文/本刊記者 任 芳
物流系統(tǒng)柔性化是為了更好地滿(mǎn)足客戶(hù)需求。柔性物流系統(tǒng)通常具備模塊化、擴(kuò)展性、兼容性、穩(wěn)定性及高效性等特征。針對(duì)客戶(hù)對(duì)柔性物流系統(tǒng)的需求,蘭劍始終秉承“惟有創(chuàng)新”的理念,開(kāi)發(fā)了類(lèi)型豐富的柔性物流系統(tǒng)及技術(shù),致力于為客戶(hù)提供最優(yōu)的柔性解決方案。
張貽弓蘭劍智能科技股份有限公司高級(jí)副總裁
7月,山東蘭劍物流科技股份有限公司正式更名為蘭劍智能科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“蘭劍”),這家自1993年成立以來(lái)便秉持“惟有創(chuàng)新”發(fā)展理念的物流整體解決方案提供商,形成了面向不同行業(yè)的成熟有效的物流系統(tǒng)解決方案。特別是近幾年隨著市場(chǎng)對(duì)柔性化物流系統(tǒng)的需求加大,蘭劍也推出了蜂巢式電商4.0系統(tǒng)、激光導(dǎo)引叉式AGV等應(yīng)用于存儲(chǔ)、揀選、搬運(yùn)等不同環(huán)節(jié)的柔性物流技術(shù)及系統(tǒng)。
“物流系統(tǒng)柔性化一定不能為了柔性而柔性,而是應(yīng)該充分結(jié)合客戶(hù)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)及需求,做到適度,否則就會(huì)犧牲效率,增加成本?!碧m劍智能科技股份有限公司高級(jí)副總裁張貽弓博士表示。在本專(zhuān)題中,他詳細(xì)分享了對(duì)物流系統(tǒng)柔性化的認(rèn)識(shí),以及如何站在整體方案解決商的角度,為客戶(hù)提供適合、高效的柔性物流系統(tǒng)。
記者:在您看來(lái),一套物流系統(tǒng)需要具備哪些能力或者特征才能被稱(chēng)為柔性物流系統(tǒng)?
張貽弓:通常來(lái)說(shuō),柔性物流系統(tǒng)應(yīng)該具備四方面的特征:模塊化、擴(kuò)展性、兼容性、穩(wěn)定性及高效性。
首先,模塊化是物流系統(tǒng)在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)能夠快速實(shí)施的基礎(chǔ),基于模塊化,部分設(shè)備的生產(chǎn)及裝備可以提前,如入場(chǎng)前進(jìn)行預(yù)裝配,以便客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)快速地完成安裝調(diào)試。
第二,由于客戶(hù)的需求在不斷發(fā)生變化,如電商等特殊行業(yè)的變化更加迅速,難以預(yù)測(cè),擴(kuò)展性便能夠幫助物流系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)產(chǎn)能適應(yīng)客戶(hù)的需求變化。
第三,兼容性一方面指的是能夠兼容多種貨物形式,如貨物尺寸、重量等;另一方面指兼容多種訂單形式,從而使物流系統(tǒng)更具柔性。
第四,往往越是柔性化的系統(tǒng),其穩(wěn)定性越容易受到影響。因此需要通過(guò)新的技術(shù)和手段使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。同時(shí),部分企業(yè)在追求物流系統(tǒng)柔性化的過(guò)程中容易走入過(guò)度追求柔性而忽略效率的誤區(qū),因此,真正的柔性物流系統(tǒng),必然會(huì)兼顧效率的提升,因此高效性也是柔性物流系統(tǒng)很重要的特征。
記者:您認(rèn)為柔性物流系統(tǒng)的發(fā)展反映出客戶(hù)需求的哪些變化?
張貽弓:物流系統(tǒng)柔性化是隨著客戶(hù)需求的變化而發(fā)展的,是為了更好地滿(mǎn)足客戶(hù)需求。蘭劍服務(wù)于各行各業(yè)客戶(hù),大致可以分為流通型(代表行業(yè)如電商、醫(yī)藥物流、煙草物流)以及生產(chǎn)制造型(如日化、汽車(chē)裝配、電子行業(yè))兩大領(lǐng)域??偟膩?lái)說(shuō),這兩大領(lǐng)域的客戶(hù)對(duì)物流系統(tǒng)柔性化的需求主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是產(chǎn)品更新?lián)Q代產(chǎn)生的需求;二是淡旺季訂單波動(dòng)性及產(chǎn)品多樣性產(chǎn)生的需求。具體來(lái)看,客戶(hù)對(duì)柔性的需求不一定包含上面談到的柔性物流系統(tǒng)的所有特征,而是有所側(cè)重,如有的客戶(hù)對(duì)模塊化、可擴(kuò)展性的需求更大,有的則更加注重系統(tǒng)穩(wěn)定性及更高的效率。
就拿蘭劍在電商領(lǐng)域的客戶(hù)代表唯品會(huì)來(lái)說(shuō),目前蘭劍已經(jīng)和唯品會(huì)展開(kāi)了5期項(xiàng)目合作,在前幾期項(xiàng)目中,由于客戶(hù)需要在不同的倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行已驗(yàn)證物流系統(tǒng)的復(fù)制,因此對(duì)系統(tǒng)可擴(kuò)展性要求較高。同時(shí),由于其淡旺季特征明顯,SKU數(shù)量很多,則對(duì)系統(tǒng)兼容性要求更高,要求兼容不同尺寸、不同重量、不同區(qū)域的貨物,以及不同訂單出入庫(kù)效率的需求。此外,多樣化的貨物類(lèi)型和海量的SKU也對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和高效性提出了更高的需求,要求系統(tǒng)向免維護(hù)的產(chǎn)品靠攏。
蘭劍為唯品會(huì)提供的規(guī)模世界領(lǐng)先的電商蜂巢系統(tǒng),目前蘭劍已經(jīng)成功和唯品會(huì)展開(kāi)了5期項(xiàng)目合作
記者:根據(jù)市場(chǎng)需求,蘭劍推出了哪些有代表性的柔性物流系統(tǒng)和技術(shù)?
張貽弓:針對(duì)客戶(hù)對(duì)柔性物流系統(tǒng)的需求,蘭劍開(kāi)發(fā)了類(lèi)型豐富的物流系統(tǒng)解決方案,主要包括基于料箱的蜂巢式儲(chǔ)分一體系統(tǒng)(多穿系統(tǒng))、基于托盤(pán)的儲(chǔ)分一體系統(tǒng),以及柔性搬運(yùn)系統(tǒng)、拆碼垛系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)等。此外,還有針對(duì)特殊行業(yè)的柔性物流系統(tǒng),如卷煙行業(yè)的分揀系統(tǒng)等。
其中,蘭劍蜂巢式儲(chǔ)分一體系統(tǒng)是行業(yè)三大典型的柔性物流系統(tǒng)(多穿系統(tǒng)、類(lèi)Kiva系統(tǒng)、類(lèi)旋轉(zhuǎn)貨架系統(tǒng))之一,目前在電商等多個(gè)行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了豐富的應(yīng)用,其柔性和效率都得到了客戶(hù)的廣泛認(rèn)可,相比另外兩種系統(tǒng),在倉(cāng)儲(chǔ)密度與出入庫(kù)效率方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。
包裝和拆碼垛系統(tǒng)主要是通過(guò)新的方法和算法來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的柔性化需求。比如,通過(guò)基于深度學(xué)習(xí)的視覺(jué)算法,機(jī)械手在拆碼垛時(shí),可以兼容上千種貨物尺寸。這種兼容性一方面表現(xiàn)在,機(jī)械手不需要提前知道貨物的尺寸就能自動(dòng)拆垛,或者碼垛不同尺寸貨物的托盤(pán);另外一方面則表現(xiàn)在,不需要提前知道來(lái)貨順序,就可以在托盤(pán)組盤(pán)式揀選中像人一樣進(jìn)行堆滿(mǎn)式碼垛,即每一層以盡量堆滿(mǎn)的原則進(jìn)行碼垛。而傳統(tǒng)采用機(jī)械手碼垛的方式需要提前約束好來(lái)貨的順序,否則碼垛就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,這種強(qiáng)耦合過(guò)程會(huì)制約上游的分揀效率。顯然,相比較于傳統(tǒng)基于來(lái)貨順序的碼垛技術(shù),蘭劍這種類(lèi)似于人工作業(yè)、基于盡量堆滿(mǎn)原則的碼垛技術(shù)是一個(gè)巨大的進(jìn)步。
為了保證柔性系統(tǒng)的模塊化、兼容性等能力,蘭劍依靠在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)做了很多創(chuàng)新和設(shè)計(jì),從而物流系統(tǒng)更具柔性。
例如,蘭劍率先行業(yè)推出“靈動(dòng)版”穿梭車(chē),即可變尺寸的穿梭車(chē)。這種穿梭車(chē)可以智能地根據(jù)料箱的尺寸靈活調(diào)整取貨寬度來(lái)取放不同尺寸的料箱。如此一來(lái),貨架便可以存放上千種不同尺寸的料箱,兼容性強(qiáng),進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的柔性。
此外,蘭劍還自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的智能檢測(cè)裝置—料箱尺寸監(jiān)控系統(tǒng),可以通過(guò)成像技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)穿梭車(chē)巡視范圍內(nèi)每一個(gè)料箱的位置信息,包括料箱是否發(fā)生了位置偏移、旋轉(zhuǎn)等,并且能夠自動(dòng)糾偏后進(jìn)行二次取貨,從而避免因貨架變形而產(chǎn)生異常報(bào)警,使系統(tǒng)魯棒性更強(qiáng),更加穩(wěn)定可靠。除了穿梭車(chē),該技術(shù)也應(yīng)用于叉車(chē)AGV以及堆垛機(jī)上。換句話(huà)說(shuō),該技術(shù)相當(dāng)于為設(shè)備裝上了“眼睛”,使其不僅能對(duì)取放貨物的位置進(jìn)行定位,也能對(duì)貨物進(jìn)行定位,從而保證柔性系統(tǒng)在對(duì)多種物料進(jìn)行操作時(shí)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。
蘭劍多層穿梭車(chē)
記者:除了設(shè)備層面,蘭劍在軟件層面又是如何助力柔性物流系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)呢?
張貽弓:如果前面主要是在機(jī)械層面討論系統(tǒng)的柔性,那么蘭劍“孔明系統(tǒng)”則從算法與管理的層面對(duì)系統(tǒng)的柔性能力進(jìn)行了提升。一個(gè)物流系統(tǒng)通常由多個(gè)設(shè)備組成,孔明系統(tǒng)主要解決的便是多個(gè)設(shè)備之間的優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題,以及解決多種設(shè)備之間的利用率問(wèn)題。通常來(lái)說(shuō),普通系統(tǒng)采用訂單隨機(jī)分配的原則來(lái)計(jì)算,而孔明系統(tǒng)則可以在隨機(jī)分配的原則上進(jìn)行優(yōu)化。如,首先它會(huì)通過(guò)聚類(lèi)等算法對(duì)訂單進(jìn)行分析、優(yōu)化、排序;其次會(huì)對(duì)貨位進(jìn)行聚類(lèi),用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法快速得到最優(yōu)解,最終幫助提高設(shè)備的利用率。根據(jù)蘭劍的應(yīng)用數(shù)據(jù),孔明系統(tǒng)可以將行業(yè)平均的70%~75%的穿梭車(chē)/堆垛機(jī)利用率提高10%~30%。這就意味著,客戶(hù)可以用同樣多的設(shè)備得到更高的效率;反過(guò)來(lái),可以在同樣的效率下使用更少的設(shè)備。此外,孔明系統(tǒng)還可以應(yīng)用于A(yíng)GV搬運(yùn)系統(tǒng),直接對(duì)車(chē)輛路徑、調(diào)度、交通管制等方面進(jìn)行優(yōu)化,提高車(chē)輛的利用率。
記者:蘭劍是如何有針對(duì)性對(duì)為客戶(hù)提供適合的柔性物流系統(tǒng)的?在為客戶(hù)服務(wù)的過(guò)程中通常存在哪些難點(diǎn)?
張貽弓:蘭劍為客戶(hù)提供的是一站式交鑰匙解決方案。針對(duì)客戶(hù)的柔性化需求,我們首先會(huì)詳細(xì)結(jié)合客戶(hù)的具體要求、訂單特性、場(chǎng)地布局、客戶(hù)未來(lái)發(fā)展規(guī)劃等多種因素進(jìn)行前期規(guī)劃,這也是項(xiàng)目成功非常重要的一環(huán)。在該環(huán)節(jié),蘭劍主要依靠自主研發(fā)的仿真系統(tǒng)軟件,通過(guò)輸入客戶(hù)真實(shí)訂單數(shù)據(jù),最終以參數(shù)化的形式來(lái)體現(xiàn)客戶(hù)遠(yuǎn)期的需求,出具仿真報(bào)告,進(jìn)而驗(yàn)證規(guī)劃方案,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,如效率瓶頸等,最終通過(guò)多次方案修改找出最優(yōu)解,從而為客戶(hù)提供最好的柔性物流系統(tǒng)解決方案。
在產(chǎn)品選型階段,以基于料箱的蜂巢式儲(chǔ)分一體系統(tǒng)為例,為了更好地滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)柔性物流系統(tǒng)的需求,蘭劍自主研發(fā)了產(chǎn)品貨架(用于內(nèi)部管控的模塊化系統(tǒng)),可根據(jù)貨物的尺寸、重量,以及關(guān)鍵元器件的品牌自動(dòng)快速地生成物料清單(BOM),這就使得蘭劍設(shè)備選型與安裝實(shí)施周期非常短,最終為客戶(hù)提供豐富的選擇,并幫助客戶(hù)快速選型。
在為客戶(hù)提供柔性化解決方案的過(guò)程中,我們也會(huì)遇到一些困難。我認(rèn)為最突出的有兩個(gè)方面。
一是準(zhǔn)確考慮需求面臨的難點(diǎn),即在規(guī)劃環(huán)節(jié)訂單的特性分析,系統(tǒng)應(yīng)該如何設(shè)計(jì)產(chǎn)能。特別是對(duì)于電商客戶(hù)而言,由于訂單量存在較大波動(dòng),如果按照波峰訂單設(shè)計(jì),系統(tǒng)必然存在冗余和浪費(fèi);如果簡(jiǎn)單按照算術(shù)加權(quán)平均的方式計(jì)算,那么系統(tǒng)又不能滿(mǎn)足需求。
二是在供給方面準(zhǔn)確區(qū)分單機(jī)效率和系統(tǒng)效率所面臨的難點(diǎn),即對(duì)系統(tǒng)效率的計(jì)算和理解存在誤區(qū)。對(duì)于一個(gè)柔性物流系統(tǒng)而言,客戶(hù)真正關(guān)心的是整個(gè)系統(tǒng)的效率,但是往往很多企業(yè)為客戶(hù)提供的僅僅是設(shè)備單機(jī)效率,容易誤導(dǎo)客戶(hù)。因此,如何將系統(tǒng)效率和單機(jī)效率區(qū)別開(kāi)來(lái)并準(zhǔn)確計(jì)算,這是擺在眼前的另一個(gè)難題。
針對(duì)這些問(wèn)題,必然需要依靠系統(tǒng)強(qiáng)大的仿真能力,這也是蘭劍在積極探索的方向,如同前面提到的,蘭劍通過(guò)在需求端和供給端為客戶(hù)進(jìn)行仿真展示,讓客戶(hù)直觀(guān)地通過(guò)仿真報(bào)告清楚當(dāng)下需求究竟應(yīng)該通過(guò)延長(zhǎng)工作時(shí)間或者增加人手來(lái)實(shí)現(xiàn),還是通過(guò)配置必要的設(shè)備數(shù)量或產(chǎn)品來(lái)解決;并準(zhǔn)確地讓客戶(hù)了解物流系統(tǒng)的整體效率,從而幫助客戶(hù)做出最優(yōu)決策。
記者:除了柔性化以外,您認(rèn)為物流系統(tǒng)的發(fā)展還有哪些趨勢(shì)值得關(guān)注?
張貽弓:顯然,柔性化是物流系統(tǒng)非常重要且突出的方向之一,但同時(shí)還需要綜合考慮其他方向,這樣才能互相補(bǔ)充、互相完善。
首先,要更加智能化,這也是蘭劍要大力投入的方向。例如前面提到的自動(dòng)糾偏技術(shù),以及自動(dòng)識(shí)別技術(shù),進(jìn)一步利用智能化手段幫助客戶(hù)做最優(yōu)決策、提高設(shè)備利用率等。
其次,要積極布局物聯(lián)網(wǎng)化。隨著物流系統(tǒng)投用的設(shè)備越來(lái)越多,如何實(shí)時(shí)了解這些設(shè)備的工作狀態(tài),在設(shè)備真正產(chǎn)生損壞或者老化之前得到關(guān)鍵信息,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提前進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)至關(guān)重要。此外,還可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在系統(tǒng)安裝調(diào)試過(guò)程中,專(zhuān)家可以遠(yuǎn)程監(jiān)控并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試??偟膩?lái)說(shuō),我認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)還有很多應(yīng)用方向,這是一個(gè)大系統(tǒng)工程,目前蘭劍正在著手基礎(chǔ)性工作,未來(lái)還將不斷地優(yōu)化這些研究課題,保持蘭劍的領(lǐng)先地位。