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物流的发展之道和未来方向|“物流新语”系列连载(一)

时间:2022-10-09 15:04:35 | 浏览:655

“道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴而抱阳,冲气以为和。”这句话出自老子的《道德经》第四十二章,是老子的宇宙生成论。这里的“一”、“二”、“三”是指“道”创生万物的过程,表示“道”生万物从少到多,从简单到复杂的一个过程。物流的发展之

“道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴而抱阳,冲气以为和。”这句话出自老子的《道德经》第四十二章,是老子的宇宙生成论。这里的“一”、“二”、“三”是指“道”创生万物的过程,表示“道”生万物从少到多,从简单到复杂的一个过程。

物流的发展之道,也经历了同样的历程。“道生一”,物流即物料的流动,当下着眼于“用机器取代人工”。

一、物流的概念形成

物流的概念最早是在美国形成的,起源于20世纪30年代,原意为“实物分配”或“货物配送”。1963年被引入日本,日文意思是“物的流通”。20世纪70年代后,日本的“物流”一词逐渐取代了“物的流通”。中国的“物流”一词是从日文资料引进来的外来词,源于日文资料中对“Logistics”一词的翻译,即“物流”。

“物流”概念的形成过程

根据中国《物流术语》标准,“物流”被定义为:物品从供应地向接收地的实体流动过程中,根据实际需要,将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合起来实现用户要求的过程。

从字面上来看,物流包含了一个名称“物”和一个动词“流”,这是做物流最根本的,也是首先最需要解决的两个问题。

“物”和“流”的基本构成

所谓“物”,顾名思义就是物料或货物,是物流要处理的对象,货物的物理属性决定了后续的所有工作,是物流之始。货物的物理属性包括状态、形状、尺寸、重量、包装形式、存储温度等,比如快递包裹,形态多种多样,包装五花八门,每天进港出港的处理量极大,对于重量小于8kg的包裹,均可以通过皮带机输送到交叉带分拣机来进行快速分拣集包,对于重量较大的包裹,就要用重货摆轮分拣机结合重货皮带机来进行处理。再比如,按照温度来分,常温库的温度一般为5℃~40℃,保鲜库的温度一般在0℃~8℃,冷冻库的温度一般在-30℃~-5℃,见表1。

表1 按照温度来进行仓库分类

二、新时代物流的特点

新时代的中国物流快速发展,根据其操作处理的对象,大致可以分为电商快递物流和非电商快递物流。

对于电商快递物流而言,随着电子商务高速发展,大大拓展了物流设备的处理能力和应用范围。可以说,近10年来是电商快递行业在推动着物流行业发展。

电商与快递行业也略有异同,两者都是在处理“剁手族”们下单所产生的的每年数以百亿计的包裹,完好准时地送达消费者的手中;所不同的是,快递行业需要当日之内就要把进港和出港的所有包裹处理完成,否则将会造成“爆仓”,特别是在“6.18”、“11.11”和年尾双节等促销期间。

电商为了完成当日达和次日达的承诺,需要在全国几个较大的区域建立仓配中心(Distribution Center),比如京东的“亚洲一号”,电商平台会根据大数据平台分析该区域的消费趋势和特点,提前将大批的商品存入仓配中心内建立安全库存,以方便“多快好省”地将网购商品送达消费者,由于消费者的分布区域和年龄层次众多,包裹形式种类繁多,后道分拣工作与快递行业相同。

在物流运营与建设方面,某些电商喜欢自建物流,而另外一些则选择外包物流,可谓是各有千秋,适得其所。

在物流设备的选择方面,对于小件包裹的快递分拣,通常采用伸缩皮带机进行收发货,通过皮带机进行输送,通过承重扫码一体机DWS(Dimension Weight Scanning)进行外形检测、称重和扫码,通过单件分离设备将包裹从无序到有序排列,通过导入台(分为半自动导入台和全自动导入台)将包裹导入到交叉带分拣机进行分拣,然后重新进行集包,发往全国各地。对于大件包裹,可以使用伸缩皮带机或人工叉车进行收发货,通过重货皮带机进行输送,通过重货摆轮进行粗分,然后再经过拆包复核,能上交叉带的就上交叉带进行分拣,不能上交叉带的则需要再使用摆轮或模块带进行分拣,集包后发货出港。

随着职工健康与安全标准的推行,男员工和女员工搬运货物的重量和尺寸均有标准要求,见表2。

表2 男女员工搬运货物类别与方式比较

对于非快递物流来讲,常见物料容器有两种:箱子和托盘。我们常说的“自动化”,其前提是标准化,集装器具的标准化也是物流自动化的大前提。箱子可分为塑料周转箱和纸箱,最为常见的箱子的尺寸为600×400×300mm,以一个操作人员可以轻松搬动为准,重量和外形尺寸均可定制。

集装单元器具的分类

在设计输送线和操作台时,需要考虑人机工程学设计和我国人体参数的性别差异和身高差异,特别是一些需要人工参与的工位,比如货到人拣选台GTP(Goods to Person),交叉带的导入台及装卸车工位等等,纸箱拆码垛也需要考虑,但是这一工种逐渐被机器人取代。

通常而言,塑料周转箱外形一致性好,耐磨损,耐湿耐潮,易搬运,可防火和防静电处理,可重复使用多次,多用于场内物流的搬运和存储;纸质周转箱的耐磨能力较差,不防火防潮,不可重复使用,多用于成品发货等一次性使用的场合。

托盘的种类繁多,我们常用的托盘分为标准托盘和非标托盘,按照材料来分,标准托盘分为木质托盘和塑料托盘,非标托盘以金属焊接结构最为常见。目前市场上,塑料托盘应用广泛,其常规尺寸为1200×1000×150mm,静载荷为3~4t,动载荷为1t,货架载荷为0.8t,在托盘的腿部和表面内置钢管,可以用来放置到立体仓库的货架上。

各类托盘的特点比较

这里分享一个独家的发现,标准托盘的尺寸为什么是1200×1000mm?标准料箱的尺寸为什么是600×400mm?

笔者认为,首先是托盘的宽度1000mm,来自货车的车厢宽度和集装箱的净宽度2300mm,一个集装箱正好并排放2个托盘,长度方向来自集装箱的宽度,一个标准40尺集装箱的内部空间为12024×2352×2390mm,沿着长度方向可以容纳10个托盘,一层正好可以摆放20个托盘,托盘高度可以根据2390mm自由选择,保留叉车的升降操作空间即可。一个标准托盘单层正好可以放下4个标准料箱。

如果再继续追问,集装箱的宽度是根据货车宽度来定的,货车宽度是根据道路宽度来定的,道路宽度是根据马车宽度来定的,马车宽度是根据3匹马的宽度来定的,马的宽度是由物种来定的,物种是由自然来定的……

各国标准托盘的规格尺寸

这是很有意思的发现之旅,也正是“人法地,地法天,天法道,道法自然。”

三、物流方案的评价标准

如何评价一个物流方案是否合理呢?可以从物流方案规划、用户使用和物流设备制造等三个角度进行评价。

“6R”评价标准

从物流方案规划的角度,“6R”可作为检验一个物流方案是否合理的标准,即是否在正确的时间(Right time),用正确的方式(Right tools),将正确的物料(Right goods),通过正确的路线(Right routing),送给正确的地点(Right place)和正确的人(Right person)。

“4H”评价标准

从用户使用的角度,“4H”可作为检验一个物流项目是否可行的标准,即高效率(High efficiency)、高可用性(High availability)、高柔性(High flexibility)和高投资回报率(High ROI)。

从物流设备制造的角度,“RAMS&LCC”则是检验一个设备优劣的评价标准,RAMS是可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维修性(Maintainability)和安全性(Safety)这四个英文字母的首字母的缩写;RAMS是贯穿产品整个生命周期,从对产品的可行性分析研究到产品报废的整个生命周期过程中,需要建立可靠性、可用性、可维修性和安全性的RAMS论证过程,通过RAMS论证建立RAMS要求,并将RAMS参数综合到要求形成过程中。

    可靠性:产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定功能的能力。

    可用性:产品在任意随机时刻需要和开始执行任务时,处于可工作或可使用状态的程度。

    可维修性:产品在规定条件下和规定时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。

    安全性:产品所具有的不导致人员伤亡、系统损坏、重大财产损失、不危害员工健康与环境的能力。

    LCC(Life Cycle Cost)为产品生命周期成本。其中,“制造成本”是指产品在研制和生产阶段上所发生的费用,包括产品的科研、试验、设计、试制及生产的费用。“使用成本”是指产品投入使用后所发生的费用,包括产品使用过程中的能源消耗、维修费用和管理费用。产品设计和研制阶段上的成本是否节约,对产品投产后将产生很大影响。因此,企业在进行产品设计、研制时要求技术先进,经济合理。产品寿命周期成本的高低与产品的功能水平具有内在的联系。

四、物流的发展趋势预测

经历近半个世纪的发展,物流作为业界公认的“第三利润源泉”,在生产、贸易和商业等领域,为世界经济做出了突出贡献。在当今的电子商务时代,全球物流产业呈现新的发展趋势。

从“物流1.0”到“物流5.0”的发展蜕变

从“物流1.0”时代的人力和畜力,到“物流2.0”的机械化,如今随着自动化技术发展和普及,我们迎来了“物流3.0”,即以自动输送、自动分拣、自动存储为代表。然而,在人工大大减少的同时,场地里摆满各种各样的物流设备和物流设施,生产效率虽有提升,系统柔性却没跟上。

随着大规模定制时代的来临和电子商务的飞速发展,物流即将进入“物流4.0”时代,主要以软件控制和AGV(Automatic Guided Vehicle)为代表。AGV提高了整个物流系统的柔性,并且占地少,部署快,成本较低,还可以实现模块化设计。目前,AGV种类多样,其中搬运托盘的有叉车AGV,搬运料箱的有潜伏式AGV,搬运物流小车的有牵引式AGV,尤其是潜伏式AGV(类Kiva),顶着料架可以搬运和配送大部分的物料,安装上滚筒机可与输送线进行箱式物料的对接,安装上支撑臂可与链条输送机进行托盘货物的对接,安装上货叉和立柱可以作为料箱(海康AGV存储机器人)和托盘(木牛流马双门架AGV堆垛车)的存取设备,甚至有的AGV可以攀爬到货架上取放货,然后再到货到人拣选台配送,AGV的未来发展空间极大。

“物流4.0”时代主要以软件控制和AGV为代表

如果说“物流3.0”时代是“减人”,“物流4.0”时代是“少人”,那么“物流5.0”时代则是“无人”。我们看到,AGV正进化为AMR(Autonomous Mobile Robot),激光导航被Slam(Simultaneous Localization and Mapping)导航取代,波士顿机器人开始进行拆码垛和装卸车测试,京东的“三无”配送(无人车、无人机、无人仓)已经投入商业运营,人工智能公司(旷视公司)也开始在物流行业招兵买马,对传统物流行业进行降维打击。

物流行业的发展,可能会因为某些不可抗力而暂缓,但是其自我进化的脚步却从未停止过。

基于行业观察,笔者对物流自动化发展进行如下预测:

第一阶段:自动化物流:省人工,高坪效,高效率,但是占地空间大,成本高。目前处于成熟期的后半段,即将进入衰退期长尾阶段。

第二阶段:AGV会重新定义物流:离散化,柔性化,快部署,成本低。目前处于发展期,是产品创新、技术创新和应用创新的高发期。

第三阶段:软件重新定义硬件,一套软件可以在一个系统内控制不同的产品,技术和场景,满足客户的个性化需求,实现SaaS(Software as a Service)软件即服务。

未来的物流发展,将会呈现两个方向,一是大集成,二是专业化。所有的资源会汇聚到集成能力超强的公司和将单机设备做到极致的公司,中间层面企业的生存空间和利润会被挤压,未来5年内我国必将会有物流系统集成商进入世界TOP20之列,让我们拭目以待。

“物流之道”是各种智能物流设备,以及各种机械电控软件的排列组合而衍生的各种解决方案,从而应用于各行各业的各种应用场景,解决客户痛点,创造客户价值,生生不息,创新不止。总之,物流是循道而行,顺势而为,自然天成。(未完待续)

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