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學術研究

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大數據加持 自動化快遞物流支撐電商千億時代

發布時間:2016-11-16 09:55:31 萬聯網

0.9秒付款成功,6分51秒商品完成打包從倉庫發出,13分19秒簽收成功。在佛山蘆苞鎮打工的黃先生還在血拼中,菜鳥聯盟的快遞成員EMS敲響他的房門,他剛剛下單購買的美的榨汁機就已經到貨了。   

這是2016年天貓“雙十一”全球狂歡節簽收的第一單。物流反應速度之快,也創了新紀錄。   

反應速度提速背后,是大數據加持的結果。伴隨著“雙十一”電商狂歡進入第八個年頭的快遞物流行業,已經全面進入數據化、信息化、自動化發展路徑,初步擺脫最初“雙十一”時爆倉、損耗,累垮快遞員的局面,而開始收獲訂單激增與口碑變好的雙重福利。  

數據時代帶來紅利的同時,也給快遞企業帶來嚴峻的挑戰。阿里集團CEO張勇表示,電子商務的發展日益展露出對渠道的革命,這項變革則帶動整個物流體系,特別是供應鏈體系發生變革。

數字化物流體系撐電商千億時代

龐大的快遞量在短期內消化,對電商和快遞企業形成挑戰,早在雙十一之前,各電商物流公司就已經提前準備了應對之策。  

1)菜鳥網絡:眾包物流+智能分單

菜鳥網絡的雙11備戰主要有以下四個方面:各快遞公司設立統一的作戰室,對快遞單量和物流情況實時通報,應急聯動;除各家快遞在末端增加的人、車和場地外,還將通過菜鳥驛站、自提柜等方式分流壓力;眾包物流首次參與雙11,數十萬眾包快遞員隨時待命;開設在香港和澳大利亞的菜鳥全球訂單履行中心(GFC)將首次服務于雙11,幫助海外商家把商品賣往中國內地和港臺地區。   

2)京東物流:5億補貼+全自動倉儲

10月11日,京東公布了雙11物流備戰策略:為了幫助商家在全國進行分倉備貨,京東將在全面開放物流服務的基礎上,拿出5億元對商家的倉儲配送服務進行補貼。京東方面表示,雙11期間只要購物時勾選“京東配送”,消費者在京東第三方平臺購買的商品將享受到與京東自營同樣的配送時效。   

3)蘇寧物流:聯手宅急送+多地大件倉投產

10月10日,宅急送與蘇寧云商、蘇寧物流共同推動蘇寧物流和宅急送的戰略合作升級。此前,蘇寧物流與宅急送共建網點309個,快遞單量日均近2萬件。此次深化合作后,宅急送將在蘇寧空白區域為蘇寧定制專屬網點,在網點合作相對較弱的區域加強合作。此外,宅急送將為蘇寧“雙11”干線提供后備干線資源保障。未來,雙方將在末端網點深化合作,引入宅急送售后服務。   

以上這些策略的有效達成,一套精準且高效運轉的數字化物流體系不可或缺,強大的智能物流倉儲和分揀系統是這套系統的硬件支撐。以下我們重點介紹亞馬遜、京東、蘇寧、順豐四家優勢電商的智能物流及分揀體系。   

亞馬遜:物流大數據先行者  

亞馬遜是最早玩轉物流大數據的電商企業,在業內率先使用大數據、人工智能和云技術進行倉儲物流的管理。亞馬遜創新地推出預測性調撥、跨區域配送、跨國境配送等服務,不斷給全球電商和物流行業帶來驚喜。通過20多年的積累,亞馬遜已經織建一個通達全球的網絡,109個運營中心遍布全球,可覆蓋185個國家和地區。在中國,亞馬遜有15個運營中心,近300多條干線運輸線路,可向1400多個區縣的消費者提供當日達、次日達服務。   

1)硬件方面:使用機器人和無人機提升倉儲和配送效率

智能機器人Kiva技術提升數倍倉儲作業效率。亞馬遜2012年7.75億美金收購的KivaSystems,到2015年Kiva機器人數量已增至1萬臺,用于北美各大運轉中心。機器人作業顛覆傳統電商物流中心作業“人找貨、人找貨位”模式,通過作業計劃調動機器人,實現“貨找人、貨位找人”的模式,整個物流中心庫區無人化,各個庫位在Kiva機器人驅動下自動排序到作業崗位。Kiva系統作業效率比傳統的物流作業高2-4倍,準確率達到99.99%。   

無人機送貨解決最后一公里配送難題。2013年12月,亞馬遜發布PrimeAir無人快遞,顧客在網上下單,重量5磅以下訂單可用,約30分鐘即可快遞到家。整個過程無人化,無人機在物流中心流水線末端自動取件,直接飛向顧客。2014年公司CEO貝佐斯公開表示,亞馬遜正設計第八代送貨無人機,將采用無人機為AmazonFresh生鮮配送服務。   

2)軟件方面:大數據應用于每一個環節

亞馬遜是第一個將大數據推廣到電商物流平臺運作的企業。電商完整端到端的服務可分為五大類,即瀏覽、購物、倉配、送貨和客戶服務。  

用戶瀏覽:基于大數據分析的技術精準分析客戶的需求。后臺系統記錄客戶的瀏覽歷史,把顧客感興趣的庫存放在離他們最近的運營中心,方便客戶下單;  

購物便捷下單:在這方面可以幫助客戶不管在哪個角落,都可以快速下單,也可以很快知道他們喜歡的選品;  

倉儲運營:大數據驅動的倉儲訂單運營高效,在中國亞馬遜運營中心最快可以在30分鐘之內完成整個訂單處理,從訂單處理、快速揀選、快速包裝、分揀等一切都由大數據驅動,且全程可視化;   

配送:精準的物流比快物流更重要。亞馬遜的物流體系會根據客戶的具體需求時間進行科學配載,調整配送計劃,實現用戶定義的時間范圍的精準送達。美國亞馬遜還可以根據大數據的預測,提前發貨,保持對線下零售的絕對競爭力;  

客戶服務:亞馬遜中國提供7X24小時不間斷的客戶服務,首次創建技術系統識別和預測客戶需求,根據用戶的瀏覽記錄、訂單信息、來電問題,定制化地向用戶推送不同的自助服務工具,大數據可以保證客戶可以隨時隨地電話聯系對應的客戶服務團隊。

智能入庫管理:亞馬遜采用獨特的采購入庫監控策略,基于過往經驗和所有歷史數據的收集,對已壞商品預包裝。CubiScan儀器會對新入庫的中小體積商品測量長寬高和體積,根據這些商品信息優化入庫。通過數據共享,其他庫房可直接利用,有利于后續的優化、設計和區域規劃。   

智能分倉和智能調撥實現平行倉之間精準的供應鏈流程。通過亞馬遜獨特的供應鏈智能大數據管理體系,亞馬遜實現了智能分倉、就近備貨和預測式調撥。各大運營中心之間有干線的運輸調配,以確保庫存提前調撥到離客戶最近的運營中心。以整個智能化全國調撥運輸網絡支持平行倉的概念,全國范圍內只要有貨就可以下單購買。   

京東無人倉:改寫智能物流裝備行業格局  

京東無人倉揭開神秘面紗。10月26日,京東發布無人倉的物流裝備,其中AGV搬運機器人、shuttle貨架穿梭車、DELTA分揀機器人、六軸機器人及無人叉車等技術均已超越國際先進水平。   

1)無人倉定位:針對中小件商品

京東無人倉采用中小件分離存儲的理念,主要針對中件商品及小件商品兩個場景進行存儲與揀選。根據存儲區域實現高密度存儲,揀選區域保證靈活來回作業的特性,中件商品主要使用到無人叉車、AGV智能搬運車、六軸揀選碼垛機器人三大機器人設備。高度小于30cm,重量在5kg以下小件商品均使用周轉箱,存放于自動化立體倉庫,由shuttle穿梭車負責存取,DELTA揀選機器人負責揀選。   

SHUTTLE貨架穿梭車,負責在立體貨架上移動貨物,能夠實現6m/s的高速行走,并且具有每小時1600箱的巨大吞吐量。   

智能搬運機器人AGV,這個貌似掃地機器人的自動導引小車載貨達300公斤以上,可實現貨物在庫房內的搬運,通過調度系統與人工智能可靈活改變路徑,實現自動避障與自主規劃路徑。   

DELTA型分揀機器人,這個揀選機器人的動作令人眼花繚亂,它采用3D視覺系統,能夠實現動態揀選、自動更換撿拾器以及155ppm的作業節拍,具有三軸并聯機械結構及適應貨物轉角偏差輔助軸的特點。

六軸機器人6-AXIS,它幾乎就是每個人心目中的經典機械手,由控制、驅動、機械本體等單元組成,是個勤勤懇懇的搬運工,負責拆碼垛等工作,具有165kg大載荷量和±0.05mm高精度的特點。   

2)機器人融入生產、人工智能算法

在存儲環節,京東shuttle高速穿梭車可以在狹窄的立體倉庫通道中實現高密度的存儲,實現高效率的吞吐,相當于人工效率的10倍;在搬運環節,AGV、無人叉車可以高效作業;在三維揀選環節,DELTA型分揀機器人(據京東介紹目前該技術全球僅有兩家可以實現)可以實現每小時3600次揀選,效率是人工進行揀選的5-6倍。   

商品布局算法,京東根據海量的數據,分析每一個商品在每天訂單中的分布命中情況,可以判斷單個商品揀選區和存儲區的配置量;揀選區布局算法,根據每個商品每小時的出貨情況對未來的出貨進行預測;機器人的調度算法和定位算法,該算法會讓機器人的行走效率達到最佳狀態,當幾百臺AGV小車同時作業時,不僅僅是一個單體智慧化的設計,會深入上層的調度系統設計,基于京東大量精準的倉儲數據,再加上調度系統設計,完全可以實現所有機器人的行走路徑,避免碰撞和擁堵,同時高效地作業。   

3)第三代物流系統技術,實現從自動化到智能化的突破

2014年落成的京東亞洲一號自動化物流中心,在很多環節用自動化的物流技術提高了倉儲環節的運營效率,也將中國的電商物流水平提升到第二代物流技術階段。而此次亮相的“無人倉”則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革命性突破。   

京東“無人倉”的橫空出世,已成為京東科技物流的拐點,首次實現智慧物流的完整場景,全面超越亞馬遜成為目前全球最先進的物流技術落地應用。“無人倉”的技術突破與落地,將為未來的雙十一、618物流提供有力的保障和支持。  

蘇寧云倉:先進的物流配送系統+現代化的物流工藝 

蘇寧攜手德馬物流打造蘇寧云倉智能物流系統。蘇寧上海云倉為蘇寧自建物流項目,占地400畝,其中復合倉儲面積達到21萬平方米,SKU達到20萬,總庫存超千萬,輻射上海、浙江、江蘇蘇南及福建地區。項目從15年4月份竣工,到自動化一期、二期施工建設順利投入使用,產能升級,共歷時18個月。

蘇寧上海物流中心定位“蘇寧云倉”系列項目之一,是蘇寧自主迭代研發的第四代項目,該項目立志打造成蘇寧物流系統主干網絡,借助物流自動化設備實現作業流程的效率提升,通過數據化、信息化、智能化使得蘇寧物流更加精準、高效。

1)物流天眼平臺為每一個包裹安全配送保駕護航

電商消費者最關心商品運輸狀態,以及運配過程的包裹完好情況等物流信息。在日常運作中全程監控蘇寧物流的22個作業系統和141個作業場景,為每一個包裹的安全抵達保駕護航。與此同時,“天眼”通過對物流各環節監控不斷累積的實時作業數據進行篩選和結構化的處理,建立模型,分析有價值的信息,實現數據的增值。如在數據預測方面,通過作業模型和銷量預測的結合,為庫存、班車線路、班車時刻表、虛實快遞點切換等提出建議,為接下來,尤其是為促銷期的作業波峰提前籌備資源、切換波峰運作模式。  

2)指南針系統連接業務控制與物流設備

自動化倉庫的高效運轉離不開一套完善的智能倉庫控制系統(即WCS:WarehouseControlSystem)。WCS系統是連接業務控制層和物流設備的橋梁,解析業務層下發的作業指令,調度全庫自動化設備。通俗來說,WCS系統就是自動化倉庫的超級大腦。   

3)自動化智能裝備逐步替代人工作業

在最短時間完成揀貨和配送,需要在訂單生產、商品存儲、揀選、包裝、分撥多個環節緊密銜接、配合,對物流系統提出更高的要求。超過20萬個綜合品類SKU,將商品按照動銷率分配在項目的8個庫區,采用橫梁和閣樓貨架的存放,既可以實現密集存儲增加庫存容量,又可以縮短作業人員的揀選半徑,提高效率。   

4)高效成熟的輸送分揀線滿足配送需求

此次蘇寧與德馬科技深度合作,在項目中依靠近5km的輸送線將它們串聯起來,包裝到分撥采用了目前比較成熟的交叉帶分揀技術,高效、準確的將訂單派發到不同配送城市線路道口,300個道口滿足每天約50萬個訂單的配送服務。   

5)智能搬運機器人實現“貨到人”管理模式

蘇寧上海運營中心首次配置了智能揀選機器人(類似kiva機器人),協助人員完成揀選動作,實現貴重商品區,無人倉的貨到人管理模式。該技術在國內平臺類電商中,蘇寧是首家在運營環境下使用的公司。未來蘇寧還將在更多項目中應用智能機器人,計劃將日常運營作業能力的30%由機器人取代,為消費者提供更加優質、快捷的物流服務。   

順豐速運:國內民營快遞龍頭,直營網絡保證高品質服務

順豐作為行業領先的直營快遞企業,在產品服務、時效、安全等方面具備優勢。隨著網購用戶對于服務質量的容忍度降低,快遞行業的結構性問題日益凸顯,低端快遞市場供給過剩,中高端快遞供給缺失,催化了電商自營物流的發展。隨著未來電商的發展帶來的中高端快遞需求的增長,順豐直營模式的先發優勢更為顯著。

自有機隊打造立體運輸網絡。從美國、德國等快遞發展成熟的國家來看,自有貨運機隊是快遞企業發展的核心競爭力。從統計數據看,全球前三大快遞公司,UPS、FedEx、DHL的貨運機隊規模分別為649架(其中自有237架,租用412架)、648架和420架。順豐是國內首家配備自有貨運機隊的民營快遞企業,也是機隊規模最大的貨運物流企業。截止2016年7月,順豐航空機隊規模達46架,其中自有全貨機數量為31架,租賃15架。   

全面的地面“倉+干+配”網絡,配合國內規模最大的自有全貨機機隊,順豐打造了一張國內空間覆蓋度高,反應迅速,管控能力強的運輸網絡。

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