【虹科】基于Lidar的体积监控实现高效的库存管理

迄今为止，很多物料厂家测量库存的结果数据仍然不准确，会存在很大的误差，导致供应链效率低下——这个问题可以通过Lidar技术轻松解决。

近年来，全球供应链的脆弱性已经多次得到证明。无论是油轮被困在苏伊士运河，阻塞海峡交通数天并严重扰乱国际材料贸易，还是由于疫情导致工厂停滞数月而缺乏原材料，总有一些突发事件会扰乱全球商品贸易。

以上提到的是对全球许多公司造成重大影响的严重事件，但基本问题可以在每个供应链中看到，包括公司内部的供应链：利益相关者和流程像齿轮一样在供应链中互锁，这意味着不准确和偏差会迅速影响整个供应链。一个小错误很容易成倍增加并造成财务损失——这同样适用于全球供应链和中型企业的内部供应链。

为了避免这个问题，有效的库存管理对许多公司起着关键作用。这种管理系统的重点是订购、存储和使用材料，目的是保持尽可能低的库存和尽可能高的交付能力。存货是约束成本，同时也是公司最重要的资本。因此，高效和有效的库存管理是成功的关键，是供应链管理的核心任务。

库存控制和监控是一个重要方面：为了管理好库存，有必要准确记录可用材料的位置和数量。特别是零散材料（如砾石或沙子）主营的公司，由于缺少精确的监控系统，通常手头上没有这些数据。

目前有多少材料库存？

尽管采用过地磅等方法，但这个问题的答案往往不准确。为什么？这可以通过一个例子很好地说明。

一家建筑材料公司专门从事砾石和沙子的销售以及混凝土的生产。在准备生产计划时，该公司发现仓库中存在砾石短缺。但是，根据库存文件和会计，应该有足够的材料进行生产。该公司必须在短时间内以高价购买砾石并重新安排时间，以便可以保持混凝土的生产运行，并为客户提供砾石。那么材料短缺是怎么来的呢？我们看看整条供应链。

建筑材料公司的供应链

该公司从自己的砾石厂采购砾石，每天加工后用卡车将材料运送到仓库进行存储，用于进一步加工和直接销售。货物到达后，在交付区使用地磅称重。称重系统出现错误或轻微不准确是正常的，并且被考虑在内。此外，外部因素会影响数据，例如雨水，这会导致砾石被送湿并相应地扭曲重量。这就是早在交付阶段就出现不准确的地方。

用于记录物料收货的地秤

卡车装货与卸货中产生的误差

对卡车称重后，数据被记录在库存文件中，砾石被放置在大型储物箱中进行处理或直接分发。仓库员工目视估计当前库存，以将物料分配到箱子。根据这一估计，砾石被卸载到相应的箱子中。卸载材料时，卡车箱体通常会残留残留量，尤其是在砾石潮湿的情况下。因此，卡车将一些材料带回去，记录的数量与实际存储的数量之间出现了进一步的差异。

除了由秤引起的测量误差外，零散材料通常通过目视方式估算或逐辆卡车计算，这可能相当不准确。因此，在交付过程中已经发生了高达10-15%的偏差，在肉眼估计时甚至会出现20-30%的偏差。

用于物料分配的砾石装载

存储不是最后一个潜在的错误来源：在出货材料的情况下，无论是用于进一步加工还是直接销售，建筑材料公司的产品数量也记录得不够精确。对于运输，该公司用挖掘机将砾石装载到卡车上。物料的重量由铲斗的铲起的次数来进行记录。与交付一样，装载过程中会发生材料损失，例如铲斗未完全清空，从而导致库存文档的差异。

不准确的数据收集会扭曲库存文档

由于在物料收货和分销以及发货期间，库存记录中出现了不准确之处，因此会计数据与箱中存储的实际数量有很大偏差。因此，为了完成客户订单，公司必须在短时间内购买砾石，这会增加成本、增加工作量和交货延迟。材料短缺不仅影响建材公司的内部流程。仓库中缺乏关于物料收货和库存的准确、可靠（实时）数据。如果这些信息从一开始就已经不准确，甚至完全缺失，它会影响公司的整个供应链，如我们的示例所示。

使用激光雷达进行体积监控

3D LiDAR 传感器基于飞行时间原理。它们向环境发射光脉冲，检测物体反射的光，并根据飞行时间计算确切的距离。这个过程每秒重复数十万次，结果被组合成3D点云。

在仓库中，传感器系统以这种方式扫描材料堆的整个表面，并生成由数千个数据点组成的详细图像，这些数据点映射了表面的每个变化。根据这些数据，计算出材料的体积。因此，LiDAR 比其他用于体积监控的常见传感器技术（如单点激光器或毫米波传感器）具有显著优势。单点激光器或毫米波传感器等这些解决方案无法对表面进行完整的3D成像，或者只能使用多个设备来测量，应用非常复杂，成本昂贵。

激光雷达传感器扫描仓库的关键区域

在我们的示例中，用于检测材料的LiDAR传感器安装在天花板上，以俯瞰卸货区和砾石储物箱。应用我们的感知软件，在检测体积的点云中设置区域。这可确保仅计算实际材料的体积，而不计算额外的体积，例如接壤的墙壁的体积。

与许多存放材料的仓库一样，由于砾石的移动，有时尘土飞扬，或者有些区域光线不足。这对于亮度测量等体积监测技术来说是一个挑战，因为它们高度依赖于照明条件。而LiDAR 传感器不需要环境光，这意味着即使在仓库的无照明区域或黑暗的户外环境，该技术也能完全发挥作用。

通过准确、可靠的实时数据实现高效的库存管理

传感器不断收集数据。一旦卡车或挖掘机卸载或清除区域内的砾石，软件就会计算体积的变化。仪表板实时显示散装物料的体积或按需提供数据。可以记录的总体积，或者在交付前对区域进行去皮，以便仅记录新交付的材料，从而使系统能够适应个性化需求。

用激光雷达监测储存砾石的体积

在我们的示例中，公司可以随时使用交货区域以及存储箱中的区域通过仪表板准确跟踪库存。这不仅节省了时间和精力，而且可以更好地控制库存。公司可以根据需要记录的库存数据及时预测砾石短缺和过剩。

实时数据为所有相关方创造了透明度，从采购和生产到会计和销售，使公司的供应链科学化运转，这可以提高效率以及提高最终客户满意度。

借助激光雷达迈向供应链 4.0

可靠的数字库存数据是高效库存管理的基本要求，而这正是智能LiDAR传感器实时提供的内容。它们能够改进和有针对性引导需求、生产和分销计划，因为公司可以实时确切地知道仓库中有多少材料，使他们能够更灵活地应对波动。同时，他们可以在仓库管理和材料的销售中更有效地定位自己。因此，使用LiDAR技术进行库存记录可以为供应链的数字化和优化做出重要贡献。