人均鱼肉消费量增长了四倍，亚洲的新兴渔业也随之迅速繁荣起来，而太平洋恩利作为该行业的领头羊更是表现不凡。集团在2007年创收10.8亿美元，净利润4,000万美元，销售额是2001年的3倍。

　　为了扩大产能以满足不断增长的需求，太平洋恩利集团于2007年在青岛红岛兴建新加工厂房，红岛一期工程总投资额约为9000万美元，预期加工产能每年可达6万吨，主要从事精加工产品，如即食产品的业务，大约在投产之后2~3年可达至满负荷运作。

　　同时，为了在冷库运作中降低操作失误、提升效率、加强管理，太平洋恩利集团决定改造原有的传统业务流程，实施SAP业务系统，建立一个全新的IT系统架构。为了从实施的新型ERP系统中获得优势，太平洋恩利集团决定在冷库内采用实时物流操作，采取无线传输的高灵活性可靠方案进行信息传输。

　　3、控制系统总体情况

　　由于太平洋恩利集团所处的行业特性和本次项目的特点，给方案设计和项目实施带来一些难度：首先，太平洋恩利位于红岛的冷库温度设定为-35℃，在如此低的温度环境下，确保高效稳定运行本身就对设备提出了近乎"苛刻"的要求；其次，客户要求完成与SAP系统之间实现无缝连接的无线解决方案的设计与实施，如果没有功能强大的无线产品这是很难实现的。

　　基于以上要求，SIEMENS系统集成商德马泰克为太平洋恩利集团提供的整体解决方案包括括DEMATIC Pick-Director System、SIEMENS工业级专门为严苛环境设计的无线接入点SCALANCE W786及经典型无线接入点SCALANCE W788、并结合了LXE公司的耐低温无线移动终端、蓝牙扫描枪以及条形码打印机，还有防水耐冷冻的电子标签。当进行入库/出库等操作时，SAP WM模块发出相应的指令，如何灵活高效地驱动终端设备以达到系统利用率则是控制级别设备的主要职能。

　　以入库过程为例：货物到达仓库后，SAP系统下达入库指令。DEMATIC PDS/接收WM模块的收货操作指令，并自动分发指令到各底层设备驱动硬件完成任务，分派时PDS会根据系统繁忙情况进行灵活配置。然后，叉车根据信息系统发送的仓位分配信息将货物送到指定仓位，并用RF终端扫描库存信息，收货结果经过中间件整理和汇总后被传回SAP WM模块。

　　这一系列动作都必须有可靠的无线传输来保证。

　　4、解决方案

　　太平洋恩利集团位于红岛的冷库主要储存原料鱼及鱼类成品等货物，冷库温度设定为-28℃~-35℃低温的环境使得设备的选型和操作颇具特色。工人需要透过叉车玻璃进行条码扫描，叉车内安装有车载终端，每套车载终端还配有轻便型无线蓝牙扫描枪，当有需要时，工人可以走出车外并携带无线扫描枪进行条码扫描；冷冻环境下，设备的外壳、电池、以及内部的电路板结构等都要求作特殊处理，同时需要设备具有防冷凝的效果。

　　通讯距离受限制：通常只有4米的通讯距离，有些大功率可以达到100米左右，但无法在已有的传输路径上采用放大或中继的方式延伸传输距离。 可靠性比较低：红外信号的穿透效果，衍射效果以及反射效果很差，致使两个红外转换模块间有任何障碍物就会发生通讯中断的情况，既无法进行非直视数据传输。系统扩展性能差：当应用的立体仓库面积过大，弯道过多时红外模块的数量会急剧增加，同样串口的数量也会急剧增加，每增加一个红外转换模块都必须在调度工作站上增加一个串口，从系统调试和整合来说都会带来比较大的困难。

　　同时对于一个大型的仓库物流系统，如何通过无线传输快速的完成一些列入库出库动作，需要强大的无线产品的支持。

　　在此方案中，集成商选用了SIEMENS SCALANCE W786 专用于高严酷环境的无线接入点。

　　在仓储物流的应用环境下，如何进行无线网络布置达到信号的无缝覆盖也是很重要的方面。

　　红岛冷库采用了定向天线的无线接入点布置方案，如下图：

　　设计说明：

　　1、 所有需覆盖的场地，保证有两个不同AP信号，确保当一个AP故障不会导致信号覆盖下降。

　　2、 红岛仓库AP采用双天线，每一面天线覆盖一条操作通道，在保证覆盖效果下，节省客户投资。

　　3、 所有AP采用工业级7dBi板状定向天线，保证信号覆盖广度和深度。

　　4、 整体网络拓扑连接图双主机、双链路、双Switch冗余无线AP信号双倍冗余覆盖如下图所示：

　　5、用户收益

　　该套系统很好地满足了太平洋恩利集团的需求，在改进业务流程、改善客户服务水平、提升运作效能、降低能耗等日常运维成本以及满足系统快速上线需求等方面均将取得明显效果。

　　业务流程操作方面：该系统使太平洋恩利集团能够以更有效、更廉价的方式管理订单和相关库存数据。通过该系统，提高了数据完整性、库存能见度和订单供品率，增加了销量并改善了客户服务水平，使客户能够以更低的成本享受到更充足、更及时的交货。

　　在效能提升方面，明显的收益莫过于减少了对冷库内叉车的需求量。由于无线环境下的RF终端系统能够将指令实时地呈现在操作员面前从而使得以往叉车进行查找、等待的时间大大减少，目前每个库（面积为1km2）一台叉车就已足够。

　　6、 用户反馈

　　西门子无线设备在冷冻仓库中的成功应用，使低温存储的物流行业摆脱了有线的限制，大大提高了设备的工作效率，从整体上提高了经济效益。