北京物資學院 / 王成林 黃小燕
京津冀物流配送中心的技術應用狀況
北京物資學院 / 王成林 黃小燕
近年來,隨著京津冀區域各物流配送中心規模的不斷擴大,以及現代物流系統服務功能的進一步多元化,該區域配送中心逐漸演變為物流技術應用的重要載體。本文根據實際調研情況,從技術應用現狀、應用難點、發展趨勢及建議等多個角度對京津冀區域物流配送中心的技術應用做了具體分析。
京津冀區域、配送中心、技術應用
物流配送中心就是從事貨物配備(集貨、加工、分貨、揀選、配貨)和組織對用戶的送貨,以高水平實現銷售和供應服務的現代流通設施。配送中心是基于物流合理化和發展市場兩個需要而發展的,是以組織配送式銷售和供應,執行實物配送為主要功能的流通型物流結點。它很好地解決了用戶多樣化需求和廠商大批量專業化生產的矛盾,因此配送中心逐漸成為現代化物流的標志。
1.京津冀配送中心規模不斷擴大
由于大型城市群的存在,目前京津冀地區擁有配送中心數量密度相對較高,從百度地圖收集的情況來看,北京地區擁有各類配送中心數量為520個,天津市擁有各類配送中心數量為196個,河北省擁有各類配送中心數量為483個,從全國平均水平看處于中上水平,特別是北京市和天津市是國內配送中心分布最為密集的區域之一。目前京津冀地區的配送中心規模和數量在不斷增長,已經形成了包括北京通州區、天津武清區等在內的配送中心集聚區域。
從配送中心的服務對象來看,京津冀區域的配送中心主要是服務電子商務、高端制造、醫藥、煙草等領域。該區域內特別是京津兩地的配送中心規模均較大,在統計的樣本企業中有超過70%以上的配送中心規模均超過了1萬平方米,而且大多數是面向華北的區域物流中心節點。
2.配送中心成為物流技術應用的重要載體
由于現代物流系統服務功能的進一步多元化,配送中心逐漸演變為物流技術應用的重要載體。
從調研的情況看,京津冀區域的配送中心在物流節點中已經成為投資額度較高、技術應用程度較強的典型代表。北京煙草物流中心成立于2004年7月,是北京市煙草專賣局(公司)所屬專業卷煙物流配送非法人實體,負責全市4萬個卷煙零售戶的卷煙倉儲、分揀和配送工作。總建筑面積3.1萬平方米,總投資1.98億元。現在投資興建的配送中心的技術集中程度更高,單價也變得更高。
該現象在國外也同樣存在。亞馬遜迄今對英國運營中心的投資多達20億英鎊,其英國履單和客服中心共有約8000名員工。亞馬遜在英國共有8個履單中心,總占地面積500萬平方英尺。
由于配送中心設備需求量大、集成度高,因此其自動化技術水平發展得也更為迅速,包括德馬泰克、大福等世界知名自動化物流系統集成商,都將配送中心技術應用作為研發的重點。

表1 配送中心技術應用統計表

北京某物流中心叉車作業
在自動化技術領域,目前配送中心越來越傾向使用自動化設備,從而更好地滿足客戶服務需要。從調研情況來看,應用自動化技術、配置自動化設備的配送中心占到調研總數的79.37%,其中使用最為廣泛的是自動化傳輸設備。在自動存儲技術領域,自動化立體倉庫也越來越普及,有39.68%的受訪配送中心使用了該技術。
在揀選技術方面,自動手持終端技術和電子標簽揀選技術應用最
物流配送中心是典型的復雜物流作業系統,所涉及的技術類型和內容較多。從功能視角進行分析,目前配送中心采用的技術主要包括物流信息類技術、存儲技術、裝卸搬運技術、揀選技術、分揀技術等。由于配送中心作業要求高,因此其技術應用具有典型的系統性、先進性等特征,京津兩地的配送中心表現得尤為明顯。
1.配送中心技術應用日益普遍
在調研的樣本數據中,重點選取的是具有一定規模、技術應用水平具有一定基礎的配送中心(樣本數據集中在作業面積超過5000平方米以上、作業人數超過30人以上的配送中心)。本次調研共涉及配送中心63家,其中北京42家、河北15家、天津6家,具體的技術應用如表1所示。
從采集的樣本數據可以看出,目前京津冀地區較大規模的配送中心在基礎性物流技術領域已經基本實現了統一的應用。如,配送中心全部擁有叉車,在集裝化作業方面已經全面選用了托盤作為物流活動作業載體,大幅度提高了作業能力。
在信息技術領域,調研的配送中心全部配置了物流信息系統,可以實現整個物流系統的高效管理,在商品編碼、貨位編碼、作業區域編碼等領域全部實現了獨立編碼。為廣泛,特別是在揀選方面,采用傳統人工揀選方式的企業數量在不斷下降。從調研的情況可知,目前作業面積、訂單數、揀選貨物SKU數等是影響企業選擇揀選技術的核心要素,特別是一些大型電子商務B2C配送中心,其揀選的SKU數量甚至超過100萬種,其應用手持終端技術的比例超過90%以上。對于標準化程度較高的醫藥、煙草等領域,采用全自動揀選技術已經成為最新趨勢。
從對不同行業領域的分析可以看出,醫藥物流、電子商務物流、煙草物流、航天航空物流、軍事物流等領域的配送中心,明顯在技術應用上更愿意進行投入。在調研走訪的過程中,80%以上的受訪對象表示愿意應用新型的物流技術改變現有運作系統,以提高服務能力。其中,煙草物流類配送中心已經基本實現了信息技術、揀選技術等方面的統一,極大地提高了作業效率,并形成了技術應用的規模優勢。
當然,部分行業的配送中心在技術應用方面會存在一定的滯后性。從調研的數據中可以看出,從事第三方物流業務的配送中心在技術應用上相對落后于自營物流作業的配送中心。由于對合同未來預期的不確定性有較大疑慮,該類配送中心在技術投入領域表現出了一定的保守性。在調研過程中,某一經營第三方物流業務的企業負責人明確提出,在合同期5年以上才會考慮對現有技術進行更新。

亞馬遜配送中心

中國醫藥保健品公司的自動化立體倉庫
2.揀選技術應用
揀選是配送中心最為復雜的物流作業,其作業量占到配送中心整體作業量的50%以上。在調研的京津冀地區63家具有配送作業功能的物流中心中,有超過41家都擁有包括電子標簽揀選、手持終端揀選等在內的揀選設備,但仍有部分企業采用傳統的純人工紙質單據揀選。
目前在揀選領域,只有煙草、醫藥等行業的部分物流企業可以實現全自動化揀選作業,一些新技術的應用也在逐步展開。其中“貨到人”揀選技術具有十分明顯的優勢,并且已經開始引起包括電子商務、醫藥等行業用戶的重視。采用該技術后,物流中心不僅可以每小時完成約800~1000訂單行,作業效率是傳統揀選技術的8~15倍,而且可以將揀選的準確率從99.5%~99.9%提高到萬分之五以內,由此可以省去復核環節,從而進一步減少作業人員數量。另外,“貨到人”揀選還具有提高空間利用率、降低勞動強度等優點。物流追求的目標是快捷和準確,“貨到人”技術的發展,正是體現了這一根本需求,因而具有很強的實用性。北京地區蘇寧易購等企業應用該技術后,揀選作業能力得到大幅度提升,并降低了作業強度。
3.存揀一體化技術應用
存儲、揀選一體化作業系統不斷出現,為配送中心進行作業流程重構、布局優化提供了新的契機。這類技術主要以多層穿梭車、臥式分揀機等為代表,目前在煙草、電力等行業的配送中心已經開始應用。北京煙草物流中心作為國內規模較大、現代化程度較高的煙草物流中心。經過2014年的技術改造,其作業系統能力包括:
最大香煙種類為240種,最大配送用戶數量為40000戶,最大日分揀量為8000件(一件包含5箱),最大倉儲能力為 200000件,年分揀能力為700000箱,每次最大處理訂單數為9600個,分揀差錯率:低于0.002%。該中心的核心技術之一就是卷煙存揀一體化技術。
4. 商品感知類技術應用
商品感知類技術,是科學設置作業環節以及物流技術選型的基礎,目前大型配送中心都已經使用了該項技術。以蘇寧易購為例,該公司對所有商品都會進行掃描,重點是測量商品的長、寬、高和體積,根據這些商品信息優化入庫,并且與標識的條碼進行一一對應,建立商品數據庫,進而支撐后續的存儲、分揀、包裝、配載等作業。
在商品感知技術上,一些衍生型的新型物流服務模式也在不斷出現。以北京地區的瑞士柏中(BOSSARD)公司為例,為了滿足VMI管理需要,柏中公司將物料存放在標準料盒里,通過下面的傳感器記錄實際物料消耗量,在補貨點自動產生電子訂單,根據之前雙方簽署的框架協議進行補貨。這種自動配貨系統能夠確保物料的安全使用,進而使配送中心與用戶實現了無縫對接。

蘇寧易購配送中心作業現場圖

北京煙草物流中心存揀一體化系統
隨著電子商務物流等新興物流模式進一步拓展,京津冀區域配送中心的數量和規模都在快速增長,其技術應用也進展較快,特別是京津兩地已經具有一定的產業應用規模。盡管如此,該區域配送中心在技術應用方面仍存在一定的問題。
1.技術的系統化應用有待加強
配送中心是極為復雜的系統,特別是大型電子商務配送中心,物流運作需要整體配合。但是從目前來看,適合中國產業發展需要的配送中心總體水平還有待提高。如出入庫作業領域是目前技術應用最為薄弱的環節,有超過80%以上的配送中心全部是人工搬運作業模式,極大地降低了作業效率。
2.信息化技術需進一步強化
從目前我國配送中心的發展情況來看,物流信息技術將成為技術應用的核心基礎,只有依托強大的信息技術才能形成合力。目前移動通信技術的高速發展,為信息技術的應用提供了新契機。但從調研情況可以看出,信息技術在配送中心的應用還有進一步提升的空間。特別是出入庫作業這類銜接環節,往往是配送中心作業的瓶頸環節,需要進一步強化信息技術的應用。
3. 新技術應用面臨挑戰
當前,以無人機等技術為代表的新型技術應用成為社會關注的熱點。北京市有22家無人機公司,天津市擁有8家,河北省擁有8家。他們擁有多種無人機機型,大部分擁有核心技術和自主開發的主營產品,可滿足不同行業對各種航空、航天遙感資料和數據的需求,能夠提供多領域全方位的解決方案。對于大型配送中心來說,無人機技術的應用是今后發展的必然趨勢,當然也是巨大的挑戰。
4. 需要更強的柔性技術
在調研過程中,有超過70%以上的企業負責人表示,目前影響配送中心運營的一個巨大因素就是作業任務的不均衡,特別是在“雙11”等具有爆發性需求的節點,要求配送中心具有較強的柔性作業能力。而配送中心技術更新的難度較大,如何合理地利用柔性技術提升作業能力成為配送中心面臨的重要問題。

瑞士柏中(BOSSARD)公司物流系統
為更好地促進京津冀區域配送中心的發展,其未來技術的應用可重點關注以下幾個方面:
1.柔性化技術
柔性的分揀要素與系統中的其他要素相結合,能夠創造出更具有競爭力的物流配送中心。柔性要素的不斷創新,更是物流配送中心高速運轉的基礎。亞馬遜Kiva機器人的設計與應用,給物流行業傳統的運作模式帶來了新的思路。未來的倉儲物流可能會傾向于倉庫無人區發展,對于倉庫面積和日出貨量都非常巨大的配送中心來說,實現柔性化的揀選作業是最適合的選擇。目前來看,Kiva機器人的應用時間較長,可以成為進一步探索柔性機器人技術很好的突破口。
2.專業物流技術
從發展趨勢來看,配送中心的分類越來越細。目前京津冀地區產業形態較為豐富,多種類型的配送中心并存,以消費型需求為主的電子商務配送中心、醫藥配送中心等都面向某一專業領域,因此與之配合應用專業物流技術的需求較大。例如北京某航天類配送中心采用自動化貨柜與機器人結合的技術方案,實現了無菌化的作業環境要求,進一步提升了系統的協同作業能力。
3.人機協同技術
隨著配送中心作業服務能力的進一步提升,人與自動化設備之間需要更多的協同。目前在煙草等標準化、專業化程度較高的物流中心內雖然可以實現自動化作業,但是大部分情況還是需要人與機器的協同。在配送中心的揀選作業環節,“貨到人”揀選開始不斷應用。以可穿戴技術應用為契機,未來人機協同技術將會受到更加廣泛的應用。
4.經濟、集約型技術
目前京津冀地區配送中心占地面積較大,相應的土地和人工成本壓力也很大,對物流運作具有極大的影響,因此本區域內配送中心對經濟、集約型的技術有著強烈的需求,特別是在裝卸搬運技術等方面。今后該類技術的應用將會更加廣泛,并突出技術的實用性。在調研過程中,有超過50%以上的企業都表示技術的投入過大會造成較大的成本運營壓力,希望未來技術經濟性會受到更多的重視。
北京市教育委員會大學科技園建設項目、北京物資學院京津冀一體化物流發展報告項目支持)