仓储与配送中的智能技术浅析

仓储配送论文第五篇：仓储与配送中的智能技术浅析

　　摘要：物流行业与我们的生活息息相关, 但目前物流行业效率不高, 仍然有改进的空间。所以在本文我们从仓储和配送的角度, 探讨了智慧物流的发展现状和未来的发展方向。我们认为目前智慧物流取得了一定的成效, 改善了之前的物流系统。如果未来智慧物流可以进一步提高全球配送能力、配送安全和新型核心技术的攻关等方面, 便能实现更好的发展。

　　关键词：智慧物流; 仓储; 配送;

　　1 介绍

　　物流跟我们的生活息息相关:当我们在淘宝、天猫或者京东购物之后, 快递小哥会把我们购买的商品稳稳地送到我们手中;当我们在超市看到的世界各地的水果, 它们已经经历了长距离运送的过程, 甚至是漂洋过海来到中国;中国的工厂生产的产品有可能会被送往遥远的非洲、欧洲或者美洲, 提供给那里的消费者。在这些场景中, 物流承当了纽带的作用。没有现代化的物流体系, 商品流通不会像今天那么方便, 我们的生活水平也会比今天低很多。

　　尽管物流在国民经济中承担着重要的角色, 目前中国与发达国家相比, 物流费用的占比仍然过高, 仍然需要努力提高物流效率、降低物流成本。随着新零售的兴起和互联网+的快速迭代变革背景下, 消费者对物流的要求越来越高, 传统的物流已经很难顺应新时代的需求。无论是网络购物还是传统快递业务, 消费者关注的重点就是“快”。伴随着一系列信息技术的发展和成熟, 智慧物流的概念应运而生。智慧物流是指通过智能硬件、物联网、大数据等智慧化技术与手段, 提高物流系统分析决策和智能执行的能力, 提升整个物流系统的智能化、自动化水平[1]。

　　尽管智慧物流包含的方面很多, 本文主要关注仓储及配送中相关的智能技术[2,3,4,5]。本文首先会回顾相关的技术及其发展现状, 然后思考仓储和配送的未来发展方向。

　　我们会在第二章中概述智慧物流发展的背景;在第三章中回顾仓储中的智能技术;在第四章中回顾配送中的智能技术;第五章中探究仓储和配送的未来发展方向。

　　2 智慧物流发展的背景

　　2.1 巨大的物流需求和目前低效率之间的矛盾

　　物流业是国家经济的支撑性产业, 但是目前物流行业面临着需求和低效率的矛盾。根据统计数据, 2009～2016年之间, 全国社会的物流总费用在GDP中的占比由18.1%下降至15.5%, 但是与发达国家物流费用占GDP约10%的比例相比还有很大的差距。这个差距是催生智慧物流发展的动机之一, 而且现在国家部委和各级政府也已经意识到了发展智慧物流的重要性。从2015年以来, 国家各级政府机构出台了鼓励物流行业向智能化, 智慧化发展的政策, 并积极鼓励企业进行物流模式的创新。在2016年, 国家发改委发布《物流业降本增效专项行动方案》, 交通运输部也规划从基础设施建设等四方面着手帮助促进物流业降本增效。

　　2.2 新的商业模式的推动

　　近10年来, 一系列新的商业模式快速发展, 包括电子商务、新零售等。例如电商带动快递业从07年开始连续9年保持50%左右高速增长, 2016年业务量突破300亿件大关, 达313.5亿件。同时消费者的需求从单一化、标准化, 向差异化、个性化转变。这些新的商业模式对物流服务提出了更高的要求, 催生了智慧物流发展的动力。

　　物流行业与互联网结合, 也推动了一批新的物流形态和业态, 包括车货匹配、众包运力等。新的运输运作模式正在形成, 也推动着智慧物流的发展。

　　2.3 人工智能、物联网、无人车、大数据等技术的进步和发展

　　在过去几年, 包括人工智能、物联网、无人车、大数据在内的一系列信息技术不断发展和成熟, 正在逐步应用到仓储、运输、配送、末端等各物流环节。例如人工智能技术在仓库选址、快递单的图像识别、无人配送的路线规划中, 大数据技术在需求预测、供应链风险预测, 物联网技术在产品溯源、冷链控制等方面都已经得到了一系列应用。

　　3 仓储中的智能技术

　　3.1 仓内机器人

　　仓内机器人包括自动导引运输车、无人叉车、货架穿梭车、分拣机器人等, 主要用于仓库中的搬运、上架、分拣等环节, 例如自动导引运输车可以利用电脑来控制其行进路线及行为, 分拣机器人利用传感器、物镜和电子光学系统可以快速进行货物分拣。目前的发展现状来看, 许多的企业已经开始进行了一系列的布局, 主要可以分为几类:

　　(1) 自主研发或者合作研发类:这一类包括亚马逊、京东、阿里菜鸟, 例如亚马逊收购KIVA, 充实自己的技术实力;京东成立X事业部, 并与新松机器人合作进行研发;菜鸟建立菜鸟ET实验室, 以ACV (自动导引运输车/机器人) 为主, 已经开始在天津和惠阳投入使用。

　　(2) 第三方采购类:这一类包括顺丰、DHL、申通等, 这类企业会直接采购第三方定制化的产品, 避免了自己的研发投入。

　　目前国外的企业领先比较多, 并且开始进行商业化, 但是国内的企业也不甘示弱, 正在迎头赶上。

　　3.2 仓库选址

　　仓库承担了货运过程中的中转作用, 所有的快递都需要先送到仓库, 然后再分发到全国各地。因此仓库的选址以及仓库的容量都会影响一个物流公司的配送速度和配送成本。在之前的实践中, 仓库往往是物流公司根据以往的经验去进行选址。有可能会出现一些地区仓库利用效率不足, 而另外一些地区仓库负荷过重的现象。

　　在智慧物流的场景下, 物流公司可以利用积累的物流数据, 判断不同地区的物流量的大小, 结合人工智能相关的规划技术, 引入各种约束条件, 例如顾客、供应商和生产商的地理位置、运输经济型、劳动力可获得性、建筑成本、税收制度等, 由计算机自动地进行优化和学习, 从而给出接近最优解决方案的选址模式。

　　3.3 需求预测

　　在电商的场景中, 进行双十一等促销活动时, 会产生大量的订单, 如果备货不及时, 临时进行调货, 可能会导致物流配送的速度下降。为了解决这个问题, 现在的电商网站会通过手机用户的消费特征、商家历史销量等大数据, 利用算法提前预测需求, 前置仓储与运输环节, 而不是等到消费者下单之后再进行商品的调货。

　　目前需求预测已经得到了一些应用, 但在预测精度上仍有很大提升空间, 需要扩充数据量, 优化算法。

　　4 配送中的智能技术

　　4.1 无人机配送

　　无人机配送包括干线无人机与配送无人机两类, 受制于电池容量和载货量, 目前主要用于商品的最后一公里场景的短距离配送。目前不同的企业都对无人机配送的技术进行了研发投入, 并且在中国政府政策比较开放, 制定了相对完善的无人机管理办法, 目前国内的无人机配送技术的商业化进程领先于国外, 例如京东在2017年的618期间, 已经采用无人机在多省市 (包括延安、汉中等) 进行农村小件商品配送, 完成了1000余单配送。亚马逊尽管成立了专门的部门PRIME AIR, 对无人机技术不断迭代升级, 但受限于美国无人机政策, 距离正式商用仍有距离。
 

　　4.2 无人车配送

　　与无人机类似, 无人车也可以用于最后一公里的配送, 减少人力的使用。以京东物流为代表的企业也在大力进行无人车的技术研发。例如京东研发的无人配送车除装有激光雷达、GPS定位外, 还配备了全景视觉监控系统, 前后的防撞系统以及超声波感应系统, 以便配送车能准确感触周边的环境变化, 预防交通事故的发生。通过不断深度学习的能力, 无人车能够做出越来越智能的决策。

　　4.3 众包配送

　　随着共享经济、众包协作等概念的兴起, 越来越多的利用个人闲暇时间的服务开始出现, 例如私家车主会在下班之后兼职开滴滴快车等。众包配送利用兼职的快递员抢单模式, 来为附近的客户做快递送货。这些兼职的快递员可以在自己的闲暇时间, 来完成一些配送的任务。这种灵活的配送模式, 可以实现一个快递员专门负责一个快递单的任务, 快速地完成配送, 并且比专业快递公司具有更加低廉的价格。

　　但是目前众包配送仍然面临着用户的不信任、兼职配送员数量不足、业务量不大的困境, 仍然需要进一步的探索。结合美国优步打车的司机可以兼职送外卖的经验, 或许未来广大的滴滴的司机也可以成为兼职的配送员, 服务虚拟的乘客, 即客户需要派送的信件或者包裹。

　　4.4 智能快递柜

　　当用户出门在外, 没有办法及时查收快递时, 如果把快递直接丢在门口, 会有丢失的风险。为了应对这种情况, 一些快递公司推出了智能快递柜的服务, 在小区门口或者办公楼楼下安装一系列智能快递柜。当用户不方便收快递时, 快递员可以把快递暂时存放在快递柜中, 等待用户通过专门的取件码进行收取。

　　目前智能快递柜的建设成本还比较高, 可以存放的快递大小也有限制, 用户也时常会忘了取快递, 导致快递柜中装满了快递。未来的话还需要进一步地让用户熟悉这种模式, 及时查收快递柜中的快递。

　　4.5 冷链配送

　　随着大家的物质生活水平的提高, 时常会在网上购买一些生鲜、冰淇淋等需要冷藏的食物。为了满足这种需求, 一些快递公司推出了冷链配送的服务, 尽可能保证这些食物在运送过程中的品质。

　　结合物联网技术, 通过配送车辆内部安装的温控装置, 对车内的温湿度情况进行实时监控, 确保全程冷链的运作正常。用户也可以实时查看车内的情况。

　　5 仓储和配送的未来发展方向

　　5.1 全球配送能力的提高

　　随着全球经济的一体化, 人们能够在互联网上接触到其他国家的商品, 也就产生了越来越多的海淘的需求。另一方面, 中国也在不断地加强区域间的合作, 例如提出了一带一路政策, 加强东亚国家之间的商品流通等等。这些需求对全球配送能力提出了更高的要求, 拓展全球供应链的能力。

　　5.2 产品溯源

　　通过传感器能够追溯到农产品从种植到运输到交付环节的所有信息, 包括种植条件, 农药使用, 农产品品质, 运输温度等, 同时通过区块链等分布式数据库技术, 记录货物从发出到接收过程中的所有步骤, 确保了信息的可追溯性, 从而避免丢包, 错误认领事件的发生。

　　5.3 配送安全的提高

　　之前的新闻中, 经常出现快递小哥着急配送, 闯红灯或者横穿马路发生交通事故的报道。尽管现在的物流速度有了很大的提高, 配送人员的安全却没有引起大众足够的重视。结合过往交通事故的数据, 统计视野不佳、容易出事故的路段, 结合快递小哥的GPS定位信息, 提前提醒快递小哥在经过这些路段减速慢行, 不要为了一小会的快递时间赔上自己的生命安全。

　　另外, 快递公司也可以跟保险公司合作, 为快递小哥投保相应的保险产品, 让物流行业的从业人员多一份保障。

　　5.4 仓储及配送方式多样化、能力智能化

　　如今的仓储及配送发展已颇具规模, 已能让人们感受到切实的高效。未来的仓储方面, 新的一代无人仓储机器人, 会结合大数据的成熟发展, 更优地选择线路, 降低成本并提高效率;配送方面更是多元化, 仍需进行大数据的分析, 再创新新型的配送方式, 结合已有的成熟的配送方式, 针对不同人群的不同情况, 更好地为人们服务。

　　6 结论

　　我们在这篇论文中主要探讨了智慧物流的发展动机、仓储和配送中的相关技术, 以及仓储和配送的未来发展方向。一系列新的商业模式和技术进展使得物流行业迎来了新的发展机遇, 一些智慧物流的具体应用也已经出现在了我们的生活中。未来的智慧物流在仓储和配送方面, 可以进一步提高全球配送、配送安全、核心技术等方面, 更好地推动智慧物流行业的发展。

　　参考文献

　　[1]雷光临, 李俊.基于物联网技术的智慧物流研究[J].物流技术, 2012, 31 (15) :393~394.
　　[2]刘虹玉, 王双金.大数据在仓储物流中的发展与应用———“大数据与智慧物流”连载之三[J].物流技术与应用, 2017, 22 (3) :134~136.
　　[3]李亚曼, 崔乐乐.基于精准画像的京东1小时达———“大数据与智慧物流”连载之四[J].物流技术与应用, 2017, 22 (4) :148~150.
　　[4]王天文.大数据技术在京东仓储中的应用与实践———“大数据与智慧物流”连载之五[J].物流技术与应用, 2017, 22 (5) :148~149.
　　[5]李雨倩.大数据———无人车的灵魂之眼———“大数据与智慧物流”连载之六[J].物流技术与应用, 2017, 22 (9) :146~147.

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