人工成本越來越高,作為大后方的物流倉儲真是腹背受敵,那么無人倉真的能解救嗎?先來看看京東無人倉視頻!
如果大家看了上面的視頻,第一反應(yīng)一定是cool!是的,隨著科技的發(fā)展特別是自動化控制的水平提高,越來越多的倉庫開始采用機器去代替人力。也有越來越多的人開始考慮一個新的概念,無人倉。
無人倉,顧名思義,不需人力的倉庫。通常來說,倉庫里的人力按照流程主要分為幾種:
卸貨(inbound卡車)->存貨(貨架)->提貨(訂單)->分揀(裝箱)->貼標(貨品清單+運送地址)->裝貨(outbound卡車)。
這么多流程,這么多人工,真的可以做到不依靠人力純靠機器來完成嗎?這篇文章,我們將基于一些行業(yè)的真實數(shù)據(jù),從技術(shù)和現(xiàn)實的角度討論美國現(xiàn)有的自動化倉儲系統(tǒng)以及無人倉的可行性,為讀者提供一個理性分析的視角。
實話來說,近幾年來,美國傳統(tǒng)倉庫真的越來越少,大多已經(jīng)進行了現(xiàn)代化更新,或者正準備更新。特別是大的企業(yè),每天需要完成幾十K的訂單,如果純用人工那就太費錢了。
舉個栗子,簡單為大家算一下,筆者之前去Urban Outfitter的倉庫,在賓夕法尼亞州,離費城大約2小時車程。Urban Outfitter有五個子品牌,namesake, Anthropologie, Free People,Terrain,and BHLDN。 全球有400家零售店,1400經(jīng)銷店,還有電商部分。 賓州的倉庫負責三個品牌的物流供應(yīng),每個品牌一層儲物架,共3層,人可以在每一層行走取貨,每一層長度是1.5公里。每天大概有100個工人提貨(僅僅是提貨這個部分)。美國普通倉儲工人一年35k工資,每年光開工資就要350萬美元!而且這還是一天一個班次,要是兩個班次就得double了。
另外,seasonality(季節(jié)性)是另一個問題,等到感恩節(jié)(類似中國雙11)的時候,訂單數(shù)量通常會翻3-6倍,提貨這個環(huán)節(jié)也要相應(yīng)的翻3-6倍的人工。更討厭的是大部分倉儲都是聚在一起的(政策導(dǎo)向or地理原因),等到holiday season大家都在搶勞力。有個客戶跟我說,他們那小鎮(zhèn)的勞動力人口已經(jīng)達到極限,招不到人了,去年因此還撤下了很多廣告以防訂單太多。
Figure 1 Hebron KY, 這個小鎮(zhèn)全是各大品牌的物流倉庫,人口已不足支撐倉庫工人需求。圖中品牌包括Amazon,Toyota, Speedway, Kroger等
另一個方面是美國很多企業(yè)的電商體系相當成熟。電商訂單很特殊,基本上有三大特點:量大,物少,組合多。就是每天有很多訂單,但是每個訂單也就一兩個東西,但是這東西可能是各種組合:你買了塊肥皂加洗面奶,我買了肥皂加巧克力,等等等等。以前倉庫工人去搬東西,花半分鐘走過去,一搬搬一箱,現(xiàn)在同樣半分鐘走過去,一拿拿一個,再花半分鐘走到倉庫的另一端拿另一個,太低效了。而且如果物品種類繁多,貨架又長又高(如Urban Outfitter的1.5公里),平均提貨時間會達到90秒。
所以,在高額的人工成本催化下,成熟的電商體系基礎(chǔ)上,和快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)的前提下,美國利用偉大的科技發(fā)明了各種自動化倉儲系統(tǒng):
第一代ASRS自動化倉儲:
這是最初的最簡單的系統(tǒng),中間一個crane(中文貌似是堆垛機),可以前后移動,中間那個buffer可以上下移動,所以這一列的所有箱子都能拿到。京東視頻里的也是用的這個,現(xiàn)在在中國比較流行。
但是缺點也很明顯,非常慢啊。一次取一個盒子,得用多少個這樣的crane以及多少列才能完成我一天50k的訂單乘以2個物品的吞吐量?在美國,這樣的初代自動化設(shè)備已經(jīng)被大多企業(yè)拋棄,只有一些對速度要求不高,但是對重量要求很高的企業(yè)在用(比如汽車大型配件)。
第二代ASRS自動化倉儲:
以Dematic為代表的shuttle system,穿梭車。
每個小車都在這一行運行,可以把箱子拿出來,完了送到系統(tǒng)前端,放到傳送梯上,傳送梯在送到傳送帶上。大家通過圖2可以更清楚地看到這一系統(tǒng)的運作原理。為什么這個系統(tǒng)比第一個好呢?因為這個系統(tǒng)一下子就把速度提升了10倍+, 如果層多的話更甚,你將有更多的穿梭車,相應(yīng)的提取時間也會變短。
這是美國正在流行的系統(tǒng),技術(shù)已經(jīng)相當成熟,很多大的公司都在做,互相壓價,市場空間所剩無幾了。但是這個系統(tǒng)還有問題,就是吞吐量的瓶頸在外面的傳送梯那。換句話說,如果電梯的速度是1000箱每小時,那么小車再快吞吐量也就是1000箱了??上У氖请娞菀驗橛忠嫌忠拢€要拿箱子卸箱子,吞吐量能到300就不錯了......所以聰明的美國科技企業(yè)發(fā)明了第三代系統(tǒng)。
第三代ASRS自動化倉儲:
這個系統(tǒng)叫Perfect Pick,從外面看不出來多厲害,貼張圖為大家解釋一下:
這張圖是剖面圖,中間白色的是放物品的箱子,前后兩邊都有,藍色的是小車。這個系統(tǒng)最大的創(chuàng)新在于,每一個小車能上能下能左能右,可以到達系統(tǒng)的任何一個地方。不像第一代一次只能取一個,也不像第二代一輛車被束縛在哪一行,極大的增加了自由度。所以,如果我們從Picker的角度看,就是這樣的:
一堆小車拿著東西排隊等你拿。你沒有任何的時間浪費,不需要走動也不需要等待,吞吐量多大全看你能拿多快。如果你3秒拿一個,1秒鐘小車transfer,你的吞吐量就是3600/(3+1)=900每小時,要是你可以1秒拿一個,那個吞吐量就是1800...... 這是一列,第一張圖上有10列,在乘以工人每天工作時間10小時,輕輕松松上幾萬,秒殺其他任何系統(tǒng)。
但是,這個系統(tǒng)的瓶頸在哪?人。
人會累,人會伸懶腰,監(jiān)工不在的時候還會偷懶,一天平均下來4秒能拿一個已經(jīng)是好員工了......怎么辦?拿機器換唄......回到開始的問題,答案是肯定的。
既然在現(xiàn)實角度需要換,經(jīng)濟角度應(yīng)該換,為什么還沒有換呢?這涉及到另一個問題,機械手臂。現(xiàn)在美國主要有兩種機械手臂,吸盤式和夾取式:
這兩種手臂現(xiàn)在的能力都還不夠,吸盤式可以處理多樣產(chǎn)品,但是力量有限,5磅是上限。夾取式可以夾重物,但是對形狀和表面規(guī)整度很很高的要求。另外,兩種手臂都有個共同的問題就是圖像識別。箱子里的物體可能是各種角度擺放,如何才能找到對的角度提取是個巨大問題,最近有很多公司開始使用人工智能的算法,深度學(xué)習,這一方面貌似進展很快。
我們相信,在不遠的將來,絕大部分人力將被自動化設(shè)備所替代,不單單是因為很cool,更多是因為這樣更快,這樣更準確,這樣更省錢。雖然不知道這樣對倉庫的工人們是個好消息還是壞消息,但是歷史的滾滾車輪應(yīng)該不會為此而停留。
最后希望說明的是,這些系統(tǒng)都不便宜,在美國這么高的人工下催生出來,ROI依然在3年左右。如果在中國,1/6的人工工資不一定能hold住(18年的ROI相信沒有一個CEO會投資),所以可能最后算算造價發(fā)現(xiàn)還是人便宜。任何商業(yè)決策的背后,其實還是一個投資回報的問題。
來源|雷鋒網(wǎng)
作者|frank,賓夕法尼亞大學(xué)工程碩士,現(xiàn)為美國物流行業(yè)從業(yè)者,專注于現(xiàn)代化倉庫,自動化倉儲設(shè)備,基于數(shù)據(jù)的物流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。
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