无人化物流应用现状与展望

导语:无人化物流的路很漫长但无人化离我们并不远无人化进程并不是为了减少工作人口而强行无人化归根结底是无人化能带来更高的经济效益企业有利可图才去推动


1. 引言


随着人工智能技术的发展和机器人应用的日趋广泛,“智能物流”在物流领域的应用程度日益提高。以京东为首的各大物流公司,正在通过机器人、物联网、无人驾驶等前沿技术,力求减少物流过程中人工作业量,提高机器工作效率与最大工作时长,以实现加快送货速度和减少工资支出等,从而提高经济效益。


可以预见的是,随着物流过程中“人”的影响因素逐渐减少,“无人化物流”将会取代当下的“智能物流”。以互联网和工业机器人为辅助,“人”做为主要参与因素的物流体系,将升级成以人工智能和机器人为主导,“人”仅仅进行维护的无人物流体系,这即是“无人化物流”。


2. 智能物流的发展


2.1智能物流的产生


智能物流,首先起源于对物流体系效率提升的需求。随着网购的兴起,物流行业逐渐成为我国经济的一大驱动力,并吸收了大量的就业人口。自从有人就能送货的物流业进入高竞争的红海期后,如何提升物流效率,使产品更快送达消费者手中,成为各大物流公司关注的重点。


物流公司的传统龙头顺丰公司,就首先以包高铁,包飞机送快递的创举,达到了物流行业的最高速。但人的精力总有极限,为了提高物流速度而产生的夜班物流,又会产生高昂的人工费用,最终导致价格竞争力低,那么通过物联网技术提高效率,通过机器人减少人工费用,就成了各大公司必然的选择。


2.2 智能仓储的出现


仅仅通过电子标签,智能分流,大数据物流管理等技术进步,单纯通过互联网技术提高效率必然会到达瓶颈。必须有新的事物,能够取代过去要由人来进行的工作,以节约人力,所以相应的仓储工具随之出现,同时带动了仓储这一物流阶段的整体进化。


从这一点来看,物流仓储发展主要经历了人工仓储、机械化仓储、自动化仓储、集成自动化仓储、智能自动化仓储这五个阶段。人工仓储即物资的输送、存储、管理和控制主要靠人工实现;机械化仓储,则以输送车、堆垛机、升降机等机械设备代替人工为主要特点;自动化仓储则在机械化仓储的基础上引入了自动导引小车、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等先进设备系统;集成自动化仓储则以集成系统为主要特征,实现整个系统的有机协调,从而实现效率的最大化。


而智能自动化仓储,就是我们理想中“无人仓库”的模板,智能机器人代替了几乎所有工作,人只要通过电脑就可以操作和维护——最终甚至连这一步都可以通过人工智能代劳。目前我国的仓储业正从自动化向集成自动化迈进,而大数据,人工智能等技术,在这一阶段的将有重要的应用。


2.3 治标不治本的丰巢


在大大小小的物流仓库间的中转效率得到提高后,如何解决“最后一公里”,这一物流过程中消耗最多人力的环节,各企业也有了自己的想法。其中顺丰公司推出的丰巢,就是一个提高效率的尝试。从原理上来说,丰巢把原先快递员——消费者点对点的直线流程,转换为了快递员——聚合点——消费者的树状物流。单从结果来说,快递员的投递量由平均60件/天提高到200件/天,而客户的取件时间也更加自由,不再受快递员工作时间的限制。


虽然通过这种方式,物流环节的整体效率得到了提高,但必须要注意的是,这种方式在一定程度上损害了用户“送货到家门口”的需求,换句话来说,只是把快递员的一部分负担转移到了用户身上,从社会效率角度来说,并不能算划时代的进步,更与 “无人化物流” 的初衷相违背。


3. 无人机引来的新潮流


3.1 无人机不是真“无人”


相比于城市的最后一公里,农村的快递配送更加分散,人力成本也更高,加之订单量相对较少,大多数农村区域采用的是营业点自提的方式。而随着无人机技术的发展,京东事业部已经于2016年就开始尝试无人机配送。


最初的无人机配送,京东无人机不是将货物直接送到顾客家门口, 而是先送到京东的农村推广员站点, 再由推广员完成从站点到村民家中的配送。由于农村地广人稀, 飞行条件较好, 这种模式更加接地气也更加符合国情, 不仅大大降低了降低了航线申请的复杂程度, 也使得京东可以利用现成的农村推广员站点作为无人机配送站点, 无需另外建设。


再后来,无人机已经可以在操作员的控制下,从站点直接飞至客户的院子里卸货,或者飞到用户家附近的道路上,由用户取件。相比于驱车派送,这种方式在农村的道路和地理环境下有更多的应用场景,同时也更加省时。


3.2无人机的潜力


到目前为止,无人机送货,终归只是一种比较创新的送货方式,暂时没有革命性的效率变革。无人机直接送达,目前依然需要有快递员的操作或者收件人的配合,而且只有在为数不多的场景适用,但它所指明的方向是可行的——即通过智能机器取代快递员,来完成货物的终端分发。


如同科幻电影的启发和目前无人机发展方向的推算,在无人化物流的应用中,无人机的理想设定应当是这样的:从物流点自动装货起飞的无人机,通过主控电脑的智能航路规划,加上无人机自身的避障和起降系统,直接从物流点飞向客户家中,降落在专门且可靠的“快递停机巢”上,单独完成快递投递工作,全程不需要快递员和客户的参与。这是非常美好且可行性非常高的设想,虽然未来必然有空域管控和快递截留等问题出现,但其解决方案和现有的快递问题类似,并非难以解决,甚至大多数人在不久的将来都可能见到这样的场景。


3.3无人物流与工厂的融合


从目前常见的网购链条来看,物流链条主要分三种:由淘宝延伸出的工厂——商家——物流中心——消费者的物流链条;以京东,天猫为代表的工厂——物流中心——消费者的链条;以及各国正在探索的工业4.0所展现的工厂——消费者模式,每一种模式中人参与的因素逐渐减少。京东模式去掉了淘宝的中间商,减少了收货发货的时间,而工业4.0直接连中转仓库的部分都去除,让产品直接由工厂送到消费者手中。


显然,物流链条越短,时间损耗越低。京东的智能仓储自带分拣、发货功能,为了提高物流效率,其中无人化物流所占据的比例必然会加大。而工厂为了配合无人化物流,自动化程度也必须相应的提高,可以想像,在工业4.0的模式下,一件产品从生产最终到达消费者手上,几乎不用再经人手。


4. 无人物流的应用展望


4.1无人物流机器人化


在中转仓储阶段和最终送达客户阶段有了无人化解决方案后,物流过程中唯一还需要人参与的部分,只剩下了商品从工厂向中转仓库,以及各级仓储之间的转运。很明显这一部分人的参与因素主要在于货车、货运飞机的驾驶人员,以及货物与车辆的装卸人员。


在装卸部分,随着各种机器人及传感器技术的进步,加上模块化和标准化的包装设计,再加上已经成熟的仓储码垛机器人,技术上这一问题已经可以解决。货物的无人装卸与自动分拣,通过专业的自动装卸车辆和装卸机器人配合就可以实现。


剩下的问题只是不成熟的技术导致的高成本以及相对人工的低效率,还有就是受各个环节自动化程度的限制。在全自动化的生产车间和无人转运车辆间,货物的自动装修很容易解决,但假如生产商的装运技术程度不足或不够先进,必须使用人工搬运,则整体的运输效率就会受到影响。另外在最下级的农村营业部,使用这样的自动化设施必然导致高昂的初期费用,只有在机器人技术已经便宜到可以普遍替代人工,才能够实现物流业的“全程无人”状态。


4.2无人驾驶与物流专用高速的可能


在整个物流网络中,货运工具的驾驶员同样是不可缺少的人工成本。随着我国公路网络的发展与完善,公路货运在时间上已经难有太大提升,那么减少驾驶员成本就是下一步的目标。近年来无人驾驶技术高速发展,电动车与无人驾驶技术的结合的前景显得格外诱人。而物流无人车,有可能成为无人驾驶领域最先被允许广泛投入使用的车辆。


目前,受法规及技术限制,我国的无人驾驶大多处于“辅助驾驶”状态,即依然需要有人在驾驶位上操纵方向盘,车辆只是辅助转向和加减速。不过在2020年3月10日,由重庆市政府与长安汽车共同举办的“长安L3级自动驾驶量产体验”活动在重庆成功。L3级自动驾驶技术即有条件自动驾驶,系统在满足设计运行条件时,可执行全部动态驾驶任务(包含对环境的感知、方向盘和加减速控制),在运行条件恶劣即将不满足时,系统才会请求人类用户接管。可以预见的是,随着技术发展,不需要驾驶员的无人驾驶技术会很快出现,而这一技术,必然对运输领域产生重要影响。


从使用环境上看,货车的主要应用场景是大大小小的等级公路、国道、高速等适合无人驾驶使用的区域,从技术上来说最容易实现。而无人车辆可以取消驾驶室的特点,相比传统货车,在增加单次货运量方面能够产生经济优势。而最重要的是,无人驾驶车辆不需要休息!不需要考虑驾驶员的疲劳程度,在长途运输中优势尽显。而电脑控制的车辆,理论上能极大的降低事故率——事实上由中央电脑控制的货运无人车,不仅能保证运输时间,能实时反馈车辆位置,更能避免了因为司机的私心产生的超载,超速,疲劳加速等情况。


从配套法规层面,无人货运车将最先获得大众的认可,率先投入使用。不同于无人公交,无人轿车。无人货运车没有载人的需求,在道德层面和舆论上更容易为大众所接受。它没有保护乘客的安全要求——实际上无人驾驶比有人驾驶更不容易出现安全事故,经过大数据与机器学习的主控电脑就是最经验老道的驾驶员。可以说,无人驾驶的出现,不论对驾驶员还是路人,都是安全性提高的体现。


退一步来说,即使无人技术不够成熟,依然需要人来辅助或控制驾驶。辅助驾驶系统也能给驾驶员提供巨大的便利,货运驾驶是无聊而单调的,但对于电脑来说,这种简单的驾驶需求就是最好的使用环境。在现实中货车大多数走的高速慢车道。那么像公交专用通道一样,在高速公路上设置货运专用通道,货车的安全性,规范性,乃至货运速度都可以得到保证,而智能电脑在提醒驾驶员,减轻驾驶压力的功能就更不用多说。这就是为什么无人货运车能够最早进入商业化应用的理由。


4.3无人快递车与自动售卖机的结合


在最后一公里的阶段,无人车同样能达到无人机的使用效果,但它在货运量,技术难度,拓展性,以及群众接受度上同样有不可替代的优势。


如果说无人货运车是为了大批量运输,那无人快递车就是实际与客户接触的车辆。它是那种需要走街窜巷的无人车,能够在小区,简易道路上行驶,而且相对无人机的单次载重量更大,能一车次完成一个区域的送货任务,而且能够在非正常工作时间运行——比如夜晚、饭点、雨天、凌晨。


另外,无人快递车不仅能运送快递,在外卖行业,它同样大有可为,因为外卖服务本质上,同样是一种取件,派件的行为。它甚至可以内置大众商品,成为行走的自动售卖机。可以说唯一限制无人快递车发展的,只剩下如何上下楼,处理复杂的送货路程的工程问题,也许智能机器人和智能小区的出现,能最终解决这个问题。


这时候的无人快递车,必然已经改变了所有人的生活。他可以事实上取代所有需要上门服务的行业。每天早上起床,你就收到了他凌晨就放在门口的保温早餐;你中午回家,发现它正在你的小区送货,就顺手从它身上买了一份午餐;你晚上回到家,点了一份外卖,他不仅送来了外卖,顺便把你网购的衣服送到了,你叫停了它,给它一件自己两天前买的衣服进行退货,它便在送完快递后把你的衣服带回了快递点。走之前还顺便带走了你放在门口的垃圾。无人快递车就属于这种,看似的科技创新并不重大,但是真正能改变生活的发明。


5.结语


无人化物流的路很漫长,但无人化离我们并不远。无人化进程,并不是为了减少工作人口而强行无人化,归根结底是无人化能带来更高的经济效益,企业有利可图才去推动。真正决定无人化进程的,依然是工人工资与机器人费用的比较,但无疑问的是,科技进步能够带来更多的生活便利,大众的生活水平也会相应提高。无人化进程,从畜力取代了人力开始,也可能因人工智能取代人脑而结束, 但人民群众美好生活的需要,必然会推动无人科技不断前行。


本文转载自知乎

作者 | 悲伤的签字笔

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