学好基础科学，助力智能仓储物流

最近过年见到很多小朋友，大家聊的最多的就是小朋友的学习问题，什么学位房，什么成绩排名，什么座位位置等等话题层出不穷，连今年春晚上也有关于小朋友上学的小品。由此看来教育确实是大家非常关注的问题，孩子是祖国的未来，是世界的未来。由此我就在想，现在的中小学生学的这些知识，在智能仓储物流自动化技术领域里都有哪些交集呢？

首先，我在百度上查了一个名词：“基础科学”

以自然现象和物质运动形式为研究对象，探索自然界发展规律的科学。包括数学、物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、逻辑学七门基础学科及其分支学科、边缘学科。边缘科学有物理化学、化学物理、生物物理、生物化学、地球物理、地球化学、地球生物等。研究成果是整个科学技术的理论基础，对技术科学和生产技术起指导作用。

从“基础科学”的定义来看，中小学学的这些基础知识，是“整个科学技术的理论基础”，而仓储物流领域里的各种自动化技术和智能技术当然也离不开这些基础知识作为这方面领域的“理论基础”。

• 数学

数学是从孩提时很小的时候就开始接触的知识，这门学科的重要性我想也不必在我们这里赘述。

一个自动化仓储物流项目不管是在一个物流配送中心还是在工厂内部，首先这个项目立项时就需要进行项目需求分析，而专业的需求分析是建立在详尽的数据统计和计算的基础上。比如项目预算，时间周期计划，运营成本预测等等。

项目立项后，进入项目规划阶段。规划过程需要收集大量的工艺工程数据来进行针对性的工程需求分析，比如预计生产的吞吐量，现有库存量，库存峰值和平均值，仓库的平均出入库量，每天出入库的波次和单次的吞吐量，物料单元的包装量和效率等等。通过大量的业务数据的导入，计算出本项目需要的仓库货位数，出入库吞吐量，物料的基本单元和装载量，需要的设备数量，各个工位之间的搬运频次和每天的需求量，需要的设备数量和参数配置等等。

规划结束后，项目进入工程设计阶段。根据规划出来的工程需求，整个系统会被分割为多个子系统或者子设备。每个子系统和子设备都有各自专业领域的设计和数据分析。比如货架根据货物的载重量和仓房的高度，需要计算出用多粗的横梁和立柱，需要多少根等等。再比如两个工位之间需要每天搬运30个1吨重的托盘，AGV工程师需要根据路线和吞吐量计算出需要多大功率的移动电机才能完成载重1吨的货物，也需要计算出几台AGV如何运行才能使效率最高从而完成30个托盘的搬运任务。

在智能仓储物流自动化项目中，软件是重中之重。而懂计算机和软件的人多知道，软件设计中最重要的就是数据的应用，将现实的物理变量变成数字化的东西。

在项目后期的安装实施过程中，现场的测量、安装、调试也处处充斥着不经意间的数学计算。工程项目管理过程，也要用到数字化的现代管理方式才能更有效的保证项目的顺利实施和风险控制。

开个玩笑的说，有了数学，项目实施完毕后，甲方数好钱后支付给乙方，乙方点完钱后将项目移交给甲方使用。

• 物理

在工业自动化领域内的技术应用基本上都是建立在物理学基础上来的，而仓储物流自动化自然也不例外。从中学物理我们就开始接触到一些基本的物理学知识，比如力学方面，这在物流自动化领域内的应用比比皆是，货架应力的计算，移动搬运设备在牵引力和自身摩擦力，提升机的重力作用，需要计算出需要多大的提升力才能将各种不同载重的物料能从一个楼层提升到另外一个楼层；再比如速度的概念，物料的移动除了要计算起始地址与目的地址的距离，也要知道各类搬运设备移动物料的速度，才能得出在工况下整个仓储物流搬运的效率；再比如仓储物流自动化系统里的控制系统，离不开电气工程师掌握的电气技术，而电气技术最基础的就是物理学中的各种电路电能知识，包括电气控制柜，现场电缆，现场各种传感器开关等等。

还有物理学中的机械能、电能、电磁学、热原理、电磁波、光学、机械振动、机械波、动量守恒等等都可以在智能仓储物流自动化系统里找到各个方面知识的应用。

• 化学

化学在工业领域中的过程自动化里经常会遇到，主要发生在各个工艺过程中的化学作用。在仓储物流自动化很多环节内其实也有很多与化学知识发生的交集。比如大部分的自动化搬运设备的外表进行化学处理，才能使设备外观看起来高端大气上档次。在大部分的工业设备中所采用的材质是钢，而根据钢中所含的碳量不一样，钢的型号和用途也各不一样，同样货架中所采用的钢和其他物流设备也许就随着用途的不同而不同。

现在不论在电商行业还是传统工业中的物流自动化项目中对柔性的要求越来越高，实现柔性很常见的办法是采用可移动的搬运机器人。与传统的输送机等不一样，各种移动搬运机器人的驱动需要电池的能源补给。而目前的电池技术一致是很多设备和系统的非常重要的一环。目前的电池技术不论是体积、充电速度、电量密度等等都有很多需要优化的空间，这部分就需要我们的化学知识不断的给我们的电池技术作为基础科学支撑。相信很多人听说过电池的石墨烯技术，这其实就是源于基础化学的理论知识而逐渐形成的。

• 逻辑学

逻辑学可能大部分人都没有专门的上过这一门课程，但是逻辑学确实实实在在的一门基础科学。

逻辑学是研究推理和论证的学问。然而，推理论证广泛地渗透在人们的认知思维活动之中，逻辑学不可能并且也不需要研究推理论证的所有方面。逻辑学的研究目的是将正确的推理同错误的推理、可靠的论证同不可靠论证区分开来。

逻辑学的知识其实充斥在我们生活、工作和学习的每个间隙里。有了逻辑学使我们个人在项目中对每个工程环节掌控的更加牢靠，使分析物流和仓储需求更加精确合理，使工程师设计物流搬运流程更加高效，使电气控制人员对设备的控制更加精准，也使仓储物流管理软件工程师设计的软件更加符合项目的实际需求，也使系统投入运行后让维保人员更加快速的排除故障。

以上是近期随意想到的一些与仓储物流自动化项目工作中的基础知识交集点。其实任何一个行业和工作中都离不开这些基础学科，不论是从事商业，还是从事高科技研发，不论是做淘宝生意还是搞自媒体，也不论你是美国人还是中国人，都离不开由于基础科学的进步而推动的社会进步，都不开由基础科学给我们带来的所有的这一切。我也希望越来越多的基础科学的进步和重大发现能帮助我们智能仓储物流行业能有更大的发展和机遇。