无人物流的革新与挑战
2018-10-18牛禄青
牛禄青
如果用狄更斯《双城记》中的振聋发聩之语“这是最好的时代,这是最坏的时代”来形容当前的科技革命和产业变革,某种程度上说一点都不过分。
古往今来,科技总是以迅雷不及掩耳之势席卷每一个行业,在带给人们活力和希望的同时,也让一部分人陷入焦虑和恐慌。随着人工智能、大数据、云计算、物联网等信息技术的快速发展,劳动密集型的物流业也面临颠覆式冲击,从无人仓到无人车、无人机、智能柜,整个物流产业链正在实行无人化革新和智慧化重构。这不单单是为了应对社会人口结构、成本结构和市场需求的变化,更是推动智能制造、智慧物流的大势所趋,也是中国经济迈向高质量发展阶段的必由之路。
无人技术在物流业的应用
无人物流看似离我们很遥远,因为街头到处都是“快递哥”。实际上,中国企业一直在为无人物流和智慧物流的美好前景集聚力量。
當物流行业逐渐进入每日亿件包裹时代,传统人工作业已无法更好地满足日益增长的多元化需求,而适龄劳动力人口又不断减少。在这种背景下,无人技术应运而生并迅速崛起。
来自国家邮政局的数据显示,2018年上半年,科技创新对提升行业运营效率的贡献加大,运营模式和产品创新加速涌入收寄、运输、分拣、末端服务各环节。新技术应用密集涌现,自动分拣系统、分拣机器人、无人仓逐渐规模应用。
物流网络主要包括仓储、运输和配送三个关键环节,其中,最早实现无人作业的是仓储环节。例如京东已建成全球首个全流程无人仓,从入库、存储到包装、分拣,真正实现全流程、全系统的智能化和无人化。
该无人仓坐落在上海市嘉定区的仓储楼群,属于上海亚洲一号整体规划中的第三期项目,建筑面积4万平方米,物流中心主体由收货、存储、订单拣选、包装四个作业系统组成。
与传统仓库相比,它更智能,智能设备覆盖率100%,在无人仓的整个流程中,从货到人到码垛、供包、分拣,再到集包转运,应用了多种不同功能和特性的机器人,这些机器人不仅能够依据系统指令处理订单,还可以完成自动避让、路径优化等工作。它更高效,日处理订单20万单,拥有8组穿梭车立库系统,能同时存储商品6万箱,自动供包台的效率可达传统效率的4倍多。而传统仓库一天的订单处理量仅有3万至4万单。
苏宁物流的AGV机器人无人仓先后在上海、济南运营,实现了商品整件以及大批量的智能化搬运。来自苏宁物流的数据显示,苏宁云仓日处理包裹可达到181万件,达到行业同类仓库处理能力的4.5倍以上。其中SCS智能拣选系统,只需拣选人员简单操作便可令拣选速度达到1200件/小时,分拣速度是传统“人找货”拣选方式的10倍以上。
在物流运输和配送环节,中国企业也从追赶者逐渐转为领跑者,正在加速探索构建无人机和无人车的空地一体运输配送网络。无人机物流的概念由美国的商业巨头亚马逊于2013年引入公众视野,中国的快递巨头顺丰、京东也是最早一批布局无人机物流的企业之一。
2018年3月27日,民航华东地区管理局向顺丰控股旗下的江西丰羽顺途科技有限公司颁发国内首张无人机航空运营(试点)许可证。这意味着中国无人机物流配送进入合法运营阶段,是中国物流无人机发展的里程碑。
顺丰在赣州区域试点运营的是其自主研发的小型物流无人机,最大有效载重5~25公斤,最大载重飞行距离15~100公里,主要用于末端货件派送。顺丰还将通过无人机实现航空物流网络干支线对接,构建的“大型有人运输机+支线大型无人机+末端小型无人机”三段式空运网实现36小时通达全国。目前,顺丰已经组建了一支无人机研发团队,获得205项无人机专利,覆盖无人机设计、云平台、运营管理等物流无人机研发和应用的相关领域。
在物流无人机领域,京东也在积极布局。2015年京东启动了无人机项目,并以“干线—支线—末端”三级智能物流体系作为发展方向,在2017年首先实现末端无人机常态化运行。截至2018年2月,京东已在山西、江苏、汉南、青海等六个省建立了上百条航线,累计飞行总里程超过8万公里。
2018年2月5日,经国家民航局批复,在陕西省建立首个省域无人机物流配送国家级试点,标志着京东支线级物流无人机正式开始进入试运营阶段。在技术方面,2018年6月京东第一架重型(支线)无人机“京鸿”完成总组装正式下线,该无人机目标有效载重量达到1~5吨,飞行距离超过1000公里,可装载京东标准化货箱,承载干线与末端无人机网络的转接,在未来能够与京东物流仓储设施实现无缝对接。此外,京东超重型无人机项目于今年6月18日正式立项,目标有效载重量达到40~60吨,飞行距离超过6000公里。
据京东X事业部无人机产业中心总经理刘艳光表示,京东在构建三级物流体系过程中发现,末端级物流无人机在空域开放、技术难度以及相应布局上相对较容易实现。在支线级物流无人机的布局上,实际需要先构建地面网络,才能最终在空中交织成网。因而,就支线级物流无人机来看,第一阶段还是“有人机+无人机”协同,随着未来技术、运营体系的不断建设,最终会实现向完全无人机的过渡。京东在今年“6·18”购物节前进行了“有人机+无人机”协同试运营,整个配送验证效果非常好。
2018年5月29日,饿了么在上海宣布获准开辟中国第一批无人机及时配送航线,将送餐无人机正式投入商业运营,外卖平均20分钟送达。此外,中国邮政、苏宁、圆通、中通、菜鸟、美团等平台纷纷布局物流无人机。现在,物流无人机正由常态化运行向网络构建迈进。
除了无人机,苏宁的无人军团矩阵中还包括无人重卡“行龙一号”、无人车“卧龙一号”等科技产品。“行龙一号”是苏宁无人驾驶项目里重要的一环,主要解决苏宁物流园区到物流园区的干线运输和园区内的自动驾驶问题。“卧龙一号”是国内首个实现室内外场景无缝切换无人配送车,融合物联网、云计算、AI等新技术,是智慧零售时代的木牛流马。它不仅能按照规划路线自动行驶,还能躲避行人和路障,而且自动乘坐电梯来到用户家门口。
在今年7月的百度AI开发者大会上,基于Apollo平台第100辆搭载Level 4安全级别自动驾驶技术的量产型“阿波龙”正式下线,并宣布Apollo将与苏宁进行合作,到2020年实现城市末端物流自动驾驶配送;今年3月,菜鸟也发布无人车暴力路测视频,能识别红绿灯、交通标线,具备应对突发状况的能力,将末端配送距离从最后1000米缩短至0米。
在物流末端,智能硬件的应用也实现了派件无人化,中邮速递易的智能快递柜就是很好的例证。用户凭借取件码或扫描二维码即可在智能快递柜中收取包裹。中邮速递易早先在2012年推出智能快递柜服务,以智能硬件24小时服务代替栈点代签收,大大提升了派件效率,增强末端消化能力。
从仓储到运输、配送和末端的无人化技术革新大大促进了物流行业的发展。2018年上半年,全国快遞业务量完成220.8亿件,同比增长27.5%;快递业务收入完成2745亿元,同比增长25.8%。
无人物流的比较优势
相比传统物流运输,无人机物流具有四大优势。
一是相对于传统汽车、电动车、轮船等地面运输系统,无人机可以大幅提升流转配送效率。
在一些交通受阻路段、城市拥堵区域,以及一些偏远区域,由于地面交通无法畅行,导致物品或包裹的投递比正常情况下耗时更长或成本更高。类似情况时有发生,严重影响送达效率。如果用户急需的物品不能及时送达,很可能造成重大损失,甚至导致很严重后果。这些情况下,合理使用无人机派送,则方便高效。因为无人机航线相对是直线,距离相对最近,突破了道路、空间、区域、环境上的限制,而且,通过合理利用闲置的低空资源,能有效减轻地面交通的负担。
二是可以降低运营成本,节省更多人力、土地、能源及仓储资源。
近几年,由于航空货运的需求量逐年攀升,加之飞行员和机组成员的人工成本也很高,制约了航空货运的发展。而无人机运输具有成本低、调度灵活等优势,并能填补现有的航空运力空白。
同时,无人驾驶的特点能使机场在建设和营运管理方面实现全要素集约化发展,在运力调度中也减少了飞行员和机组等人为因素的制约。在很多三四五线城市之间、区域内各城市之间,存在一定的航空速运的需求,但由于距离较近、批量较小,传统的航空货运在起降、高度、飞行距离和容积载重等方面难以实现经济运力的匹配效益,因而这类需求比较适合发展支线无人机货运。
一些发达国家和地区的经验表明,一些城市的高层建筑会越来越多地配备直升机停机坪。一些乡镇、村落等地方,也很方便设置数平米的简易场所供无人机起降,这样可以大大节约土地资源和基础设施的投入。
随着无人机技术的日益成熟和产业链的不断完善,物流无人机的大规模应用还将改变仓储构建的格局。例如,京东现在为了保证送货的时效性,实际上需要每隔一定距离建一个仓库,而京东物流之所以如此迅速,在于不断缩短建仓距离,同时备货能力很强,这在一定程度上也限制了现金流运转。随着三级智能物流网络的构建,未来京东可以降低建仓密度,减少每一个仓库的备货量,从而在物流配送形态和地面仓库格局上有一个转化和提升。
三是发挥其跨越时空、畅行无阻的特点,找准差异化定位,提升用户服务体验。
无人机物流号称“空中快递”,是以技术变革和创新服务为核心,其不依赖地面交通和跨越时空的先天优势,将有机会为用户创造独特的、定制的、高规格的派送体验,让用户切实感受到物流服务前所未有的质的飞跃。
无人机物流要针对不同的应用场景打造差异化服务,可以是贵重商品、特殊商品在特定条件下的专门服务,也可以是旅游区、度假区、重大节日为客人提供的定制送货,也可以是某些新零售、新业态提供的“新物种”。例如,菜鸟将无人机运用到传统的茶叶运输环节,提升了茶叶制作效率,降低了茶叶损坏率,让狮峰龙井头茶提前了两个小时上市。还有京东无人机为四川大凉山悬崖村运输急救药品和生活必需品,等等。无人机不仅可以疏通传统物流难以到达的地区,还能为用户带来极致的物流体验。
四是可以促进物流产业转型升级,实现智慧物流。
在电商、新零售和本地服务多样化等市场需求不断增长的情况下,物流供应能力和服务水平必须要同步匹配。通过科学、系统、智能的规划,使物流体系的各个组成部分之间紧密配合、流畅衔接,才能使其综合水平达到最佳。
一方面,企业利用互联网技术优化网络和运力,提高货运组织水平,积极使用机器人进行自动化仓储作业,合理使用无人机提升送货效率和物流服务能力。
另一方面,作为新技术的应用,无人机送货是现代物流的重要一环。传统的“铁公机”、管道运输、水运、多式联运,加上无人机、无人车的干支线运输和末端配送,因地制宜、“陆海空联合”,必将使现代物流的服务能力再上新台阶,其整体的效率、成本和运力也将得到优化和重构。
建立适应无人物流的治理机制
要推广无人仓、无人机、无人车和智能配送站、智能快递柜等无人技术的广泛应用和无缝衔接,实现智慧物流,需要政府、企业、物业、用户和社会共同努力,协同治理。这是一个系统工程,仅靠物流企业很难推动。
首先,无人物流仍然面临着一些政策瓶颈亟待解决。
比如无人车上路、无人机上天还没有通行的法律法规。根据现行《民航法》的规定,从事经营性通用航空飞行活动的,应当取得经营许可证。同时,从事通用航空飞行活动的单位或个人,需要提前提出飞行空域申请和飞行计划申请,获得批准后方可实施。今年1月,国务院、中央军委空中交通管制委员会发布《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例(征求意见稿)》,其中规定使用民用无人机从事商业活动应当取得经营许可,而且明确了微型无人机以及轻型无人机的禁飞区和管控区域,而对于中型、大型无人机则需要进行适航管理。
目前,专门针对物流无人机的规定尚未出台。2018年3月,国家民航局发布的《民用无人驾驶航空器从事经营性飞行活动管理办法(暂行)》中,明确提到“无人驾驶航空器开展载客类和载货类经营性飞行活动不适用本办法”。
针对顺丰拿到的首张无人机航空运营许可证,民航局方面表示,在目前尚无试用规章,对相关准入许可管理亦无明确要求的环境下,该许可证是在安全可控的前提下、探索许可管理和审定模式的背景下颁发的。
第二,如何防范和保障物流无人机、无人车的运行安全。
无人技术需要在物流实践中不断完善,测试再精准也无法保证万无一失。就好比学开车一样,必须上路去检验。例如,无人机送货过程中撞鸟了怎么办?飞行途中连同包裹一旦被故意击落怎么办?无人机发生事故怎么处理?无人车不遵守交通秩序怎么办?无人车发生交通事故了怎么处置和追责?无人配送车不让进小区和电梯怎么办?无人车出故障或丢失包裹了怎么办,等等。
这些问题都需要政府和物流企业未雨绸缪或尽量降低到最低程度,避免网约车和共享单车等新业态引发社会问题后再去治理。政府要提前征求意见,商讨政策措施,制定相关法律法规,加强事中事后监管;物流企业要不断改进技术,提高管理水平,建立并完善安全机制和突发事件应急预案。
尽管物流企业表示,无人车在行驶过程中能自动规划路线行驶、躲避障碍物,面对道路中突然出现的行人,也能及时做出预警并停车。但再先进的技术也有失灵的时候,何况当前的无人驾驶技术还不是十分成熟。所以,单纯依靠技术是不现实的,需要处理好无人和有人之间的互补关系,终极目标是确保安全的前提下,提高效率并满足终端消费的服务体验。
此外,无人物流的发展还需要社区、物业、居民、媒体的积极配合、支持和监督,否则很难落地和有序运行。
第三,无人物流平台需要共享、诚信和人文关怀。
凯文·凯利认为,未来商业发展的四大力量是:分享、互动、流动和认知。有了分享我们才会创造更多价值,未来的无人物流也是共享经济和平台经济的一部分。每一个无人物流企业和平台都需要开放共享,而无要素流入、流出的封闭系统注定是不可持续的。苏宁物流已经意识到这一点。
今年的苏宁易购818物流发布会上,苏宁物流推出S计划,通过搭建绿色共享、标准共享、资源共享、效率共享四大平台,联合众多行业及社会资源共同推动创新科技在物流领域的应用,同时面向全行业、全社会开放科技成果。
此外,苏宁物流还计划构建无人机业务供需对接平台——“无机承运人平台”。这一平台将对全社会开放,集聚快递包裹单量,有效进行资源共享,降低无人机物流运营成本。由这一平台主要构成的空中智慧物流服务平台,将和苏宁物流打造的绿色包装应用共享平台、无人仓技术标准化平台、智能社区无人配送平台协同开放,真正组成全覆盖的物流科技共享平台。
北京交通大学交通运输学院物流工程系主任王喜富认为,“无机承运人平台将来趋势是开放、信息共享和监管,另外就是减少市场中间环节,建立诚信体系。”
此外,无人物流平台拥有海量的用户数据,如何避免信息泄露,的确需要企业在诚信、技术、管理方面下功夫,形成不敢泄露、不能泄露、不想泄露的有效机制。同时政府也要加强监管,建立高效的用户投诉渠道,加大惩处力度。
尽管物流行业日益无人化,但仍不能完全绕过快递员这一直达消费末端的重要群体。根据苏宁易购与一财商业数据中心发布的《2018快递员群体洞察》权威大数据,目前快递员迅速壮大,就业人数超300万。从2016年到现在,50%快递员的增速支撑着57%的快递业务量变化和49%增速的网络零售市场。
在以“少人”甚至“无人”为远景的科技创新推动下,快递员也将逐渐改变简单的重复劳动,锻造成为高素质、高技能的物流人才,拥抱全新的时代。正如一名自动化仓库的员工所言:机器人减少了工作的枯燥性,但他并不担心机器会取代自己,因为毕竟他的岗位在一年多前还不存在。全球咨询公司麦肯锡(McKinsey)预测,到2030年,机器人将取代美国近三分之一的劳动力,并将出现一批新的高技能岗位。的确,新技术可以淘汰一些岗位,但也会创造出更多其他工作。唯有不断学习进取,才能在市场洗礼中笑到最后。
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