从“规模叙事”迈向“利润叙事”,中国制造背后的“天狼”动力
今年,“增强制造业核心竞争力”首次被写入了政府工作报告,与去年的“保持制造业比重基本稳定”相比,更显提质增效决心。
曾经,凭借人口红利,中国以成本优势成为全球第一的制造大国。但从十多年前开始,中国的成本优势开始丧失,据媒体报道,以美国制造成本为1来计算,中国制造的成本从2005年的0.75上升至2008年的0.95以上。
如果说之前的中国制造业发展逻辑是低成本导向下的“规模叙事”,即寻求规模增长,最终结果是大而不强,那么现在的提质增效是往产业链更高端走,往更高的科技含量走,本质是寻求更大的利润规模,即效率导向下的“利润叙事”。
而利润的产生有开源、节流两个路径,在人力成本上涨不可逆的情况下,一向被看作成本项的物流,无疑是节流的核心之一。根据中商产业研究院统计数据,我国单位GDP的物流成本是美国的1.85倍,日本和新加坡的1.74倍,徳国和英国的1.68倍,存在巨大提升空间。
伴随中国制造从“规模”向“利润”转轨,物流也在 “双重红利”( 庞大的工程师、完善的供应链)加持下向智能化转型。“技术驱动,引领全球高效流通和可持续发展”,身处物流行业多年的胡金辰一语以概之——他和他所在的京东物流,正是“双重红利”的缩影之一。
不被满意的仓储
疫情以来,汽车、电子等制造产业都曾停工停产,唯有一个行业仍然在快速增长,那就是仓储物流。
线上消费需求强劲,品牌商和平台们将配送时效作为主要竞争点之一,可以说,物流升级成为了消费升级的一部分。中国电商物流指数显示,2021年总指数平均值为110.3点,较2020年回升2.4个点,需求端总业务量和农村业务量增速超过20%。
同时,它也是中国制造升级的一部分。根据中国物流与采购联合会数据,2021年工业品物流总额同比增长9.6%,增速比上年加快6.8个百分点,其中,装备制造业、高技术制造业物流需求比上年增长12.9%、18.2%,高于全部工业平均水平3.3、8.6个百分点。
制造,顾名思义是将原材料加工成成品的过程,但实际上,中国物流与采购联合会曾统计过,在产品生产中,物料用于加工与检验环节的时间仅5%,其余95%的时间处于储存、装卸、输送和等待加工状态。
而长期以来,中国制造企业“重产品生产,轻物流管理”,导致出现仓库不够用或爆满,东西太多或缺货,想要的东西找不到,不想要的丢不掉等问题。一家位于陕西榆林的煤矿就面临着这样的状况,过去工人要领下井用的耗材需要提前报计划,计划多就造成物资积压,计划少就影响使用。
“传统仓储的人到货捡货模式效率非常低,拣选货架只能做到2-3层,存储空间有很大的浪费,拣货时还会出现拣错的情况。”京东物流天狼产品团队产品经理胡金辰也观察到了这一问题。
随着“中国制造2025”以及各行业企业进行数字化、智能化升级,传统仓储管理已跟不上企业发展需求。一家国内知名的家电企业顺德厨电产区哪怕曾经进行了网络改造,但仍然无法对人、机、物进行有效跟踪定位,满足不了制造业服务化下的消费者订单流程跟踪诉求。
如果说过去十多年互联网对各制造业,尤其是消费品制造业的影响是在销售上,那么,随着电商占比提升,数字化也从产品销售端渗透向产品生产、运输乃至最上游的原材料采购上,从而对仓储数字化提出了更高的要求。
同时,中国制造转型的核心之一是提质增效,而制造成本既来自产品生产环节,也来自物料流通环节,在生产环节原材料涨价、人工成本提升的背景下,向物流环节要利润成为出路之一。
以3C电子产业为例,供应链管理难度大,物流成本相对较高,存在较大提升空间。工信部数据显示,十年来,电子信息制造业的利润增速虽高于工业企业,但利润率持续低于后者,2021年,规模以上电子信息制造业利润率为5.9%,较后者低0.9个百分点。
从传统仓储向智能仓储转型,成为大势所趋。上述矿业公司在与京东物流合作对仓储进行改造后,原本几十个人要负责的,现在由7个人就可以完成3500平方米,近4000个库位的物资管理和出入库工作。
仓储,大有可为!
殊途同归的变革者
在智能仓储这个战场上,有多种背景的变革者,它们或从自身业务出发,或从数字化出发,或从物流出发,比如有实现数字化生产的家电企业、美妆企业,有手握AI入局融资频频的创业公司,有提供仓储到帮助仓储改造的物流企业。
其中,京东物流是特殊的一个。自营电商与自建物流的特殊经历,让它既有业务背景,懂行业,又有物流经验,懂仓储,并能将对行业、对物流的经验以数字化能力转变为算法,落地为解决方案和智能设备,从而进一步影响行业和物流。
2007年,京东的业务量初具规模,几乎每天都能收到用户有关到货慢、货物损坏的投诉,爆仓事件也屡屡发生,而当时中国物流发展处于萌芽期,无法依靠外部力量解决这些问题,京东决定自建物流。
之后,它在数字世界积累数据,做研发,在物理世界招快递员,建仓库,并将自身对数字世界和物理世界的认知结合起来做物流仓储系统,在上做算法,在下做设备。
比如2009年启动研发的京东物流仓储系统即玄武系统,从一开始只支持简单硬件设备,引入电子标签复核、输送线合流等设备,添加入库预约、库内盘点等功能,再到采用国际主流的SOA服务化架构,引入提升机、堆垛机、分拣机、输送线等高智能化自动化设备。
随着电商业务的快速发展,京东沉淀了大量供应链企业资源,积累了对3C电子等的产业认知,对仓储物流的行业认知,以及数字能力储备。在上游企业的智能化,以及自身的扩张需求下,它尝试将智能物流“知识”分享出去。2017年,京东物流成立,全面对外开放。
在对外积累了一定的客户服务经验后,它将“知识”系统化。2021年年报显示,京东物流外部客户收入占比首次超过一半,达56.5%。其中,外部一体化供应链客户数量74602家,同比增长41.7%,收入255亿元,同比增长54.7%。
那么,京东物流的“知识”是什么?是软件、硬件及系统集成的三位一体供应链物流技术,是覆盖园区、仓储、分拣、运输、配送等各环节的技术产品及解决方案。
以仓储环节的天狼为例,它由多种自动化硬件设备、软件系统组合而成,是京东物流三位一体供应链技术体系的重要组成部分。
天狼系统的硬件移动设备由水平搬运的穿梭车,垂直搬运的提升机和拣货盘点于一体的工作站组成;软件部分由自主研发的仓储管理系统WMS、控制系统WCS和监控系统3Dscada组成;在硬件和软件之间,是天狼系统的无人仓调度算法。
当然,在硬件和软件之上,是天狼系统的无人仓调度算法。它实现了复杂的多智能体任务分配和路径规划,在毫秒内求解百亿级复杂度的优化问题并给出最优解,最终形成规模化的机器人调度系统,在消费者下单的数分钟内,即可指挥机器人完成订单拣选。
消费端,物流效率已被京东们推进到当日达、次日达。随着京东物流等在仓储物流领域的持续发力,这种效率正渗透到制造端、生产端。从中国消费升级起步的京东物流,最终融入到了中国制造升级之中。
数字“工匠”
仓储一直被看作是企业的成本中心,具体来看,它的成本由房租、人工两部分构成。因此,要降本增效,就需要从降低房租、人工入手。其中,要减少房租,就要立体化,在单位面积内放下更多的物料或产品;要减少人工,就要自动化,无人化。
这也正是天狼立项之初就以“更大的存储密度,更高的拣货效率和准确率”为目标,产品形态是“一套由立体货架、穿梭车、提升机等等组成的自动化货到人系统”的原因所在。
天狼系统2016年启动,至今历经了三次迭代:2016年10月发布第一代天狼系统,2017年天狼仓上线运营;2018年,二代天狼系统启动研发,重点优化了硬件性能和软件架构;2021年,顺应京东物流对外开放趋势,三代天狼系统发布,结合各行业特点进行升级。
“天狼系统最开始面临的挑战是如何满足京东内部一年两次的大促和海量的SKU,简单地说就是解决存储密度和效率的问题。”胡金辰总结道,“随着技术的不断成熟和京东物流的对外开放,不同的行业对天狼提出了更高的要求和挑战。”
位于东莞虎门镇的亿安仓,前身是中国电子信息产业集团(CEC)的供应链业务部和仓储物流部,服务上游百家元器件厂商及下游超5000家电子设备生产制造商,仓库占地面积2万平方米,保税仓面积2.4万平方米,非保税9039平方米,五层楼总高度23.8米。
通过前期调研,京东物流发现它存在几个突出问题:仓库有效利用不足,完税和保税商品以楼层物理隔离,大多为托盘地堆或隔板货架存储,上万种SKU采用人工搬运、补货、拣选方式。总体而言,空间利用不足,人工作业效率低,立体化和自动化空间大。
因此,京东物流帮它打造了一座高达20米的天狼立体仓库,在消防安全前提下,采用双伸位堆垛机和多层料箱的密集存储,实现托盘货位、箱式货位存储容量的最大化。最终,存储面积增加10000平方米以上,拣选效率提升80%,准确率提升到99.99%。
作为一套仓储系统,天狼需要的当然不仅是软硬件产品的完善与解决方案的适用,实现系统最优,还需要在每一个软硬件产品上精益求精,实现系统内部的产品最优。如此,系统最优才能发挥最大效力。
从一代到三代天狼,京东物流犹如一个“数字工匠”,一点点打磨,一处处改进。据天狼产品团队电器总工程师陈如翼介绍,2016年启动了天狼产品的研发,2017年就出现了稳定性问题,在长达四个月、几十万次的模拟测试后终于将问题解决。
“(当时)穿梭车取箱失败这样的报错每天数量很大,一开始怎么也找不到原因,后来派人常驻现场1个多月终于把原因锁定在货架震动引起的货箱位移上。”胡金辰回忆道,之后是四个月的模拟测试,“做产品就是要有一种工匠精神”。
这种一点一点较真的“工匠精神”在第三代天狼中无处不在,机械工程师设计出了行业里最轻薄的车身,1秒1秒的优化设备作业节拍,为追求极致混箱存储密度而开发的动态储位管理功能,为提升设备可维护性和灵活性而开发的穿梭车主控制器和第三代通讯协议……
在“匠人”们的共同协作下,第三代天狼在存储密度、拣货效率和准确率上都做到了极致。数据显示,该系统可助力其仓库拣货效率提升3-5倍,拣货准确率提升至99.99%,单位面积存储密度提升3倍以上。
截至2021年底,这套天狼货到人系统已经累计完成几十个项目。这颗迈过投入产出转折点的“天狼星”,将更长期地陪伴中国制造升级、中国消费升级走下去。
结语
1970年,日本早稻田大学教授、日本物流成本学说的权威学者西泽修提出“第三利润源泉”的说法,简而言之,在制造成本降低空间不大的情况下,物流是第三利润源。那时,日本刚刚经历伊弉诺景气,日本制造正走向全球化,并在80年代达到顶峰。
上世纪80年代,也正是中国开始因成本低廉而承接周边制造产业外溢的时候。四十多年过去,中国制造的成本上涨且降低空间不大,物流作为“第三利润源泉”的重要性自然而然地提升。
尤其是过去二三十年间,高度发达的互联网让中国积攒了庞大的工程师红利,在京东物流这样“复合”角色的推动下,工程师红利与物流相遇,中国制造将加速从“规模叙事”转为“利润叙事”。
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