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Industry Information
一、現(xiàn)在的物流世界
現(xiàn)在的物流技術(shù)與過(guò)程,我們可以從幾個(gè)維度去看一看。
1.工廠物流(或制造業(yè)物流)
工廠的訂單履行基本是從采購(gòu)和生產(chǎn)計(jì)劃開(kāi)始,到成品入庫(kù)和發(fā)貨為止。在接到訂單后,需要設(shè)計(jì)好產(chǎn)品,然后按需采購(gòu)原料,原料入庫(kù)儲(chǔ)存,按設(shè)計(jì)生產(chǎn)(原料供貨到車(chē)間),產(chǎn)成品入庫(kù)儲(chǔ)存,最后把成品交給用戶。大致過(guò)程如此。
按單生產(chǎn)和預(yù)測(cè)生產(chǎn)會(huì)有一些不同。但過(guò)程大同小異。大致如下:
? 市場(chǎng)分工是比較明確的。誰(shuí)生產(chǎn)什么,需要怎樣的廠房和設(shè)備,并不是一件隨意的事。
? 其次,產(chǎn)品設(shè)計(jì)以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為主,對(duì)人的技能要求比較多。對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平要求比較多。產(chǎn)品需要不斷迭代升級(jí),產(chǎn)品問(wèn)題會(huì)層出不窮。
? 采購(gòu)與需求之間往往有較大差異,采購(gòu)渠道相對(duì)比較固定,沒(méi)有太多的時(shí)間去進(jìn)行全面客觀的比較。
? 原料的到貨運(yùn)輸方式多樣化,人工裝卸為主,自動(dòng)裝卸已經(jīng)在個(gè)別行業(yè)推廣,機(jī)械手碼垛開(kāi)始應(yīng)用,立體庫(kù)儲(chǔ)存已經(jīng)成為首選。
? 生產(chǎn)配料以人工為主,輔之以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理,以及輸送機(jī)、AGV等系統(tǒng)完成自動(dòng)配送。
? 生產(chǎn)過(guò)程以機(jī)器生產(chǎn)為主,人工介入為輔,但也有例外的情況。
? 成品下線后的入庫(kù),逐漸以自動(dòng)化為主,如機(jī)械手碼垛,立體庫(kù)自動(dòng)儲(chǔ)存等,但很多(70%以上)還是以人工作業(yè)為主。
? 計(jì)算機(jī)管理庫(kù)存。可能有缺料的預(yù)警系統(tǒng)。
? 可以支持個(gè)性化的需求,但并非主流。
? 隨著產(chǎn)品的不同,生產(chǎn)周期從數(shù)周到數(shù)月不等。
2.商貿(mào)流通領(lǐng)域的物流
? 運(yùn)輸方式多樣化,水運(yùn)、汽運(yùn)、火車(chē)、飛機(jī)是主要工具。單元化物流開(kāi)始應(yīng)用。GPS大量應(yīng)用。訂單的在線跟蹤已基本實(shí)現(xiàn)。
? 裝卸貨以人工為主,自動(dòng)化輔助裝卸開(kāi)始應(yīng)用(伸縮皮帶機(jī),碼垛機(jī)器人)。
? 儲(chǔ)存多樣化,自動(dòng)化立體庫(kù)等多種自動(dòng)化儲(chǔ)存方式大量應(yīng)用。
? 訂單的拆零率越來(lái)越高。即使是2B的訂單也是如此。平臺(tái)化的銷(xiāo)售模式成為主流。
? 自動(dòng)化揀選、自動(dòng)包裝技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用。
? 計(jì)算機(jī)管理庫(kù)存。支持多倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行,支持倉(cāng)庫(kù)之間的臨時(shí)調(diào)撥。
? 運(yùn)輸管理系統(tǒng)逐漸成為普遍現(xiàn)象,在線跟蹤已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
? 小的運(yùn)輸公司逐漸淘汰,空載率逐漸降低,但依然難以達(dá)到要求,單元化技術(shù)應(yīng)用逐漸展開(kāi)。
? 超載現(xiàn)象依然嚴(yán)重,事故難以杜絕。
? 自動(dòng)駕駛還沒(méi)有提上議程。
3.電子商務(wù)物流
? 電商行為已變得非常普及,人們的購(gòu)物習(xí)慣發(fā)生根本性改變。
? 電商物流變得很發(fā)達(dá),自動(dòng)化物流技術(shù)得以全面應(yīng)用。
? 倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的訂單的履行速度加快,訂單被實(shí)時(shí)的分配到離目標(biāo)最近的物流中心。
? 倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)全面應(yīng)用,大型和超大型物流中心逐漸增多。
? 訂單越來(lái)越多,每天全國(guó)有多達(dá)2億個(gè)快遞包裹。分揀中心越來(lái)越多。自動(dòng)分揀技術(shù)普遍采用。
? 訂單越來(lái)越小。
? 最后一公里已經(jīng)有一些解決辦法,包括快遞柜的普及應(yīng)用,但仍然以人工配送為主。
? 計(jì)算機(jī)應(yīng)用非常普及,功能越來(lái)越強(qiáng)大。各種新技術(shù)全面應(yīng)用。
? 面向個(gè)人的精準(zhǔn)銷(xiāo)售模式已經(jīng)在逐漸實(shí)現(xiàn)。
4. 突變的前夜
越來(lái)越多的跡象表明,計(jì)算機(jī)對(duì)物流技術(shù)的影響已接近臨界。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到非常高的水平,很多新概念已經(jīng)提出,并且各種問(wèn)題的提出和解決越來(lái)越快,這將對(duì)物流技術(shù)產(chǎn)生根本的影響。
而影響最大的是AI的進(jìn)化。人工智能已經(jīng)開(kāi)始走進(jìn)人們的生活。這就是以智能手機(jī)、自動(dòng)駕駛、自動(dòng)翻譯、智能家居、智能機(jī)器人、大數(shù)據(jù),云計(jì)算等構(gòu)成的一個(gè)巨大的AI場(chǎng)景。
對(duì)物流系統(tǒng)來(lái)說(shuō),用戶的體驗(yàn)很重要,更快捷,更方便,更安全是用戶的需求,個(gè)性化變得越來(lái)越普遍。而企業(yè)追求的是更高的效率和更低的成本。所有這一切,都會(huì)在AI的應(yīng)用中找到答案。
種種跡象表明,人類已經(jīng)進(jìn)化到AI的前夜。
二、AI的威力有多大?
要闡述AI的巨大作用,可以看看其在棋類運(yùn)動(dòng)的作用。因?yàn)檫@是最直觀和最成熟的應(yīng)用案例。
1. 還記得圍棋ALPHA GO嗎
2016年3月,在韓國(guó)進(jìn)行一場(chǎng)別開(kāi)生面的比賽,由計(jì)算機(jī)ALPHA GO1.0對(duì)陣韓國(guó)棋手李世石九段。最終計(jì)算機(jī)以4:1獲勝。
在此之前,沒(méi)有人認(rèn)為,計(jì)算機(jī)一定會(huì)取得勝利。但在此次比賽之后,人們改變了看法。特別是2017年,中國(guó)天才棋手柯潔以0:3完敗給ALPHA GO2.0后,再也沒(méi)有人懷疑計(jì)算機(jī)的能力。事實(shí)上,人類再也沒(méi)有人贏過(guò)ALPHA GO了。
在柯潔比賽后,全世界的圍棋頂尖高手集體與ALPHA GO下了60盤(pán)棋,結(jié)果是0:60敗北。與李世石的比賽不同的是,這60盤(pán)棋無(wú)一例外是在短短的幾十步以后就已經(jīng)明顯不行了。人類棋手在ALPHA GO面前,幾乎是不堪一擊。其差距大致在讓2~3子之間。這是一位九段頂尖棋手與業(yè)余高手之間的差距。
很多人不理解為什么會(huì)發(fā)生這一結(jié)果。因?yàn)閲褰绲捻敿飧呤謧儯麄兿缕宓穆┒匆呀?jīng)很少了,怎么會(huì)在短短的幾十步就顯出敗象,并且毫無(wú)還手之力呢?難道計(jì)算機(jī)就沒(méi)有任何漏洞嗎?
其實(shí)明白計(jì)算機(jī)原理的人都知道,一旦計(jì)算機(jī)的能力超過(guò)人類,就永遠(yuǎn)無(wú)法追趕。盡管計(jì)算機(jī)不是每一步棋都完美無(wú)缺,但它的計(jì)算是以“勝率”作為基礎(chǔ)的。當(dāng)人類下出一步棋以后,計(jì)算機(jī)會(huì)計(jì)算一遍勝率,同時(shí)它會(huì)在勝率比較高的下一步中,選擇落子。不可否認(rèn),人類也會(huì)下出完美無(wú)缺的棋,但很難在一盤(pán)棋中保持幾百手都不犯錯(cuò)誤。尤其在紛繁復(fù)雜的局面面前,人類的計(jì)算力和判斷力是完全無(wú)法與計(jì)算機(jī)相提并論的。一步小小的錯(cuò)誤,就足以斷送一盤(pán)棋。正所謂“一著不慎,滿盤(pán)皆輸”。
2. 現(xiàn)在的ALPHA GO有什么表現(xiàn)
輸了棋的人類,終于改變主意,拜計(jì)算機(jī)為師。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)成為各專業(yè)棋手的唯一老師。幾千年來(lái)的圍棋理論,被計(jì)算機(jī)重新定義,并且毫無(wú)爭(zhēng)議。
可以說(shuō),人類幾千年的積累,比不上計(jì)算機(jī)幾年的積累。這是計(jì)算機(jī)的可怕和厲害之處。
人們好奇,如果兩臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)弈,結(jié)果會(huì)如何呢?事實(shí)上,在ALPHA GO研制的過(guò)程中,計(jì)算機(jī)完成了幾千萬(wàn)次對(duì)弈,其中主要是與自己對(duì)弈。以驗(yàn)證非常復(fù)雜的算法。如果分析計(jì)算機(jī)的棋譜,我們可以發(fā)現(xiàn),其與人類的圍棋理論既有相似之處,也有大相徑庭的地方。人類的思維方式因計(jì)算機(jī)而大為改變。
有意思的是,計(jì)算機(jī)自己對(duì)弈也會(huì)分出輸贏,有時(shí)是先手輸,有時(shí)是后手輸,并且每一盤(pán)的棋譜也不一樣。這就說(shuō)明,計(jì)算機(jī)下的棋也并非“最優(yōu)”。還有一點(diǎn)就是,雙方的“勝率”非常接近,且交替改變,并不會(huì)出現(xiàn)一邊倒或脆敗的局面。
ALPHA GO 是人類第一次推出具有“智能”的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其實(shí),這種“智能”也僅僅是一種優(yōu)化算法而已,與真正的人類智能還是相去甚遠(yuǎn)。為什么這樣說(shuō)呢?這是因?yàn)樗^的“智能”或“智慧”,從其定義來(lái)說(shuō),要具備“感知、分析、決策”的能力,一般來(lái)說(shuō),人們將“感覺(jué)、記憶、回憶、思維、語(yǔ)言、決策、行為”的整個(gè)過(guò)程稱為智能過(guò)程。計(jì)算機(jī)到目前為止,其感覺(jué)是片面的,其思維和行為是受程序代碼控制的,而非完全自主的。
優(yōu)化目標(biāo)很重要。做過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的人都會(huì)知道,所謂的最優(yōu)解往往并不存在或很難求解,所以,計(jì)算機(jī)的每一次運(yùn)算,如果都要求求解最優(yōu)解,可能一方面要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間,另一方面,很可能無(wú)解,會(huì)造成無(wú)限等待。因此,我們有理由認(rèn)為ALPHA GO在計(jì)算時(shí),并不一定要求解最優(yōu)解,而是只要找到一個(gè)“較優(yōu)”的解即可。而這個(gè)“較優(yōu)”的解,只要符合幾個(gè)條件即可:其一是盡可能提升“勝率”,第二是盡可能保持“勝率”大于50%,這樣即可以立于不敗之地,第三是盡量簡(jiǎn)化過(guò)程,把變數(shù)降低到最少,第四是如果無(wú)法達(dá)到前面兩點(diǎn),也不要超時(shí)。據(jù)說(shuō)李世石贏了ALPHA GO的那盤(pán)棋,在李世石下出“神之一手”時(shí),ALPHA GO也做了“長(zhǎng)考”,其實(shí),它已經(jīng)找不到滿足以上前面兩個(gè)條件的解了,只是在即將超時(shí)時(shí),胡亂下了一手而已。還有一點(diǎn),就是我們經(jīng)??吹?,計(jì)算機(jī)“遇強(qiáng)愈強(qiáng)”,而在局面領(lǐng)先后,并不急于趕盡殺絕。因?yàn)閷?duì)它而言,找到了一個(gè)“次優(yōu)”的解即可。顯然,對(duì)于人類而言,不要死記硬背計(jì)算機(jī)的招數(shù)和招法,尤其是在計(jì)算機(jī)局面領(lǐng)先時(shí),因?yàn)檫@時(shí)計(jì)算機(jī)也往往會(huì)下出一些緩手。有些人對(duì)此過(guò)度解讀,認(rèn)為計(jì)算機(jī)有智能,會(huì)手下留情,其實(shí)是自作多情而已。
三、AI應(yīng)用到物流
1.AI應(yīng)用到物流的場(chǎng)景和作用
對(duì)物流系統(tǒng)來(lái)說(shuō),AI不僅僅是自動(dòng)化,而是智能化的全面應(yīng)用。
? 對(duì)物流規(guī)劃的指導(dǎo)
AI對(duì)物流的改變的第一步將是在設(shè)計(jì)層面。AI將提供基于多目標(biāo)優(yōu)化的多種方案的設(shè)計(jì)及比較,提供系統(tǒng)仿真和數(shù)字孿生(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù),這已經(jīng)是目前人類所無(wú)法達(dá)到的高度。人類的作用,是提供各種需求、限制和條件。
? 對(duì)采購(gòu)的管理
在采購(gòu)層面,AI可以考慮的參數(shù)要比人類多得多,不僅僅是現(xiàn)有庫(kù)存的多少,它會(huì)提供諸如材料產(chǎn)地的情況,供貨周期測(cè)算,采購(gòu)時(shí)機(jī)建議,價(jià)格比較,運(yùn)輸方式,儲(chǔ)存方式等一些列優(yōu)化結(jié)果。在AI的管理下,未來(lái)實(shí)現(xiàn)“零庫(kù)存”應(yīng)不是奢望。
? 對(duì)庫(kù)存的管理
基于AI的庫(kù)存管理,要比我們現(xiàn)有的所有技術(shù)都會(huì)更加優(yōu)化。自動(dòng)化和無(wú)人化將是常態(tài),且占比將大幅度提升。包括基于無(wú)人化的裝卸貨作業(yè)、庫(kù)位建議、自動(dòng)揀選、自動(dòng)分揀、自動(dòng)包裝等??梢栽O(shè)想,未來(lái)的收貨將直接為發(fā)貨服務(wù),揀選會(huì)變得相對(duì)簡(jiǎn)單??梢酝耆珜?shí)現(xiàn)FIFO先進(jìn)先出或定制化作業(yè)?!鞍踩珟?kù)存”的概念將仍然適用,但內(nèi)涵會(huì)有很大變化。死庫(kù)存問(wèn)題將得到徹底解決。人們更多的精力不是在操作,而是在管理和維護(hù)。由于采用AI進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì),倉(cāng)庫(kù)的形態(tài)將會(huì)發(fā)生根本改變。包括倉(cāng)庫(kù)的高度,月臺(tái)等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念將會(huì)發(fā)生大的改變。
? 對(duì)訂單的執(zhí)行
AI在訂單履行過(guò)程中的作用,包括多倉(cāng)系統(tǒng)的訂單調(diào)度,多倉(cāng)之間的調(diào)撥,訂單的分配,訂單執(zhí)行時(shí)間管理,訂單執(zhí)行過(guò)程跟蹤,與運(yùn)輸系統(tǒng)間的互動(dòng)(如車(chē)輛調(diào)度),與倉(cāng)庫(kù)之間的互動(dòng)(如站臺(tái)管理)等。一方面,如何根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)(多目標(biāo)優(yōu)化,時(shí)間,費(fèi)用,滿足度等,對(duì)不同訂單,優(yōu)化目標(biāo)并不一致)確定訂單履行的路線;另一方面,訂單履行過(guò)程中的監(jiān)控和可視化。這是訂單履行過(guò)程的重點(diǎn)內(nèi)容。
? 運(yùn)輸過(guò)程的管理
車(chē)輛資源共享高效匹配,單元化物流全面實(shí)施。物流專線有望建成,自動(dòng)駕駛將成為現(xiàn)實(shí),GPS全程覆蓋,全程冷鏈得以實(shí)現(xiàn),超載和違章將徹底杜絕。貨物安全大大改善。
? AI與自動(dòng)化
對(duì)物流來(lái)說(shuō),AI需要自動(dòng)化,但AI不是自動(dòng)化。很多人對(duì)此有誤解,常常把自動(dòng)化等同于智能化和AI,甚至把某一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用理解為AI,如AGV,無(wú)人機(jī)等,這是錯(cuò)誤的。其實(shí),自動(dòng)化只是AI的一部分,甚至只是很小的部分,是屬于執(zhí)行層面和作業(yè)層面的工作,有時(shí)它甚至并非是必需的。AI更大的功能在于決策,在于優(yōu)化系統(tǒng)。就像我們下棋,關(guān)鍵的是如何決策走下一步,而非怎么移動(dòng)棋子。
2.AI應(yīng)用到物流將是一個(gè)必然的過(guò)程
比起第一次工業(yè)革命(以蒸汽機(jī)為代表的工業(yè)制造)和第二次工業(yè)革命(以電氣為代表的工業(yè)制造),計(jì)算機(jī)技術(shù)(包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通訊技術(shù)等)對(duì)人類的改變將是前所未有的,顛覆性的。這是到目前為止的結(jié)論。
展望未來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷升級(jí),從互聯(lián)網(wǎng)到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),再到物聯(lián)網(wǎng),計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還沒(méi)有出現(xiàn)停歇或被取代的跡象,以服務(wù)器、云計(jì)算、智能手機(jī)和各式機(jī)器人為代表,人工智能的技術(shù)路線和巨大作用已經(jīng)逐漸顯露出端倪,必將推動(dòng)人類的發(fā)展和變革達(dá)到一個(gè)新的高度。
我們有理由相信,當(dāng)AI進(jìn)入物流,物流效率將會(huì)極大的提升,而浪費(fèi)將大大減少。對(duì)紛繁復(fù)雜的局面,AI將提供一個(gè)恰到好處的解。AI應(yīng)用到物流技術(shù)應(yīng)是不可避免和水到渠成的事情,讓我們拭目以待。
3.AI的應(yīng)用會(huì)有一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,會(huì)不斷迭代和進(jìn)步,并且要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間
AI概念自上世紀(jì)50年代提出以來(lái),雖然在理論上做了多方面的探索,但卻并未取得理論和應(yīng)用方面的實(shí)質(zhì)性突破,甚至一度走入死胡同。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算速度越來(lái)越快,存儲(chǔ)技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等出現(xiàn)了革命性的突破,直到智能手機(jī)的出現(xiàn),特別是ALPH GO的出現(xiàn),人類才似乎找到了AI的應(yīng)用突破點(diǎn)。從這一點(diǎn)看,任何技術(shù)都是遵循不斷迭代發(fā)展這樣一條基本路線前進(jìn)的。雖然AI似乎找到了一個(gè)突破口,例如在語(yǔ)言翻譯,汽車(chē)導(dǎo)航,路徑優(yōu)化,棋類運(yùn)動(dòng)等方面得到了一定應(yīng)用,并取得了意想不到的效果。但未來(lái)的AI如何發(fā)展,人類還缺乏明確的思路。
同樣,AI應(yīng)用于物流技術(shù)與管理,到目前為止,還停留在初級(jí)水平,但AI的巨大作用已經(jīng)初現(xiàn)端倪,并且毋庸置疑。我們看到,現(xiàn)在人類無(wú)論出行還是支付,都已經(jīng)離不開(kāi)智能手機(jī),各種智能家居產(chǎn)品層出不窮。終有一天,世界將是AI主導(dǎo)的世界,物流也將是AI主導(dǎo)的物流。