數(shù)字化下智慧供應鏈 “人機共舞”實踐成果探討

數(shù)字化下智慧供應鏈 “人機共舞”實踐成果探討

前言：隨著信息與科技的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的物流正在向智慧物流方向轉(zhuǎn)變，各種物流的新理念、新科技、新嘗試正不斷的涌現(xiàn)與發(fā)展。與傳統(tǒng)的物流相比，智慧物流是一個新興產(chǎn)業(yè)，是物流業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。

大數(shù)據(jù)與人工智能的出現(xiàn)，為物流發(fā)展提供了新動力與新方向。為順應歷史潮流，符合現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的自動化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、實時化跟蹤和智能監(jiān)控的發(fā)展新趨勢，專注于供應鏈領(lǐng)域人工智能、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)和為客戶提供端到端一站式供應鏈服務的科捷物流“人機共舞方案”，是國內(nèi)第一個“車到人”AGV揀選方案，實施了業(yè)界首例懸掛式AGV系統(tǒng)，極大的提高了揀選與存儲效率，并率先將AGV應用到B2B/B2C混合業(yè)務場景中，很多應用案例都為行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，為智慧物流的人工智能應用與大數(shù)據(jù)研究，提供了很好的探索和學習方向。

01. 物流概念的產(chǎn)生與發(fā)展

作為一種社會經(jīng)濟運動的形態(tài)，物流早在人類社會出現(xiàn)商品交換行為時就已經(jīng)出現(xiàn)，其歷史已有數(shù)千年之久。而中國是世界上最早建立有組織的傳遞信息系統(tǒng)的國家之一，最遠可追溯至距今3000多年的商朝，從殷墟出土的甲骨文中便有與傳遞信息相關(guān)的記錄。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，物流的重要性越來越多地被人們所認識。所謂物流是指物質(zhì)實體從供給者向需求者的物理性移動，它既包含了空間的位移，又包含了時間的延續(xù)，可以是宏觀的流動，也可以是同一地域、同一環(huán)境中的微觀運動。

現(xiàn)代物流的核心在于有機整合了物流過程中的生產(chǎn)、銷售、包裝、裝卸、運輸、存儲及配送等信息，以達到對各類資源的高效利用。并且在充分有效地組合各項物流活動的基礎(chǔ)上，形成了以客戶為本的服務宗旨，從源頭上節(jié)約了企業(yè)成本，提高了流通效率，增加了效益。

而智慧物流與信息技術(shù)密不可分。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、物流自動化及人工智能技術(shù)不斷成熟，更加智能化、智慧化的物流正逐漸進入人們的視野，物流互聯(lián)網(wǎng)時代即將到來，引發(fā)新一輪的產(chǎn)業(yè)變革。

從傳統(tǒng)物流實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的角度來看，智慧物流已經(jīng)成為一種不容忽視的趨勢，探索未來我國智慧物流的發(fā)展趨勢及具體的改進提升策略，尤為重要。

02. 物流管理的突破：大數(shù)據(jù)時代的來臨

物流管理以系統(tǒng)論、信息論和控制論為基礎(chǔ)，指在社會生產(chǎn)過程中，根據(jù)物質(zhì)實體流動規(guī)律，運用管理的基本原則和方法，對物流活動進行規(guī)劃、組織、指導、協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)督，以協(xié)調(diào)各種物流活動，降低物流成本，提高物流效率與經(jīng)濟效益。物流管理的發(fā)展經(jīng)歷了分銷管理、物流管理和供應鏈管理三個階段。第二次世界大戰(zhàn)后，戰(zhàn)時的軍用物資裝備儲運方式和技術(shù)逐步應用于其他行業(yè)，形成了初步的物流管理。當時的物流管理主要指的是分銷部分，包括如何維持盡可能低的庫存量，如何將產(chǎn)品快速高效地送至客戶手中等。在此階段，物流管理的重點集中在產(chǎn)品生產(chǎn)完成后的分銷過程中，主要是按客戶的要求將產(chǎn)品運送至指定的地點，并對運輸環(huán)節(jié)進行資源的優(yōu)化。

如今，大數(shù)據(jù)正在與各行業(yè)融合發(fā)展，包括教育、醫(yī)療、制造業(yè)、零售行業(yè)等，影響著人們生活的方方面面。例如，可以利用大數(shù)據(jù)來記錄學生表現(xiàn)的變化，進而有針對性地設(shè)計教學形式；大數(shù)據(jù)有助于臨床事故檢測、個性化治療、遠程醫(yī)療以及臨床科研的實現(xiàn)；大數(shù)據(jù)可以幫助制造業(yè)更好地預測產(chǎn)品需求，更好地滿足用戶需求，以及實現(xiàn)供應鏈的優(yōu)化；大數(shù)據(jù)可以幫助零售業(yè)提升客戶洞察，開展精準營銷和實現(xiàn)商品優(yōu)化。同樣，大數(shù)據(jù)對物流管理也有著極其重要的作用。

物流大數(shù)據(jù)是指運輸、倉儲、搬運裝卸、包裝，以及流通加工等物流環(huán)節(jié)中涉及的數(shù)據(jù)、信息等。利用大數(shù)據(jù)分析得到的結(jié)果可以優(yōu)化運輸與配送效率、降低物流成本，最終更好地服務于客戶。物流大數(shù)據(jù)將所有貨物流通的數(shù)據(jù)、物流快遞公司、供求雙方有機結(jié)合，形成了一個巨大的即時信息平臺，最終實現(xiàn)物流的快速化、高效化、經(jīng)濟化。



基于大數(shù)據(jù)的物流管理平臺KingKooData

KingKooData是科捷依托十余年服務諸多行業(yè)的管理經(jīng)驗，結(jié)合大數(shù)據(jù)與智能算法的應用，基于神州金庫云信息系統(tǒng)自主研發(fā)的供應鏈大數(shù)據(jù)應用平臺。KingKooData通過對數(shù)據(jù)的整合、分析及挖掘，實現(xiàn)了用戶畫像分析、商品管理分析、倉儲管理分析、運輸管理分析、財務管理分析、指揮監(jiān)控等，極大地提升了供應鏈管理能力。相比于傳統(tǒng)的物流管理，KingKooData具有極大的優(yōu)勢：

1.KingKooData能夠進行全鏈條數(shù)據(jù)分析，對訂單的接單、倉儲、運輸、核算等各環(huán)節(jié)進行全鏈條監(jiān)控，實時掌握貨物的具體流向，并在產(chǎn)生問題時能夠快速追溯問題節(jié)點，大大提升了客戶體驗。

2.KingKooData具有豐富的物流報表庫，涵蓋供應鏈各節(jié)點下不同維度的業(yè)務分析報表，合計100余個，滿足業(yè)務各類報表需求，大大提升了報表制作效率。

3.KingKooData能夠?qū)χ攸c數(shù)據(jù)進行模擬預測，運用人工智能算法模擬預測重點業(yè)務下各SKU銷量，指導分倉、選址及庫存分布，使倉庫分布更加合理，提升配送效率，間接降低物流成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

4.KingKooData包含數(shù)據(jù)微信助手，能夠通過微信端實時互動查詢關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，具有異常信息預警推送功能，可以輔助決策，即使出門在外也能夠輕松查詢重要信息。

在未來，科捷物流將實現(xiàn)數(shù)據(jù)應用平臺化，全力打造共享型供應鏈價值網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)智能定價的模擬、智能采購的建議、智能倉儲的布局、智能倉位的規(guī)劃、智能運配的調(diào)度、智能在途的監(jiān)控、智能供應商的管理、智能承運商的考核，隨時隨地進行終端人機對話，關(guān)鍵信息主動推送，為用戶提供供應鏈管理和決策支持。

03. 物流自動化的變革：人機共舞打造智慧物流

人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力，將進一步釋放歷次科技革命和產(chǎn)業(yè)變革積蓄的巨大能量，并創(chuàng)造新的強大引擎，重構(gòu)生產(chǎn)、分配、交換、消費等經(jīng)濟活動各環(huán)節(jié)，形成從宏觀到微觀各領(lǐng)域的智能化新需求，催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，引發(fā)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)重大變革，深刻改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活方式和思維模式，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的整體躍升。

對于物流業(yè)來說，人工智能技術(shù)的應用主要包括智能搜索、推理規(guī)劃、機器視覺、智能倉儲機器人等。

科捷的AGV研發(fā)

在工業(yè)4.0時代，智能化最重要的一個主題就是加大對智能機器人的使用，以機器代替人。作為物流機器人的AGV漸漸變得越來越重要。目前科捷也追隨時代的腳步，緊鑼密鼓地加入AGV的研發(fā)大軍中。

AGV的研發(fā)是一個復雜的過程。首先，要以實現(xiàn)其功能為重點，即達到AGV按路線導引、準確定位、智能自動輸送；AGV自動調(diào)度系統(tǒng)將AGV系統(tǒng)與MES、WMS緊密連接，實現(xiàn)物料的自動追蹤；具備完善的智能故障診斷能力，出現(xiàn)問題能準確及時地反饋；不同子系統(tǒng)之間無縫對接。其次，設(shè)備要有足夠的可靠性，如電池壽命達標，多次循環(huán)后機械磨損達標，按鍵不失靈，線路無老化無松動，避障性能良好等。最后也是最重要的，即設(shè)備成本問題。如今，AGV技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，AGV制造商多如繁星，在具有同樣功能的前提下，只有降低成本，抓住價格優(yōu)勢，才能抓住市場。

科捷的多模式合并研究與應用

對于AGV的“貨到人”與“車到人”兩種模式，科捷在擁有了較為成熟的使用經(jīng)驗后，嘗試將這兩者合并，各模式完全共用一批AGV，采用智能調(diào)度算法，保證所有業(yè)務都能夠擁有足夠數(shù)量的AGV維持業(yè)務的正常運轉(zhuǎn)，以應對越來越多樣化的業(yè)務場景，在智能物流的道路上不斷探索。而科捷廣州迅裕倉為新模式的研究與應用提供了一個優(yōu)良的平臺。

在合理的布局規(guī)劃、業(yè)務模式及強有力的技術(shù)支持下，本方案創(chuàng)新地將多種揀選模式融合，使得多業(yè)務自動化成為可能，也為未來的智能物流提供了新的方向，能夠更好地適應規(guī)模愈加巨大化的各種業(yè)務與挑戰(zhàn)。

人機共舞1.0落地科捷武清旗艦倉

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，物流倉儲行業(yè)也在發(fā)生翻天覆地的變化，正在從勞動密集型向高科技型轉(zhuǎn)變。機器人智能倉儲系統(tǒng)不僅可以高效率地完成高強度的揀選工作，而且讓原本枯燥的工作平添了許多樂趣。

位于天津武清的科捷智慧旗艦倉通過使用基于倉儲機器人的智能倉儲系統(tǒng)，實現(xiàn)了收貨入庫、貨物上架、補貨下架、補貨上架、制單合單、訂單分揀、復核、質(zhì)檢包裝、交接出貨一體化運作，大幅節(jié)約了人力，提高了倉儲管理效率，為智能倉儲系統(tǒng)的升級做出了榜樣，并且先試先行取得了創(chuàng)新成果。

寬敞的機器人分揀操作區(qū)域人車分流，工作流程類似于田野中的播種操作。發(fā)車區(qū)工作人員將工作任務分配至機器人，機器人搬出貨架按照科學規(guī)劃的路線行進至貨物儲存點。貨物儲存點分揀工人通過電子顯示屏顯示的商品明細將貨物分揀后放在機器人的貨架上，機器人再將貨物轉(zhuǎn)移到“播種墻”，工作人員從機器人的貨架上取貨進行商品標簽掃描確認后，將貨物放在“播種墻”的貨籃里。每個貨籃便是一個買家。下一步，將打包好的貨物分配到快遞環(huán)節(jié)，通過快遞公司送到貨物主人的手中。整個過程，機器人自動做到了路線優(yōu)化，通過傳感器避免了交通擁堵或者碰撞。

人機共舞方案在短短幾個月內(nèi)投入運營，并且運營效果非常顯著：節(jié)省了40%的人力、50%的倉儲占地面積，日發(fā)貨效率提升了一倍以上。從雙十一開始，機器人運行的穩(wěn)定及成效都非常好。所以在雙十二前夕，原來的單區(qū)揀選調(diào)整為跨區(qū)揀選，增加了25%的商品品類，并增加了三分之一的揀選區(qū)域。合理布局，調(diào)度進一步優(yōu)化，實現(xiàn)了效率的進一步提升，使流程更加順暢，這也更進一步驗證了方案的先進性和與業(yè)務的完美融合。

人機共舞方案的設(shè)計，完成了多種人機交互配合的方案：實現(xiàn)了高效能和高彈性的功能設(shè)計，推進了倉儲自動化領(lǐng)域內(nèi)應用智能倉儲機器人進行散件分揀創(chuàng)新模式的信息化和自動化的發(fā)展。

與傳統(tǒng)的倉儲自動化系統(tǒng)相比，機器人智能倉儲系統(tǒng)更加靈活，更具柔性和靈活性。該系統(tǒng)可以針對客戶的倉儲特性及商品特性進行定制化設(shè)計，并且可以多種方案相結(jié)合定制靈活的揀選策略，并不只是單一的“貨到人”方案或是“車到人”方案。如此一來，物流作業(yè)效率得到大大提升。特別是在促銷日等訂單高峰期，這種靈活的揀選策略可以非常好地緩解揀貨壓力，真正解決物流倉儲的痛點。

面向電商倉儲的機器人智能倉儲系統(tǒng)可與倉儲運營商的WMS系統(tǒng)無縫對接，實現(xiàn)訂單的高效準確揀選和快速響應。相比傳統(tǒng)人工倉儲，可減少60%-70%的揀貨人力，人均揀貨效率提高2-3倍。

人機共舞2.0：懸掛式機器人系統(tǒng)的研發(fā)與應用

在當前物流自動化的大潮中，類Kiva機器人模式大行其道，成為最受歡迎的自動化設(shè)備之一。但是，使用類Kiva機器人，無論是采用“貨到人”還是“車到人”模式，設(shè)備基本僅能在地面行走，整套系統(tǒng)只能利用一層的空間。而當前新建庫房高度往往都在10m及以上，因此類Kiva機器人模式下的庫房空間利用率較為低下。在此背景下，科捷根據(jù)自身經(jīng)驗，考慮到未來長期的電商物流業(yè)務需求，經(jīng)過仔細思考與研究，嘗試使用BotHive新一代集群機器人“貨到人”多層自動化揀選技術(shù)，作為人機共舞2.0應用方案予以探索研發(fā)。


人機共舞3.0：“貨到人”高密度存儲的設(shè)計與應用

中國電商的發(fā)展給物流行業(yè)帶來了廣闊的市場和巨大的挑戰(zhàn)，2012年，亞馬遜收購Kiva Systems公司的機器人項目，在倉庫中利用機器人“貨到人”揀選完成海量訂單的揀選工作，人工只需在工作站處等待，由機器人完成智能搬運。隨后國際上也掀起一股電商倉儲搬運機器人應用的熱潮。新科技的應用為傳統(tǒng)物流行業(yè)帶來了新的春天，且在新物流生態(tài)下，新科技的應用，也成為物流企業(yè)從傳統(tǒng)物流轉(zhuǎn)型為智慧物流的關(guān)鍵評判標準之一。

1.項目背景。一般的倉儲機器人方案采用兩排貨架一條通道，機器人通道過多，占據(jù)了寶貴的倉儲面積，致使倉儲效率降低，且同一機器人區(qū)域為一種業(yè)務模式。為了進一步改進倉儲機器人為倉儲物流的服務效能，科捷對自己運營的重慶某項目進行了規(guī)劃設(shè)計。之前，科捷重慶倉是集B2B和B2C兩種業(yè)務模式共存的倉庫，是傳統(tǒng)模式的人工倉，分為兩個團隊分別進行操作。原來人工操作模式存在B2C業(yè)務揀選復雜、效率低和倉容不足易爆倉等問題。因此，為了改善倉庫運營狀態(tài)，提高倉庫存儲率，減少人力成本，提高企業(yè)競爭力，項目組在科捷武清倉人機共舞1.0及平谷倉人機共舞2.0自動化方案的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化改進，提出適用于B2B和B2C共用場景的人機共舞3.0定制化智能自動化方案。

2.方案布局。經(jīng)過前期項目調(diào)研，該倉為B2B終端業(yè)務及B2C手機業(yè)務并存，分為兩撥人員分別進行處理，且目前均為托盤地堆模式，處于爆倉狀態(tài)。改為高密度存儲機器人方案后，兩個業(yè)務流程統(tǒng)一，并將其分為兩個物理分區(qū)，但均為“貨到人”模式，兩區(qū)AGV復用完成該區(qū)域的貨架搬運。其中，B2B業(yè)務使用單層貨架，B2C業(yè)務使用五層貨架。人員管理規(guī)范化，人只需在工作臺區(qū)域（收貨的叉車司機在月臺）即可。

AGV通常用在B2C業(yè)務中，處理客單件中等、SKU多、揀選難度大的業(yè)務。且通常的“貨到人”是采用“2+1”模式（兩排貨架一條通道），為了提高倉儲效率，此次方案采用“4+1”模式，其存儲效率提高了近12%。 

04. 結(jié)語

過往，物流業(yè)往往是應用高新技術(shù)和裝備最晚的行業(yè)，如今，由于電商物流的市場競爭激烈，加上資本助力，最新的科技成果開始密集在物流業(yè)落地。人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和區(qū)塊鏈等紛紛在物流業(yè)找到了應用切入點。

場景和技術(shù)能力將是未來物流企業(yè)競爭力的兩大核心要素。場景，就是必須要有真實服務客戶的供應鏈場景，否則一切技術(shù)的優(yōu)化和提升就只能是空中樓閣，只有通過服務才會更了解客戶的行業(yè)特性和大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的價值。技術(shù)能力，傳統(tǒng)物流服務商大多只有場景，沒有技術(shù)，WMS軟件都是購買第三方軟件公司提供的系統(tǒng)，這樣對流程的改造、理解、應用不可能很深入。而很多技術(shù)性公司有系統(tǒng)，但是缺乏服務客戶的場景，讓數(shù)據(jù)成為無本之源，也談不上優(yōu)化和提升，所以，既有場景又有技術(shù)的智慧物流公司未來最有價值。

未來的物流服務將會適應多元化場景，不僅實現(xiàn)生活場景的覆蓋，還要為消費者提供更好的服務體驗，原來講求固定批次、數(shù)量大的物流模式將會徹底改變。未來供應鏈上的物流頻次將會增加，每批次數(shù)量將會減少，這需要物流行業(yè)建立起一套靈活的系統(tǒng)應對。實現(xiàn)這樣“隨處隨享”“所見即得”的物流體驗并不是幻想，這需要技術(shù)升級的驅(qū)動，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、機器人等技術(shù)的突破性發(fā)展和規(guī)模化應用，將會帶來物流布局和運營的跨越式發(fā)展。

基于遍布全國延伸海外的供應鏈倉配網(wǎng)絡(luò)，未來將依托自主知識產(chǎn)權(quán)的物流管理系統(tǒng)和供應鏈大數(shù)據(jù)應用平臺KingKooData，以及融合人工智能和物聯(lián)網(wǎng)（AIOT）等智能科技的物流系統(tǒng)綜合解決方案，神州控股科捷集團能夠建立中國最大社會化倉儲服務生態(tài)網(wǎng)，為客戶提供供應鏈全鏈條一體化服務；依托供應鏈服務場景，通過與集團數(shù)據(jù)中臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)和算法共享，能夠打造供應鏈全鏈條軟件產(chǎn)品；同時，通過深化人工智能和物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）等智能科技應用，作為數(shù)據(jù)采集來源，能夠結(jié)合系統(tǒng)提升客戶體驗和服務粘性，形成良性循環(huán)。

文章來源：《數(shù)字經(jīng)濟》雜志