我國托盤數(shù)字化管理發(fā)展前景分析

托盤行業(yè)經過十幾年的高速發(fā)展，發(fā)展模式正面臨著深刻變革，從封閉到開放、從靜態(tài)到動態(tài)、從自用到共享將是發(fā)展的必然趨勢。托盤數(shù)字化管理以信息技術為核心，升級傳統(tǒng)管理方式和深度挖掘數(shù)據(jù)價值，為構建托盤循環(huán)共用體系提供技術支持，助力物流業(yè)降本增效。

一、中國托盤行業(yè)發(fā)展狀況

1.行業(yè)現(xiàn)狀

(1) 中國托盤市場快速發(fā)展

近年來，我國托盤保有量和托盤年產量均以較高速度增長，市場潛力巨大。2019年我國托盤年產量大概為3億片左右，托盤市場保有量達到14.5億片左右，同比增長6.6%。

我國托盤業(yè)雖然取得了長足發(fā)展，但與發(fā)達國家差距仍然較大。目前，我國人均托盤擁有量、托盤標準化率、帶托運輸率及租賃滲透率等指標，都與日韓和歐美等發(fā)達國家有較大差距,行業(yè)發(fā)展空間巨大。

（2）倉庫間流轉托盤占比高，帶托運輸托盤占比小

越是發(fā)達的國家，托盤在流通中的使用率越高。而我國現(xiàn)在的帶托運輸率只有15%。以帶托運輸為基礎的供應鏈服務不多，托盤的流動范圍有限，無法覆蓋物流上下游，沒有發(fā)揮出托盤在流通中的聯(lián)運價值。

（3）信息化水平落后

我國托盤的信息化水平仍然較低。生產制造企業(yè)、流通企業(yè)及物流企業(yè)的托盤管理水平不高，信息化手段落后，現(xiàn)有的機構和企業(yè)間信息平臺不能有效連接，難以滿足托盤循環(huán)及車輛動態(tài)調度和管理的要求，物流成本偏高。

（4）沒有形成規(guī)模化網絡

目前，我國現(xiàn)有的托盤循環(huán)共用企業(yè)基本上都是在自己的體系內以封閉式租賃模式運營，動態(tài)租賃水平不高，全國性的托盤循環(huán)共用系統(tǒng)尚未建立，沒有形成規(guī)模化網絡效應。目前，標準托盤租賃量約2600萬片，租賃滲透率僅為1.8%。

2.托盤發(fā)展趨勢

研究結果顯示，預計到2029年底，全球托盤市場的市值將達到950億美元，并將在2019-2029年期間保持年增幅6%。其中，亞太地區(qū)的托盤銷售仍將占主導地位，托盤銷售的復合年增長率會更高，中國作為亞太地區(qū)的第二大經濟體，托盤市場潛力巨大。

圖1 我國托盤保有量增長趨勢

圖2 部分國家托盤保有量與人均托盤擁有量對比

表1 部分國家托盤使用情況

表2 國內托盤數(shù)字化管理的主流技術

（1）我國托盤市場開始轉型升級，前景廣闊

目前，我國人均僅擁有1片托盤，遠低于日韓和歐美等發(fā)達國家和地區(qū)。經濟增長對托盤等產品的市場需求影響較大，我國的經濟體量和經濟活動均位于世界前列，托盤市場需求開始進入穩(wěn)定增長和轉型升級的發(fā)展階段。具體表現(xiàn)就是非標托盤的總量占比快速下降，標準化托盤產品增長速度加快，托盤租賃量快速增長，托盤需求總量和托盤保有量呈現(xiàn)中高速增長態(tài)勢，托盤市場的潛力將會逐漸被挖掘釋放，前景廣闊。

（2）托盤標準化、智能化快速發(fā)展

隨著勞動力成本的上升，托盤將向著標準化、智能化、集約化快速發(fā)展，從而促進我國物流業(yè)降本增效。考慮到不同行業(yè)的不同需求，必然會有各行業(yè)相應的標準出現(xiàn)，標準托盤將在整個行業(yè)內循環(huán)使用。托盤將成為智能化升級的主要物流器具，在最基本的單元實現(xiàn)全流程的智能化，意味著較高的效率和較低的成本。以智能托盤為載具，通過公共服務平臺鏈接物流各方，實現(xiàn)托盤集約化管理，資源統(tǒng)一配置，從而實現(xiàn)降本增效。

（3）托盤管理由傳統(tǒng)向數(shù)字化、智慧化管理轉變

巨大的市場吸引了國內外托盤領軍企業(yè)的普遍關注和重視，招商路凱、集保、普拉托、眾力、愛幫等企業(yè)都在不斷優(yōu)化基礎服務體系，創(chuàng)新提升產品的服務水平，來滿足全國主要區(qū)域托盤靜態(tài)共享需求。數(shù)字化、智慧化管理將實現(xiàn)供應鏈全程數(shù)據(jù)化、可視化、可控化，為企業(yè)提供物流全程監(jiān)測、風險預警、精準定位的物流安全管理與降損服務，大幅度提升智能物流產業(yè)鏈的高效化和低成本化，推動物流服務各環(huán)節(jié)的有效整合。

（4）挖掘托盤的使用價值已經成為行業(yè)共識

未來，托盤的價值將體現(xiàn)在使用上，托盤在應用中的共享價值將是行業(yè)發(fā)展的核心。在整個托盤生態(tài)圈中，供應方從托盤的制造一直到托盤的運營，都在為托盤應用企業(yè)服務。可以預見，物流企業(yè)定會介入托盤的租賃和循環(huán)使用，生產企業(yè)和流通企業(yè)可能也會介入，因為托盤能夠為企業(yè)的商流和物流提供支持和保障。故而托盤應用市場將發(fā)生改變，靠生產托盤、銷售托盤產生利潤的時代即將過去，托盤流通中的使用價值將是未來托盤市場新的增長極。

（5）循環(huán)共用將是托盤發(fā)展的未來

我國14.5億片的托盤中，有9億多片托盤在作為一次性托盤使用，資源浪費嚴重，迫切需要托盤循環(huán)共用系統(tǒng)的快速建立。托盤共享對托盤資源優(yōu)化配置和物流企業(yè)降本增效的作用非常明顯。共用托盤的高效能、強流通需AI、5G、互聯(lián)網、物聯(lián)網等技術支持，RFID標簽、云標簽、傳感器等將大量應用于托盤。

建設一個可以與國際聯(lián)通的開放式托盤循環(huán)共用系統(tǒng)，有多家生產與運營企業(yè)加入，對共享托盤進行追蹤和管理，實現(xiàn)優(yōu)質托盤在平臺運營范圍內的循環(huán)共用將是我國托盤發(fā)展的必然方向。

二、托盤數(shù)字化管理趨勢

1.傳統(tǒng)管理存在的問題

（1）管理成本高

傳統(tǒng)管理中，對單元化物流托盤的盤點、跟蹤以及其他管控完全依賴于人工，效率低，成本高，目前托盤管理的人工成本占15%以上。

（2）使用效率低

托盤的封閉使用導致大量重復性采購或者超額采購，使整體使用效率低下。采購無確實有效的使用數(shù)據(jù)支撐。

（3）丟失嚴重

缺乏有效的過程監(jiān)管手段，導致管理滯后，丟失、損壞現(xiàn)象嚴重。

（4）周轉率低

上下游信息不透明不同步，單元化物流托盤長期空置沒有反復投入使用，呆滯數(shù)量劇增。

（5）全流程盲點

無法具體得知流轉的托盤在某一節(jié)點的數(shù)量。托盤在某處閑置、某處托盤數(shù)量不足難以滿足物流需求等信息均無法實時掌握，增加了物流成本。

2.數(shù)字化管理優(yōu)勢

（1）物流可視化

作為物流單元化最小單元，通過對物流托盤的跟蹤管理，可以幫助企業(yè)構建物流最小顆粒的可視化，實現(xiàn)貨物跟蹤從“跟車”到“跟托”的升級。

（2）物流自動化

依托物聯(lián)網技術實現(xiàn)了對托盤實時在線管理，擺脫目前物流管理中嚴重依賴人力的管理模式，提升整體自動化水平。

（3）管理升級

通過對過程數(shù)據(jù)的采集，結合大數(shù)據(jù)等技術手段，不斷發(fā)現(xiàn)目前業(yè)務管理中需要優(yōu)化、改進的地方，倒逼管理升級。

（4）降本增效

信息化水平提升為托盤流轉提供技術支撐，避免上下游重復投資、資源閑置。同時自動化水平的提升也可以很大程度降低企業(yè)人力、時間成本，實現(xiàn)降本增效。

3.面臨的挑戰(zhàn)

（1）低成本的RFID、電子標簽對智能芯片形成發(fā)展約束

目前，物聯(lián)網應用場景里面經常會用二維碼、RFID、WIFI的局域網通信解決方案，這種方式的信息采集會導致數(shù)據(jù)斷點，進而會大大影響整個系統(tǒng)的運營管理效率，但其相比于新型智能芯片卻有價格優(yōu)勢，智能芯片會使企業(yè)資金成本壓力上升，且比例會很高，對中小企業(yè)有很強的發(fā)展約束，所以市場的需求倒逼智能芯片必須降低成本。

（2）精細化管理要求越來越高

倉儲端對于效率提升、管理精細化、操作誤差性等各方面需求越來越高，傳統(tǒng)勞動力無法再充分滿足這些需求，倒逼倉庫改造升級。

（3）傳統(tǒng)組織架構難以支持數(shù)字化轉型

托盤的數(shù)字化管理系統(tǒng)的啟用需要更新智能設備，升級原有的管理系統(tǒng)，調整組織架構和管理人員。企業(yè)組織架構上的改變就是傳統(tǒng)崗位減少、層級縮減、職能部門瘦身，傳統(tǒng)的職能管理向平臺賦能轉變，組織架構重塑需要數(shù)據(jù)化管理系統(tǒng)支持。

（4）技術前期投入成本高，并缺乏關鍵技術掌握

在打造“智慧托盤”的過程中，由于前期的技術投入較高，需要供應鏈供需端共同推動，使得數(shù)字化進程緩慢。此外，我國一直缺乏一些關鍵技術的掌握，所以產品檔次上不去，價格下不來。

（5）激活數(shù)據(jù)融合價值

托盤數(shù)字化管理會獲得海量數(shù)據(jù)，深度挖掘、利用這些數(shù)據(jù)，打造數(shù)字化商業(yè)，構建數(shù)字經濟新型生產關系，將數(shù)據(jù)資源融入產業(yè)創(chuàng)新和升級各個環(huán)節(jié)的新經濟形態(tài)。通過大數(shù)據(jù)驅動，實現(xiàn)互聯(lián)網與實體經濟深度融合發(fā)展、社會化資源調度、實時運營決策、智能服務，重塑企業(yè)與消費者（用戶）的連接關系及其商業(yè)運作模式。

4.數(shù)字化管理趨勢

（1）智慧物流迎來新發(fā)展

物流行業(yè)歷經規(guī)模化增長階段之后，進入智慧物流時代，2019年我國智慧物流市場規(guī)模增長至4,872億元,增幅達19.55%。預計到2025年,我國智慧物流市場規(guī)模將突破萬億元。全面連接物流資源、推動物流及托盤的“在線化”將會成為智慧物流又一支柱。

（2）智能、開放、數(shù)據(jù)化、循環(huán)共用將成為托盤數(shù)字化管理趨勢

隨著信息技術的發(fā)展，托盤也從最基礎的存儲及運輸單元，不斷延伸至信息追溯、計量單元及智能供應鏈等領域。目前，我國托盤應用RFID、WIFI、Lora等局域網較多，以被動式靜態(tài)信息采集為主，主動式動態(tài)信息采集和處理將是未來趨勢。托盤數(shù)字化管理將促進物流服務降本提質增效，通過數(shù)據(jù)來管控供應鏈的風險，動態(tài)監(jiān)控位置、溫度、濕度、荷載等情況，為貨物運輸倉儲過程提供信息支撐，從而高效調度、降低庫存周轉周期、減少貨損、節(jié)約成本。托盤的數(shù)字化管理，為打造可視化供應鏈、為智能帶板運輸作業(yè)模式的快速普及，以及為我國托盤循環(huán)共用系統(tǒng)的建設提供了技術支持，智能、開放、安全、循環(huán)共用將推動數(shù)字化供應鏈的高效發(fā)展，加速智慧物流供應鏈體系建設，托盤的數(shù)字化管理時代即將來臨。

（3）技術升級及應用成為托盤數(shù)字化轉型的核心

物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、AI等技術已逐步應用在物流各種場景，智能倉儲逐步普及，京東、菜鳥、蘇寧等電商、快遞企業(yè)積極布局倉儲網絡，應用AGV、碼垛機器人、智慧托盤等，有效提高倉儲效率和智能化水平。其中物聯(lián)網技術成為托盤數(shù)字化管理的主流技術，技術優(yōu)勢、成本投入成為最重要的考量因素。

三、物聯(lián)網技術賦能中國托盤數(shù)字化管理

ZETag是基于ZETA LPWAN（低功耗廣域物聯(lián)網）研發(fā)的一種標簽識別技術，其基本原理是，利用ZETag云標簽與ZETA網關之間的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)識別目標數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碓贫说哪康摹Ｄ壳霸摷夹g已經應用于托盤數(shù)字化管理領域。

圖3 ZETag云標簽解決方案

圖4 電商物流運營管理示意

1.ZETag云標簽技術

ZETag標簽主要由五部分組成：主控MCU、傳輸射頻芯片、傳感器、天線、電池。工作原理為MCU收集傳感器終端節(jié)點數(shù)據(jù)傳給射頻芯片，再通過無線通訊協(xié)議傳輸?shù)骄W關，網關后處理數(shù)據(jù)再上傳云端。

（1）為物流而開發(fā)的通信協(xié)議：ZETA-G協(xié)議。為了將成本降到極致，在保留入網、上下行等必要策略的同時，協(xié)議邏輯足夠精簡，硬件足夠精簡，達到了同類有源標簽難以企及的應用成本。

（2）ZETag標簽所應用的ZETA無線射頻技術適用于功耗低，穩(wěn)定性強，數(shù)據(jù)量小的智能場景，在國內的通信頻段為470-510Mhz。

（3）ZETag標簽可以根據(jù)物流場景需求加載溫度、濕度、振動等多功能傳感器，以此來監(jiān)測物體的狀態(tài)。

（4）ZETag標簽可加載打印電池、紐扣電池等多種電池，應用于不同場景，使用壽命最長可達5年。其中，打印電池沒有自燃風險，可隨貨物一起空運。

2.ZETag云標簽優(yōu)勢

（1）有源類標簽中成本最低：依托于ZETA通信技術實現(xiàn)的成本最低、體積最小的有源類標簽。

（2）公里級信號覆蓋能力：與傳統(tǒng)標簽技術不同，ZETag的信號傳輸距離可以達到3-5km，即使在金屬倉儲環(huán)境中，也可實現(xiàn)4萬平方米以上的信號覆蓋和有效傳輸。

（3）微安級別功耗：作為有源標簽，ZETag的使用壽命最長可達5年。

（4）大容量并發(fā)：依托于定制化的通訊協(xié)議，一個網關設備可接收最多高達15000個ZETag標簽的數(shù)據(jù)，是同類型技術的60倍。

（5）ZETag具備多種形態(tài)：其中一款厚度薄如紙張，可搭載紙電池，在保證安全環(huán)保的前提下真正實現(xiàn)“可拋棄物聯(lián)網”。此外，還有例如封膠款和可以替換電池的款式。

3.ZETag實現(xiàn)托盤大規(guī)模的數(shù)字化管理

作為新一代的標簽技術，ZETag與托盤呈現(xiàn)一對一綁定關系，會以固定頻率向系統(tǒng)發(fā)送托盤的數(shù)據(jù)，利用LPWAN技術的遠距離傳輸和強抗干擾性，并通過三輪數(shù)據(jù)采集等技術手段來確保標簽讀取的成功率。擺脫傳統(tǒng)標簽技術人為掃碼等操作，節(jié)省大量人力成本，實現(xiàn)大規(guī)模大范圍的數(shù)字化管理。

縱行科技解決了ZETag云標簽技術難點和ZETag平臺難點，形成了ZETag云標簽解決方案框架，見圖3。

ZETag云標簽技術難點：要同時滿足低功耗、遠距離、大容量、低成本；ZETag平臺難點：需滿足高并發(fā)、高可用、消息實時推送。

四、ZETag云標簽托盤數(shù)字化管理應用

2018年10月，ZETA技術的研發(fā)者縱行科技正式推出ZETag廣域傳感標簽。目前，ZETag云標簽在資產管理、倉儲管理、食品溯源、跟蹤管理方面都有應用。ZETag云標簽可嵌入托盤中實現(xiàn)智能化托盤的升級，以資產管理的形式對托盤進行管理。目前，多家物流企業(yè)如京東物流、睿池、招商路凱等企業(yè)正在推進ZETag云標簽商用化。

某大型電商物流采用ZETag云標簽進行托盤管理，解決高丟失率問題，實現(xiàn)循環(huán)利用。該電商物流采購ZETag系統(tǒng)實現(xiàn)托盤流轉的全程可視化，縱行科技利用傳輸距離3-5km的ZETA網關在物流倉庫、運輸車里布局穩(wěn)定的ZETA網絡，并搭載ZETag云標簽，實現(xiàn)托盤及貨品的全流程可視化跟蹤管理。

（1）全流程管控托盤的流轉情況，托盤的丟失有了追查機制，丟失情況大幅降低；

（2）托盤使用率相比項目實施前大幅提高；

（3）二期將實施ZETag標簽與貨物連接，達到內部全流程供應鏈可視化。