圖片來源:網絡智慧物流與傳統物流最大的差別就在于倉儲環節上,智慧物流最核心的環節是什么——是倉儲,換句話說,智能倉儲的進步就等于是智慧物流的進步。不僅是業內,就是圈外,“智能倉儲”這個詞被越來越多的提及,我國倉儲行業正經歷一場智能化大變革,在這一過程中,存在什么問題?從技術角度,應用角度應進行怎樣的分析呢?
一、倉儲,供應鏈的核心
倉儲是物流服務的基礎,不難發現,基于倉儲的管理正成為供應鏈管理的核心,因為倉儲總是出現在物流各環節的接合部,同時倉儲也是解決物流各環節之間不均衡的手段。從物流費用的構成來看,與倉儲行業相關的保管費用和管理費用比例占到物流總費用的47%。
從產業鏈角度來看,智能倉儲的上游是智能存儲設備、智能分揀設備、智能搬運設備等核心硬件及WMS、WCS、MES等核心軟件,下游則可以運用在商業、工業、農業等幾乎所有具有實物交割需求的領域。智能倉儲是供應鏈中不可或缺的一部分,并貫穿各個行業中的物流環節中,倉儲智能化更為被看重的是價值鏈的延伸,在供應鏈協同過程中獲取更大的蛋糕。從物流運行鏈角度看,通過智能倉儲,把從工廠到用戶的全鏈條打通,實現消費者訴求在整個供應鏈體系的無縫對接,這是智能倉儲的重要任務。例如,京東在東莞的「亞洲一號」智能倉,在美國“洛杉磯3號倉”,多個倉擁有不同的功能定位,讓京東物流在中國與美國的供應鏈服務能力得到進一步提升。在打造敏捷供應鏈過程中,被大家最為看重兩個指標:一是庫存周轉率,二是訂單滿意率,都與倉儲有關,這無疑是智能化倉庫在整個供應鏈體系中作用的一個有力說明。智能倉庫的升級發展需要將目光從單個倉庫提升到整個供應鏈層面,將倉庫的建設放到供應鏈中去考慮。從供應鏈角度來看,現在有B2C、C2C等模式,將來可能更多的是F2C模式,該模式下倉庫如何跟工廠進行關聯互動,C端與F端之間需要經過幾個倉庫,是中央倉、區域倉還是前置倉?需要綜合全局來考慮,實現多倉庫的協同、多系統的合作。
總之,倉儲,正是發生變化,從人力密集型走向技術與資本密集型,借助于智能倉儲,通過整合人工智能、大數據、云計算、5G等核心技術,把從工廠到用戶的全鏈條打通,實現消費者訴求在整個供應鏈體系的無縫對接。
二、無人,智能倉的標配
自電商興起以來,智慧化、數字化物流體系成為發展趨勢,無人倉模式在其中扮演重要角色,起中流砥柱作用。就目前來說,智慧物流領域“無人化”時代不可避免地來臨了,智能化倉儲也進入“無人模式”,無人倉將代表著智慧物流的明天。
電商規模的快速發展和碎片化的海量訂單,依靠傳統倉儲管理和運作模式難以及時、準確進行處理,從而推動著倉儲管理向智慧化、無人化發展。新零售的興起,差異化服務的普及,對無人倉提出了更高的要求。智慧物流最核心的環節是倉儲,無人倉帶給智慧物流發展很多想象力。關于未來物流的一切想象,或許都將在各大公司近年推出的無人倉中找到答案。無人倉的最大特點是對于機器人的大規模、多場景的應用。在無人倉的整個流程中,從碼垛、供包、分揀,再到集包轉運,應用了多種不同功能和特性的機器人,而這些機器人不僅能夠依據系統指令處理訂單,還可以完成自動避讓、路徑優化等工作。無人倉中的機器人,已不是傳統的工業機器人,而是進行了智慧賦能,包括京東、菜鳥等在內的出身于電商的物流公司,他們在智慧物流的進展中,主要的華章也集中于智慧無人倉儲的部分。京東無人倉采用了大量智能物流機器人進行協同與配合,通過人工智能、深度學習、圖像智能識別、大數據應用等諸多先進技術,對傳統工業機器人賦予了智慧,讓它們具備自主的判斷和行為,適應不同的應用場景、商品類型與形態,完成各種復雜的任務。視覺技術為機器人裝上眼睛。京東分別使用了2D視覺識別、3D視覺識別、以及由視覺技術與紅外測距組成的2.5D視覺技術,為這些智能機器人安裝了“眼睛”,實現了機器與環境的主動交互,而順豐、極兔,為了物流的需要,也在布局無人倉儲上盡心盡力。智能倉的發展過程,首先降低倉儲環節中“人”的參與度,逐漸形成智能過程,直至達到100%無人倉化,在倉庫操作場地中將由人工智能結合機器人技術運作,從而實現無員工狀態。省時省力是無人倉的優勢所在,做到標準化、模塊化可以和更復雜的物流系統對接,保證倉儲穩定高效的運轉同時降低運營成本這是無人倉的目標所在。倉不再是產品的“過路站”,物流也不只意味著“運輸線”,而是根據用戶需求不斷迭代的場景物流,以無人化的倉庫,演繹著有情的服務。無人倉代表著全新的第三代物流系統技術,將使物流應用產生質的飛越,其智能化體現為:數據感知、機器人融入、算法指導生產等。其中,數據感知被稱為無人倉之眼,機器人則如同無人倉的四肢,人工智能算法相當于無人倉的大腦。
無人倉并不是簡單的機器取代人,無人倉儲整體解決方案不是簡單的設備組合,而是以系統思維的方式對設備功能的充分應用,實現軟硬件接口的無縫對接,是一個全局優化的復雜過程,借助“新基建”帶來的技術紅利,推動無人倉進入新一輪快速升級。物流行業正處在技術新基建激活物流數字化生命力與產業升級發展的關鍵節點,隨著認知智能技術的加速突破與應用,運算能力、數據量的大幅增長以及算法的提升,人工智能市場將加速爆發,無人倉儲將進入另外一個時代。從長遠看,無人倉不僅降低管理成本,提升倉儲管理智慧度,還將成為一個能夠涵蓋運營管理、金融監管等服務在內的綜合性服務平臺。
三、技術,兩大基礎
簡單地說,智能倉有兩大技術基礎:無人裝備和智慧大腦。機器人是無人裝備的代表,而智慧大腦則是智能倉的中樞。也可以這樣說,前者是智能倉的硬件,后者是軟件,而硬件是基礎、軟件是精髓。
1、機器人是智能倉中的主角
一般來說,倉儲機器人主要負責貨物的智能揀選、包裝和搬運等工作,從而提高作業效率、降低錯誤率,減少人工成本。物流機器人有各種類型,如潛伏式移動機器人、搬運機器人、料箱式機器人、分揀機器人、智能無人叉車等等。
有專家指出,物流機器人成為一個“移動底盤”,可加載各種各樣的設備,形成新的場景應用設備,多樣的倉內機器人品類能夠匹配更多的倉內應用場景,也是智能倉得以實現的重要支撐。早在2018年,菜鳥未來園里就有近700臺機器人,包括機械臂、AGV機器人等自動化設備;京東物流亞洲一號智能倉庫中,L4級別自動駕駛智能快遞車、搬運型AGV機器人、機械臂揀選系統等智能機器人設備應用也很普遍。倉儲機器人技術水平的提高以及實際運行的優化,成為行業未來關注的重中之重,因為智能倉是智慧物流的未來發展方向,倉儲機器人是其中的基礎。倉儲機器人也在發展進步之中,AMR名字與AGV相似,但無論是從核心技術還是運作方式來看,AMR都與AGV有著天壤之別。依托于計算機視覺的智能機器人AMR,類似自動駕駛,在黑夜中,AMR的傳感器——攝像頭就是它的“眼睛”;其次,不用鋪設軌道,不用改造環境,柔性化程度較高。物流機器人系統的應用加速了倉庫智能化程度的升級,所謂的“人到貨”,就是用速度更快、且不會勞累的機器人運貨到人身邊,替代人去找貨,大大提升了揀貨效率。物流機器人基于成本較低、易于部署且極具柔性等特點,成為近幾年物流裝備領域發展最為快速的技術之一,倉儲機器人市場空間巨大,在我國的發展潛力相當可觀。
智能倉儲設備是智能倉儲行業的上游,以機器人為代表的智能倉儲設備制造為智能倉儲提供必要的硬件支持,相比于已經大量使用機器人的制造業客戶,當前國內物流行業對機器人的價格承受能力要低很多,而且物流行業目前更青睞替代重體力勞動的、能搬運大件的機器人。
2、智慧大腦是智能倉的中樞
智能倉技術除了大量應用領先的智能裝備,還需安裝一顆智慧的大腦,在這顆大腦的指揮下,所有智能裝備從核心系統獲取所需要的運營數據,實現所有環節智慧運行和匹配。
統懾全倉的環節——倉儲管理調度的軟件系統,被稱作“倉儲大腦”,可以拆成兩部分:一部分負責記憶和思考——記憶是存儲數據,思考是處理數據和做規劃,對應WMS(倉儲管理系統)系統;另一部分負責“運動”——也就是調配倉儲系統的“四肢”,即移動機器人、穿梭車、叉車、堆垛機、分揀帶、機械臂等各種設備,對應調度系統,讓各種設備協作運轉。京東物流在上海亞洲一號搭建的全球首個全流程無人倉,智能控制系統能在0.2秒內計算出300多個機器人運行的680億條可行路徑,并做出最佳選擇。從倉儲到揀貨、打包,再到分揀出倉,所有環節的無人化操作都由這一“智能大腦”自主決策。“智慧大腦”等操作系統以實現智能調度,并與客戶的信息系統實現對接,是靈魂、是核心、是中樞系統,它與上下位系統銜接,決定了客戶的作業模式、流程,決定了整倉運作效率。因此,有人把智慧大腦命名為決策革命,所謂的決策革命,即通過部署WCS系統,并與WMS、ERP等系統對接,由業務驅動設備,管理智能倉儲工具,提升倉儲各個環節的效能。具體地說,靠數據+算法的模式代替人工進行決策,即大數據洞察人的決策邏輯,掌握人的算法規律,通過采集、加工、處理數據,然后做出精準、快速、正確的決策。本質上是輔助人的決策、支持人的決策、替代人的決策。也可以這樣理解,機器人——工具革命是硬件,而智慧大腦——決策革命是軟件這就是軟件決定一切吧?只有兩者結合起來才能達到智能化存儲目標。順豐,極兔等等,都在實行倉儲智能化,并取得了令人矚目的業績,已經進入”決策革命“階段。以算法和數據為支撐的新的決策模式,為倉儲智能化提供了無限的想象空間,和其他IT系統一樣,倉儲軟件系統正在經歷從信息化到智能化的轉型,它正在匯集更多傳感器的更多數據,同時更多應用大數據分析、AI等新的數據智能技術,因此要重視倉儲過程核心數據的積累和運用。
由于數據的全面性、實時性和準確性大大提高了決策時的準確率,智能倉未來的方向,將是構建基于客戶洞察的決策體系,京東物流美國“洛杉磯3號倉”,能根據銷量預測合理分配庫存,控制周轉,降低跨區配送比例,提升時效降低成本。
四、落地,現狀與未來
物流技術是一個實用性很強的技術,來自市場用戶的需求,是物流技術發展的源動力,倉儲也不例外。目前,倉儲物流這些傳統勞動密集型行業面臨著“無人可用”的困境,企業亟需借助智能化手段實現“貨到人”對“人到貨”的取代。“貨到人”系統因其在提高揀貨效率和降低勞動強度等方面的突出優勢,越來越受到市場青睞。
另一方面,隨著我國制造業向高端化轉型,生產的柔性化及數字化對倉儲物流提出了更高的要求,結合產業鏈位置和倉儲特性兩大維度,我們可以得到不同場景的需求側重。按產業鏈上的位置,倉內物流場景可分為3大塊:工廠倉庫、中心倉和快遞中轉場/前置倉,流程最為復雜的大型電商中心倉,它處理大數量、海量SKU貨品的出庫和入庫,而一體化智能倉儲整體解決方案正成為電子制造業市場“破局制勝”的剛需。據資料,2021年,我國智能倉儲市場規模達到1145億,有機構預測,這一數字在2026年將達到2665億,年復合增長率達到18%。制造業、商貿流通業外包需求的釋放和倉儲業戰略地位的加強,智能倉儲存在巨大市場需求。物流業千古不破的底層邏輯就兩個:效率最大化,成本最小化。其實,無論是技術的創新、系統的升級,還是倉配的無人化發展、設備的智能化應用,都是為了不斷提升物流服務的基礎能力。省時省力是智能倉的優勢所在,保證倉儲穩定高效地運轉,同時降低運營成本,這是智能倉的目標所在。成本,始終是行業關注的焦點,智能倉是實現客戶價值的手段,而非目的,從客戶的業務特點和流程痛點出發,去降本增效。對于智能化倉儲項目而言,并非僅僅改變客戶倉儲及揀選環節的運營模式,也需要對業務模式、操作習慣、管理方式進行整體改善,需要對場景的深刻認識,才能夠讓倉儲各環節合理、經濟、有效的運作。
倉儲行業在這場智能化角逐中,正在經歷著新一輪的洗牌和較量,更符合國情的“中國方案”正在占領高地。如何降低運營成本、對消費者進行精準服務,是智能倉應用的制勝關鍵。降本和增效,其實是一事物的兩面。人工成本上升是不爭的事實,越來越高的智能化程度必然伴隨著越來越少的人力成本,有人預測,在智能倉儲中,通過智能機器可以代替約九成的人力,大大節省人工成本。然而,從投資角度考慮,無人并非最佳方案。智能倉儲前期設備采購的固定資產投資巨大,綜合投入成本也是一個大數目,因此,對于廣大倉儲企業來說,智能倉儲只是一個選擇,合適才值得投入,切莫為了追求時髦而盲目跟風,在應用上,應量力而行。技術永遠只是商業的一小部分,技術的商用化遠比技術本身更有意義。對于智能倉儲而言,只有當各類技術不斷成熟后,才能大規模地降低其商用的成本。我國各地經濟發展水平和物流需求程度差異較大,存在不平衡、不充分等問題,智能倉儲的建設不能盲目跟隨,必須要深入分析速度、效率、服務和成本,注重需求匹配、實用適度。如今的“智能倉”代表著全新的第三代物流系統技術,實現了從自動化到智慧化的突破,但也有很多的技術因素在制約著它的落地。
我們要清醒地認識到,從目前人工智能的應用場景來看,仍是以特定應用領域為主的弱人工智能,而涉及到垂直行業,人工智能多以輔助的角色來輔佐人類進行工作,真正意義上的完全擺脫人類且能達到甚至超過人類的人工智能尚不能實現。作為技術密集型+資本密集型產業,智能倉儲在提升技術的同時,真正能普及落地的關鍵就在于滿足“易得性”需求。作為智能倉儲方案的提供方,選擇尊重客戶的消費習慣,針對不同客戶需求提供不同服務是正道。
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