从传统仓库到自动化立体仓库的转变,涉及到诸多环节的变革与优化,不同类型的企业对于仓储自动化有着各自独特的需求和面临的挑战。
那么,企业在仓储自动化建设过程中,究竟如何精准把握自身需求?又该如何通过关键技术和有效的实施策略来实现仓储自动化的落地,并达到预期的效果呢?
本文将通过深入剖析各类企业案例以及具体项目的实施细节,为您全面解读仓储自动化建设的方方面面,揭开其背后的奥秘。
企业仓储自动化的改革,构建仓储物流全流程数字化供应链计划体系与建立大数据平台起着同等重要的作用。
企业对仓储自动化的需求是产业链高效协同、提高系统效率、降低人力成本。大型企业需要对原有仓库的布局、仓内结构、数字化应用进行整体评估和升级建设;快速发展的“瞪羚”企业,更关注提升仓库运营与业务之间的系统效率,更倾向于优先投资改善效率瓶颈的环节。从另一个角度观察,制造业企业,关注采购计划、制造计划之间的协同,希望在智能采购、智造生产的角度提升协作一致性;贸易流通业企业,关注库存、周转和营销环节之间的协同,希望通过智能预测、补货计划、库存前置等角度提升营销物流之间的协同和响应效率。
各类仓库对数字化、智能化、自动化的改造,都是基于对仓库功能的提升和扩展进行的,在存储和保管、发货和货物处理、上下游协作的衔接和调节方面。现代立库建设的具体需求包括打包发货的瓶颈、拣货的准确度、齐套和效期管理,以及全软硬件协同管理等。其解决方案的策略是:先将以往的平库改造成高库,并制定周密的货物摆放策略;然后是仓库内人员摆放和智能硬件设备的摆放策略,通过布局摄像头解决人货场的全面监控。其中,最关键的动作就是监控部署。
自动化立体仓库的市场需求
仓储自动化建设面临的核心问题是数据全面的采集与管理,建设目标是搭建仓储物流全流程数字化体系
建一个自动化仓库核心要解决仓库在整个供应环节的自动化效率问题。基于效率的提升,使整个链条上的作业数字化,提升上下游各个环节之间联动协同的流畅性。除了解决效能和协同之外,企业自动化仓建设面临的挑战也显而易见:投入大,投资风险和见效测算要求较高;成本高,现有仓库人员的培训和管理要求高;衔接更自动化,与采购系统、销售系统、第三方物流公司等供应链节点相互串联的流畅性等。
传统仓具有明确的自动化改造需求,新租用或者新建的仓库则需要前置解决决策问题,各自自动化改造的初衷和需求均不相同。
大型离散型制造型企业的日常协同和效率要求相对较高:
问题:以黑灯工厂为例,对于自动化仓的需求聚焦从生产端到营销端的协同。传统仓由各个部门垂直分管,导致数据和管理的分层问题出现;入场物流和生产物流的衔接与协同问题;库库衔接的计划性和协同性的全自动管理问题等。具体的,仓和仓之间调拨运输和交付过程数据割裂,各个模块规划人员、执行人员、管理人员之间数据断层、决策分层,最终导致采购决策、生产决策和营销决策不能有效协同,从而影响整体效率。
需求:对自动化仓储的需求集中在生产环节的衔接和效率上,覆盖采购环节、制造环节、还有人员方面。在工序衔接方面对自动化仓储的需求主要包括物料流转的连续性、快速响应、高度信息交互、灵活调度、可靠性稳定性、降低物流成本以及智能决策支持等方面。具体的,解决数字化管理的诉求;数据化之后,解决采购环节和制造环节的协同问题,改善仓库中各流程环节的SOP,实现规范化和现代化的管理;仓库人员素质需要整体提升等。
瞪羚企业和中小型贸易企业对部署、面积、规格的要求不高,一般选择局部自动化:
问题:以电商仓为例,贸易型电商、冷链物流以及不同类型客户的库存管理和出货策略也需要根据具体情况进行调整,例如发送时间、保存期限等。贸易型电商需要在不同季节或促销活动中处理不同类型的商品,涉及到原材料管理问题、齐套包装问题设备搭建问题。冷链物流需要考虑货物的新鲜程度和管理难度,涉及内部的拣选/运送的货损问题。
需求:核心需求是解决货物的复杂管理和打包问题。通过自动化仓不同类型货物的规格和效期的复杂管理;解决不同效期和批次的产品的拣货和组合打包发货问题;解决内部的检货和运送效率的问题;对应不同客户,对货物拣选和发货预留合理的发货周期等。
贸易流通型半自动化仓的升级改造要求生产端和营销端的协同效率:
问题:全国仓网协同建设和核心仓的布局,如何满足市场需求的瞬息变化和小单快返需求的增加;解决生产营销一体化的问题,减少库存量,提高周转率;如何通过自动化仓库的相互配合制定贴近市场需求的生产计划、减少原材料的消耗?生产计划和营销计划如何是供应计划敏捷柔性?如何满足存储和吞吐量波峰波谷的冗余灵活应对?如何进行补货管理和整仓库存管理?如何提升前端零售客户、前置仓的交付和终端客户之间的交互效率等。
需求:通过一盘货货物管理策略,降低仓储总体的成本。所以,需要通过自动化仓库高效满足小批量、多批次、个性化的需求;通过把上游不同渠道订单归拢到一个自动化仓库进行拣选打包运输;通过自动化系统和设备整体提升机器管理效率、操作效率、流程压缩效率、SOP衔接效率等;通过自动化提高出入库的灵活性;通过一个自动化仓快速的支撑和供应不同类型的客户降低全国仓储的布局,降低仓储总体的成本;提升50%以上人工效率,降低人员运营成本等。
总的来说,仓储自动化建设最终要帮助企业实现实现产业协同、效率提升、降低成本的目标,只有解决了以下问题才能与全自动立体仓库管理无缝协同。
具体到自动化立库的建设,贸易流通型的仓库对自动化立库建设的具体需求体现在打包发货管理、精准拣货管理和齐套与效期管理三大板块:
1、打包发货的瓶颈管理:
打包环节整体比较依赖人工,货物的入库、出库、盘点等耗时耗力容易出错;人为因素和操作不当,货物损坏和丢失的风险;货物的信息记录容易出现错误或不完整,导致货物信息不准确;仓库的作业时间受到人员工作时间的限制,容易出现作业时间不稳定的情况;劳动力成本的上升,仓库的人力成本也越来越高。
因此,需要通过自动化立库的建设解决仓库内部管理效率低下、人力成本高、货物损坏和丢失、货物信息不准确以及作业时间不稳定等问题。
2、拣货的准确度管理:
人员管理货物,往往出现很多不规范的问题出现,如货架上商品集成性差导致找货麻烦的问题、存储乱找货慢导致盘货压力大的问题、人员调控组合搬货导致人员搬运压力大的问题、人员工伤造成灵活性低的问题、高峰期灵活用工压力等问题。
另外,在货物的全生命周期管理过程中,在货物出入库时会遇到货物存储错误或信息记录不准确的问题;在货物盘点时盘点不准确或不及时导致货物信息不准确或库存积压的问题;在货物存储管理时不能合理规划存储区域、堆放方式导致货物混乱、堆放不整齐等问题,影响货物的取用和盘点;在货物信息管理方面对货物的入库、出库、盘点等信息记录和跟踪信息管理不规范或不准确导致信息记录混乱或丢失,影响货物的追踪和管理。
所以,需要通过自动化立体仓库建设解决整体仓库内部的人员管理货物和货物管理本身可能出现的问题,来保障交付之后的货物安全。
3、齐套和效期管理:
齐套和效期管理难度大,由于涉及的品种和数量较多,容易出现管理混乱和难以控制的情况;依靠人工录入和更新仓库数据,导致库存数据不准确,有很大的货损;传统的管理方式响应速度慢,导致库存积压、滞销或过期等问题,影响企业的销售和利润。
所以,需要通过引入自动化设备、建立信息化管理系统、引入智能化技术和加强员工培训等方式,加强仓储自动化建设中的齐套和效期管理。
基于以上三大自动化仓储建设需求,企业还需要通过解决软硬件协同管理的问题,才能提高仓网整体的自动化水平。
软件协同层面,WMS管理软件与上游的ERP衔接问题、采购使用海外的ERP系统不适应国内仓储管理需求等问题;软硬件协同层面,设备和软件之间的信息不匹配/系统不兼容/设备响应速度问题、软件系统更新与设备升级不同步导致信息不一致或操作不顺畅问题等。
智能化硬件层面,仓库管理需要将流程衔接的底层逻辑关系疏通;堆垛机、输送带、AGV等设备状态需要实时被监控,以便设备出现异常或故障及时发出预警;硬件设备还需要定期进行维护和保养,对设备的能耗进行实时监控和管理,从而降低仓库的运营成本。
所以,企业需要通过自动化立库的建设来搭建统一集成标准的接口,确保软硬件系统的无缝对接和信息共享,并统一管理和协调软硬件的更新和升级,确保两者之间的协同工作。
通过本次调研,虎嗅智库分析认为,贸易流通型仓库在打包发货管理、精准拣货管理、齐套与效期管理、软硬件协同管理的效率提升、减少错误、优化库存管理等方面的需求,都可以通过自动化立库的建设来改善,并系统性的提高其仓库的管理水平和运营效率。
电商自动化仓案例--某ICT厂商智慧仓储项目
该客户的需求是自动化立体仓库整仓建设。客户在电商渠道、零售渠道业务量不断增长,为满足未来融合渠道交付产品的及时性,需要建设7万+平米的自动化成品仓和电商仓,用于支撑3C电子产品的销售。
项目实施难度主要来自以下几个方面:SKU种类繁多、分拣效率低、库容要求高、作业场景复杂、出库量大、人工成本高等诸多方面。顺丰-丰智云针对客户以上需求制定了具有针对性的自动化立库搭建方案:
首先,在场地面积规划方面,为满足客户面向多渠道的2C业务,通过搭建立体仓库提升库容、减少人力,满足客户未来5年平均每年30%的业务增量;
其次,按照场地大小和货物类型规划场地的布局,通过分析客户的订单结构、库存结构、EIQ信息,结合商品分类,定制化设计堆垛机库与多穿库跨库作业立库框架,设计多层输送线,多流向分配,实现货到人拣选等自动化作业;
最后,通过自动化适配客户作业逻辑,摆脱对人工经验的依赖,实现全流程自动化/半自动化作业。期间,布局多穿机器人,解决拆零货物密集存储,实现高效搬运;利用堆垛机进行整箱、整托存储;采用分拣机器人解决越库场景下标准和非标产品的快速分拣,改善人工边拣边分效率低、差错率高的状况等。
整体而言,实施方案涉及多穿库、多层输送线的设计,应用智能分拣、AI辅助打包、视觉识别、RFID等先进技术,作用于提升该大型立库整体的运营效率。具体的解决方案框架如下:
从自动化立库实施效果来看,库容利用率较传统仓提升300%,单仓单日效能达到20万+单,每年的订单量提升30%+,订单作业时长缩短至仅1小时。
自动化立体仓库建设实施策略和流程
上述案例在落地实施的过程中,通过前期的实地调研和问题搜集,被诊断出诸多的问题。如仓库管理可视化数据不能实时记录出现断点的问题、仓库货物分区不合理空间利用率低/库存周转率低/出库效率低/人员路径规划不优的问题、铺设智能化配套设备服务60米高位货架的问题等。
为此,丰智云制定了两种并行的落地实施策略进行全方位的建设:首先,将以往的平库改造成高库,并制定周密的货物摆放策略;然后是仓库内人员摆放和智能硬件设备的摆放策略,通过布局摄像头解决人货场的全面监控。具体的业务流程如下:
自动化立体仓库建设实施关键技术和步骤
对于该项目来说,最关键的动作就是监控部署。在仓库入口和出口位置部署摄像头,用于监控进出仓库的人员和车辆,记录人员的身份信息、进出时间等,同时检测是否有异常情况,如未经授权的人员出入或者车辆超载等;在货物存储区部署摄像头,部署在货架上方或货架之间,用于监控货物的存储和取用情况,实时记录货物的位置、数量等信息,同时检测是否有异常情况,如识别隐患、监控散货的出入量、监控货物丢失或损坏等;在叉车操作区、机器人操作区等部署摄像头,用于监控操作人员的操作过程和设备的运行状态,记录操作人员的操作步骤和设备的运行参数,同时检测如操作失误或设备故障等异常情况。
顺丰科技AI视觉智能监控解决方案,为自动化仓库提供智能判别与分析决策,帮助仓库实现精细化运营。从监控部署的作用和效果来看,在月台和仓内均实现了监控人员、监控设备、监控场地的综合作用,且监控获取的数据在后台形成记录和表单,随时供管理者调阅,帮助实现智能决策、防范风险、保障安全生产。其中,摄像头的主要作用包括实时监控、异常检测、信息记录、提高效率等。
自动化立体仓库落地后的实际效果
在新技术的加持下,仓内的产能效率、空间利用率、整仓运营效率、人员的自动化素养得到改善,企业的运营效率、成本控制、服务质量得到提升。
从技术的应用落地来看,整个方案的落地实现了仓库里全面的3D可视化,通过不同颜色的摄像头指示灯显示出来库位周转的情况;通过传感器的部署实现了机器人的路径优化/人员的路径规划;通过装载路径算法的实施优化有效的优化了载途的排线,提升了空间的利用率,尤其是在整个仓网交互协作方面实,运输路径和调转效率大大提升。
从产能的提效来看,在生产过程里面,高峰期和复杂场景的应对弹性变大,指标指令和生产运营数据更清晰、完整、可视化。体现在,生产管理更加规范化、精细化,用人等成本的减小、生产周期缩短效率提升、风险降低等。
从仓库利用效率来看,通过自动化设备的应用、信息化技术的应用、优化存储布局、高效的物流管理和数据分析与优化等手段,实现了同等面积下自动化立库仓内可最大限度的存储货物量,仓库利用效率大幅提升。
从整仓的运营效率来看,出入库效率得到提升,体现在整仓可以支撑每小时的出库量和入库量的最大限度,货物全流程运转(下单-出库-分拣-打包-发货)的最小耗时限度等。
从团队的专业性来看,自动化立库的实施减轻了员工工作,也削减了部分拣选、搬运工人;整体的岗位规划发生变化,在岗的人员需要通过新的培训,受改造的仓储工作人员整体的专业素质和数字化、智能化水平得到提升。
项目经验沉淀和项目实施评判标准
成品流通领域自动化立库建设的逻辑是以实现人-车-货-场-设备的全面数字化为目标,仓内监控部署是一切智能化的基础
具备数字化能力属性的企业,其仓库具有强烈的物流元素数字化需求的情况下,首先要保证仓储环境内各个元素是可以被数字化的,如人-车-货-场-设备;然后通过部署监控对整个基础运营的情况实时掌握;最后通过对实时数据的记录、分析和预测实现柔性响应。
在供应链数字化智能化的推动下,仓库作为各个行业企业的底层基础设施,发挥着至关重要的作用。为了实现仓库的信息化、数字化和智能化改造,首先需要从软件系统入手进行改造,通过产业链数据协同,将仓库纳入整个产业链的链条中,提升及时响应能力。同时,智能硬件设备的运用和设备的可靠性也是实现仓储物流一体化协同的关键因素。
至此,基于众多项目执行落地的经验,丰智云沉淀成了一套标准的服务模型:
实施效果的评估标准主要涉及产品功能、实施能力、服务能力三大维度
以上成品流通领域自动化立体仓库搭建实施的效果评估需要注意功能、性能、安全性、可靠性、实施能力和服务能力等多个方面。通过对这些方面的全面评估,可以全面了解自动化立体仓库的实际效果和不足,为企业的高效运营和快速发展提供有力的支持。
产品功能:
功能性的评估是最核心的环节,功能性的强与弱直接决定能否实现高效的仓储管理。具体包括货品的入库、出库、储存、拣选等基本功能是否正常实现,系统的准确性和稳定性是否得到验证,以及系统在不同情况下的正常运行是否得到保障,主要涉及到软硬件和技术选型。
软硬件交付,符合产能的要求;库存空间存储量是否有所提升;软件系统的处理能力、响应速度和吞吐量等性能指标是否达标;硬件设备的选择,性能方面,穿梭机的工作效率和稳定性是否达标;技术选型方面,穿梭机的承载量是不是最大;产能效率,不同设备之间的衔接响应时间快慢;不同环节之间的协同响应和传递的时间快慢等。
实施能力:
方案的设计、设备选型、安装调试、培训等环节,以及项目周期、进度和质量等全面的项目管理;解决集成开发过程中系统不兼容、接口数据调响应不达标的问题;评估数据传输、存储和访问等方面的安全性,进行数据隔离,保障数据安全围绕客户自己的数据库和云平台。
服务能力:
客户内部业务流程的是否畅通,辅助去疏通问题和流程;控制指标不达标或者指标溢出,通过联调控制预期成效;建立SOP管理标准、加强员工培训提升实操能力。
文章来源:虎嗅智库服务