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軟硬兼施:科技變革下的倉儲新顏

倉廩府庫是古代倉庫的名稱,貯谷為倉,貯米為廩,貯文書檔案為府,貯金帛財貨、武器為庫。隋唐以後,商業性倉庫逐漸發展,又有邸店、棧等名稱。如今,倉庫除了基本的存儲功能,更添配送加工、調節供需的功能。

從今年上半年來看,各大物流公司都在紛紛布局供應鏈業務。5月,圓通斥資兩億,三天成立三家新公司;6月,德邦布局供應鏈業務,斥資逾22億元成立6家新公司。隨著物流向供應鏈管理髮展,企業越來越多地強調倉儲作為供應鏈中的一個資源提供者的角色,從簡單的存儲到配送中心轉變。

單從物流行業來講,「庫存周轉率」、「折舊費」「裝卸搬運費」這些倉儲領域的高頻詞與成本息息相關。據悉,中國倉儲的成本佔GDP的比例是8%左右,而美國是2.5-3%之間,這是導致我們物流成本高的一個方面。按照物流採購聯合會的預測,如果物流總費用跟GDP的比能夠下降0.1個百分點的話,實際上會帶來500多億元的經濟效益。此外,如今倉儲自動化的程度日益提高,到2020年,智能倉儲市場規模有望超1000億元,控制成本所帶來的巨大收益和潛在市場空間讓各大企業著重關注倉儲領域的科技運用,WMS、OMS、機械手、無人機等系統、設施日漸讓倉儲煥發「新顏」。

為了方便界定,我們將倉儲設施劃分為硬體和軟體,硬體主要有立體貨架、堆垛機、機械手、AGV、無人機;軟體主要包括OMS 、WMS、WCS。

舉重若輕——自動化設備

原先的倉庫整體低矮,而且貨物僅在地面堆放,倉庫高處的空間沒有完全利用,立體貨架的應用使得倉庫空間最大化利用,立體貨架的高度一般在5米以上,最高達到40米,由於貨架在5米以上,人工已難以對貨架進行進出貨操作,因而必須依靠機械進行作業。

隨著立體貨架的普及,放在高處的貨物需要堆垛機取下,堆垛起重機是立體庫的專用設備,具有較高的搬運速度和貨物存取速度,可在短時間內完成出入庫作業。使用堆垛起重機的貨架系統按照貨架的列、層、行的所在貨位分別編號,以便實現向指定貨位自動地進出庫,也便於利用電子計算機進行在庫管理。隨著計算機控制技術和自動化立體倉庫的發展,堆垛機的運用越來越廣泛,技術性能越來越好,高度也越來越高。

隨著科技的不斷發展,由於工人揀選、堆放貨物是一個機械性、重複性動作,所以機械手能夠替代一部分的勞動力。在倉庫中,你可能會看到一個笨重的機械臂抓取、旋轉、堆放,一系列動作流暢無比,倉儲機械手包括機械臂、立柱、運輸軌、推桿和箱體。機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動生產設備,作業的準確性和環境中完成作業的能力,目前倉儲用機械手還需要發展,需要提高一定的效率,給工作帶來便利,以更好地完成工作。

如果說立體貨架、堆垛機、機械手仍帶有舊式倉庫的「笨拙感」,那麼AGV和無人機則是輕便式設備的「代言人」。之前倉庫里工人們工作的時間成本都特別高,70%是用在在倉庫中走動,30%是用來從事揀選工作,2012年,亞馬遜重金收購KIVA機器人,並且宣布只在內部使用,據亞馬遜2014年宣稱,KIVA系統已省去9.16億美元成本。行業長期存在的痛點和倉儲智能機器人存在的巨大空間使得國內企業紛紛搶佔賽道,一時間,國內出現眾多對標KIVA的智能倉儲方案提供商,KIVA機器人主要是從事貨到人的工作,頂部有一個升降圓盤,可抬起重達340公斤的物品,Kiva機器人會掃描地上條碼前進,能根據無線指令的訂單將貨物所在的貨架從倉庫搬運至員工處理區,據了解,揀選效率是之前的三倍,前期倉儲效率的提高也為後期物流效率的提升打好基礎。

2015年,國務院發布「中國製造2025規劃」後,我國工業機器人行業進入一個平穩且快速的增長期,工業機器人需求增速穩定在每年30%左右,如今物流行業規模正在以每年40%的速度快速增長,而物流行業正是勞動力密集型領域,第一階段的「去人化」顯得尤其重要,AGV因其柔性化程度高,能夠部分替代人工,最近幾年大為風靡,AGV的核心技術——導航也在經歷不斷的更迭創新,由傳統的電磁、磁帶導引轉向二維碼導航、視覺導航等新興方式。

無人機近年的應用主要在農業、物流末端配送等領域,由於傳統配送方式存在路線偏遠崎嶇、地面路線配送不便、偏遠地區快件量少、單車配送效率低以及配送成本大等問題。運用無人機配送則可以跨越地形障礙,人力、運力成本低。倉儲領域的無人機應用也出於大致的原因,倉庫無人機可以收集數據、監控庫存、操作叉車、更新公司的倉庫管理系統等任務,此外,不同於人力,機器可以日夜不停的工作,效率大大提升。

硬體類機器的協作配合自然也離不開軟體信息系統的調度支持,倉庫中比較常見的三大信息系統便是OMS、WMS、WCS。

中控大腦——信息化系統

OMS即是指訂單管理系統,該系統可以接受客戶訂單信息,結合倉儲管理系統發來的庫存信息,然後按客戶和緊要程度給訂單歸類,根據不同倉儲地點的庫存進行配置,並確定交付日期。訂單管理系統的主要功能是通過統一訂單提供用戶整合的一站式供應鏈服務,訂單管理以及訂單跟蹤管理能夠使用戶的物流服務得到滿足。

訂單管理系統是物流管理鏈條中不可或缺的部分,通過對訂單的管理和分配,使倉儲管理和運輸管理有機的結合,穩定有效地實現物流管理中各個環節充分發揮作用,使倉儲、運輸、訂單成為一個有機整體,滿足物流系統信息化的需求。OMS能夠通過對訂單的跟蹤管理也能在一定程度上提高庫存周轉率,最大程度減少存貨,將這部分成本削減至最少。

WMS作為倉儲管理系統,從實際作業的大模塊來分,主要涵蓋:基礎數據採集、策略配置、入庫管理、在庫管理、出庫管理、成本管理、運營分析、KPI量化可視、區域配送。WMS會將若干訂單匯總,將相同的物品進行合併,再根據倉庫布局編製揀貨單,分派給不同區域的揀貨員,並生成揀貨路徑。揀貨員揀取貨物後,送到集中區域,在該區域,根據生產組織需要,可以按照訂單再次揀選組合,也可以直接複核後交由下一個配送流程,送交生產線邊。WCS是介於WMS系統和PLC系統之間的一層管理控制系統,可以協調各種物流設備如輸送機、堆垛機、穿梭車以及機器人、自動導引小車等物流設備之間的運行。除了信息流程式控制制外,還有很重要的實物搬運流程式控制制,這就是常說的路徑管理。

小結:科技助力,降本增效仍是主題

物流科技打開了倉儲物流的市場,它給倉儲帶來的變化不僅體現在新興的硬體設備上,背後的信息系統支持也必不可少。據高工產研統計,智能倉儲物流系統規模從2001年的不足20億元,迅速增長至2015年的600億元,2018年已超過1000億市場空間,年均增長速度超過20%。

但是我們也應當看到,智能倉儲領域仍然存在同質化、機器運用程度低等問題。物流科技的賦能是僅僅給倉儲領域添了一層科技的外衣,還是真正讓傳統的倉儲領域「煥發新顏」,需要回到物流行業「降本增效」這個主題上考量。

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