046|为什么要采用自动化仓储物流系统？

从京东亚洲一号谈起

相信很多人看过京东最近推广的一个新闻：位于东莞的新一代的“亚洲一号”在2019年12月18日正式投入使用。目前是亚洲最大规模的一体化智能物流中心。“东莞亚洲一号”该中心建筑面积近50万平米，单日订单处理能力达到160万单，自动立体仓库可同时存储超过2000万件商品。

京东的目标是：投用后，东莞亚洲一号将全面提升华南地区的物流服务时效和商品在周边各个大区间的调拨转运效率。据预测，东莞亚洲一号投用以后，华南地区“睡前下单、醒来收货”的“半日达”辐射范围将大大增加，“千县万镇24小时达”也将加速推进，超过1亿人口将享受“24小时达”带来的便捷服务。

即使是对数字不敏感的普通人，相信很多人对于这个新闻里的很多数字也感觉到非常震撼，比如“160万单”、“2000万件商品”、“1亿人口”等等。

面对这么“大”数据的业务，如果没有自动化设备和系统，很难想象得需要多少人力、财力和资源才能完成。

“亚洲一号”若不采用自动化，会怎么样？

其实我们可以用以上的数据大概估算一下，如果是采用纯人力的话，会变成什么样的？

单日订单160万单，按照一天24小时来算，平均每秒钟要给客户发货18个订单，而每个订单又同时包含了多个商品，假设平均每个订单含有5个商品的话，就相当于每秒钟要完成900个商品的出售。

而这900个商品的出售过程又包含了很多道手续，包含卸货，入库，暂存，入库，出库，拣选，打包，装车等。若每个商品都要平均参与8道手续，那相当于每秒钟要完成7200道不同产品的手续才能将这些产品从这里装车发走。

去办理7200道业务不好想象，简单一些，现在去办理一个“去楼下拿快递”的业务。我们现在想象一下， 从你的座位走起来，走到楼下去拿个快递，需要多久？5分钟？10分钟？而去拿个快递的距离，你需要走多远？50米？100米。而现在需要1秒钟去完成7200个业务，并且是要在一个“中心建筑面积近50万平米”并存有浩瀚的商品的地方去完成。

再来估算一下：为了保证实时供应，假设在仓库里的每件商品都可以被存放到一个400mm（长）*600mm（宽）*200mm（高）的标准塑料箱子里，我们叫它周转箱。一个周转箱里可以存放多个同类产品，比如放10个统一牛肉面，那需要每个品类的商品至少一个周转箱。亚洲一号里有“2000万件商品”，那我们需要2000万个周转箱。

由于客户下单后，需要库管员人工的从箱子里拣货出库，因此这里假设箱子可以摞到人能方面够到的高度，即摞7层，约1.4米高。假设箱子和箱子直接一个挨着一个的平铺在地面上，每两个箱子之间需要预留一个可以用来拣货的人走通道。再来算一下，2000万个箱子，除以7层，可以得到约需要150万平方米的空间！

而这150万平方米只是用来存放货的仓库空间，事实上从卸货，入库，暂存，入库，出库，拣选，打包，装车都需要足够的空间才能开展业务，那可能需要300万平方米以上才行。

而如果这个仓库放在一线城市，比如北京，按照一个月一平米40元来计算的话，每个月光需要花费商品存放的租金就需要6000万！

当然以上的假设和计算非常粗糙，不过不影响我们对整个事情的大概宏观的认识：很多企业在特点的业务情境下，不得不采用自动化仓储物流系统。那究竟什么情况下企业考虑采用自动化仓储物流系统呢？在仓储物流中心里采用自动化系统的意义和作用究竟有哪些？

引入自动化仓储物流系统的意义

引不引进自动化仓储物流系统，对于不同的企业和组织，相信做出的决策是不一样的。如果是个几个人的小型生产企业，大部分都是手工制作的情况下，要建设一个自动化立体仓库显然是不合适的；而对于像京东这样的亚洲一号物流中心，不利用先进的自动化系统是无法带给消费者快捷便利的网购服务的。当然是否采用自动化系统，不能简单的根据企业的规模来考量，我们尝试着从如下的几个因素来分析一下。

降低成本

“管理就两件事，降低成本，提高效率。”德鲁克如是说。可见成本是首先要考虑的问题。

对于任何一个企业来说，不论是买台电脑还是引进一套软件，都需要有成本的考量。如果是台标准的PC电脑，也许企业要考量的是这个电脑的采购价格、使用年限等因素。而如果是一个自动化仓储物流系统，那引进系统带来的成本可能就需要从很多维度度来考量。

• 降低土地成本

在工业革命之前，鲜有能真正大规模促进生产的工具。由于没有先进的工具，不光限制了生产的效率，还限制了人们的想象力。

在各类起重机械和叉车发明之前，人类也无法想象在仓库里能将很重的物品垒放到几米的高度，更无法想象有立体仓库和堆垛机这样的系统能将商品存放到20多米的空间上。

像前文的关于亚洲一号的假设计算一样，随着国内经济的变化和发展，土地的成本越来越高，同样面积的一块占地，对它的利用率自然是越高越好。而对于仓库来说，占地面积一定的前提下，货物往高处存放，就成了必然，因为土地价格是按照平面计算的，高度上不要钱！

之前能放1000个托盘，如果能往高处放3层，那就相当于能存3000个托盘，如果能往高处存放10层，那就相当于能存放10000个托盘。反过来讲，如果库存需要存放10000个托盘，能往高处存放10层，本来需要2000平方米的占地，现在只需要200平方米就可以实现，那占地成本直接减少了90%，这样的吸引力哪个企业不喜欢。

而往高空存储的能力不能够通过企业管理手段，也不能够靠个人能力来实现，只能依靠先进的设备和系统来实现。

而由于高位存储能极大的节省占地空间，有效降低土地成本，所以从高度空间上“要好处”的方式，在节省成本上就显得格外有效。也正是随着工业革命的到来，人们逐步的发明了各种能替代人的工具，自然也包括起重和搬运工具，帮助人们实现了高度空间的充分利用。伴随着从最原始的纯机械的起重机到后来的叉车再到经典的高位堆垛机，人们将空间的利用高度从几米一直提升到了十几米甚至更高。

其中，高位存储最典型的就是由堆垛机组成的自动化立体仓库，通常的托盘式立体仓库能建设在20米的高度，也就是十几层的托盘被垂直的存放到同一块地面上。

人们知道了充分利用空间的好处后，不断的想出各种极致的利用空间的办法，包括不断的增加提升设备的提升高度、不断的缩减垂直空间上预留的安全空间、不断的减少设备运行时占用的通道空间等等。

比如现有的超高堆垛机、各种高精度定位系统在存储设备上的应用、各类密集存储系统的出现等等，都是在和空间“要好处”的有益尝试。

• 减低人力成本

任何的社会活动都离不开人的参与，人在工作中创造价值的同时，同时也要消耗一定的资源，对于一个企业来说，每个员工对于企业来讲都是人力成本。如果人力成本大于由人力创造的价值，企业就需要考虑各种方式来降低人力成本或者增加人力创造的价值。而“机器换人”就是一种降低人力成本的方法。

对于企业来讲，要“养活”一个员工的主要成本有：基本工资，员工福利和其他的管理费用。相对而言，要“养活”一个机器的主要成本有：首次购机和安装费用，运行的电费，和维保费用。

按照时间的长短（n年）来计算企业需要投入的费用：

人员费用=（基本工资+员工福利+管理费）*12*n

机器费用=首次购机安装费+（电费+维保费）*12*n

人工费用是需要企业持续平均的支出，而机器费用是前期投入大，后期持续平均的微小支出。两种费用放到时间轴上一起比较可以发现，当过了某一年后，人工的总支付费用要开始比机器的总支付费用高。

当然，有相关的调研机构已经有相关的分析数据，工业机器人成本回收期已经接近1年。并且同时随着国内人力成本的增加，以后部署机器人的成本回收期会愈来愈短。而很多企业面临的问题是即使薪酬增加，也难以招到劳力的尴尬境地。

• 降低管理成本

管理成本是指为组织和管理生产活动发生的材料、人工、劳动资料等的耗费。为制造产品发生的管理费用与生产产品的产量没有直接关系，不计入产品的制造成本，而作为期间费用直接冲减企业当期的收益。

在仓储物流环节中，相关工作人员正是要做对物料单元的进行管理，从收发货、到入库、出库、搬运、打包等等一系列的环节都是在对物料进行着组织和管理。生产制造企业里一定不会缺少物流部门，而物流部门的常规工作过程中，其实就是在发生着围绕对物料管理而产生的管理成本。而对于一个独立的物流中心而言，运营这个中心发生的成本费用则90%以上就是围绕物料发生的管理成本。

现代企业中，为降低物流管理成本，有一些采用物流外包的方式，即将本企业内部的物流管理工作移交给第三方专业公司来运作，自身企业支付相应的服务费用即可。

此时，我们可以简单的将第三方提供的厂内物流管理服务视为一个黑箱子，企业将收到的物料交给第三方，取物料时，企业只需要提出需求就可获得自己需要的物资。而在黑箱子里的所有操作，也就是物料的存放，出入库，基本管理等等，都是第三方内部自己处理好的。

如果企业对黑箱子提供的服务，不需要支付费用，那成本可极大的降低。而物流仓储自动化系统正好提供了这样的机会。

一个非常典型的例子就是企业采用自动化立体仓库对物料进行存储。可以将自动化立体仓库当做提供物料存储服务的第三方黑箱子，黑箱里内部负责所有物料的存放和管理工作，而企业的员工只需要将物料放到黑箱子出入口就可以了。

采用这个黑箱子之前，为了完成物料的存储的工作，要组织和管理相应的设施、人员、工具等等，因此每天必须要发生间接的管理费用。采用自动化黑盒子之后，立体仓库自组织物料的所有出入库动作，自组织管理物料的存放，自组织管理其内部的所有物料的存储信息和业务流程信息。这系列的管理过程中，重要的是企业无需为此服务支付任何费用。

采用自动化系统的过程，是将企业内中的部分人与人之间的业务过程转变为了人与冷冰冰机器的业务过程，而人与人之间的业务过程往往伴随着潜在的管理成本，机器的参与则大幅度的降低了这一潜在成本。

总之，从成本的角度，企业可以按照一定的时间年限，综合自身的用人成本、土地成本，机器的采购成本和管理成本等等，综合计算出适合自己的经济投资决策。

提升效率

随着现代工业的发展，企业之间的竞争除了互相之间谁能提供更高性价比的产品或者服务，很重要的一方面在于效率的比拼。效率的竞争体现在各个企业运营的各个方面，在生产线上体现在产品下线的速度，在服务环节体现在售后的响应时间，在仓储物流环节体现在出入库或者拣选的速度上。

采用自动化仓储物流系统带来的效率提升体现在两个方面：一方面是物料移动效率的提升，一方面是伴随着物料管理的决策效率的提升。

• 物料移动效率提升

从第一台蒸汽机的发明和诞生就证明了采用设备可以帮助人类完成人类不可能完成的一些工作，而现代工业化的设备将人力生产力放大到了成千上万倍。

在仓储物流环节中的各种自动化系统将物料的搬运效率提升到了不可思议的程度。一段皮带输送机可以在1分钟内在两个距离很远的车间内连续搬运60个料箱，这是靠人力无法完成的；一个交叉带拣选系统，可以在一个小时内完成5万件单品的拣选，这是靠人力无法完成的；物流配送中心里的一套类Kiva机器人系统可以顶替上百人的拆零配货工作。

自动化的物流仓储系统中的设备不仅跑的比人快，提升的比人高，搬得比人重，而且系统会一直平稳运行，不知疲倦。

• 物料管理环节的决策效率提升

在有人参与的各个工作的环节中，一定要伴随着人的判断和决策才能使哪怕很琐碎的工作向前推进，而人的判断和决策是需要时间的。

在物料抵达工厂或者物流中心时，人需要判断和决策当前来的车辆要停靠在哪个收发站台，卸货时需要判断和决策当前收到的货物该搬运到收货区的A、B、C、D的哪个区域，入库的时候需要判断和决策应该先搬运哪批货物，在库内是需要判断和决策当前的货物应该放到仓库的哪个货位上，要判断和决策出库时需要的物料究竟在货架的哪个位置上，要判断和决策出库的时候是否要开高位叉车才能取货，要判断和决策开叉车出库该穿行A车间还是B车间才最节省时间，要判断和决策打包的不同物料该用多大的包装盒最合适，要判断和决策什么时候安排装车发货等等。

一个仓储物流环节的规模越大，需要判断和决策的问题越多，并且问题与问题之间关联性约复杂，单存的靠人力是短时间无法给出最优解的，甚至是再多的人也无法拆解完错综复杂的决策问题。而这种流程性和逻辑性的问题是非常适合计算机来解决的，也就是自动化仓储物流系统中的各类计算机信息技术的应用。

自动的计算机信息系统实时的掌握着仓储物流中心各个环节的所有数据，可以轻松的指派当前的车辆应该停靠在哪个收发月台，可以轻松的指派当前的立体仓库将当前的入库货物存放在货架的哪个位置上，可以轻松的根据当前的订单分配最合适的包装盒。而且几十万条的判断和决策在几毫秒内就可以完成。

增强服务质量

“多、快、好、省”是现代社会对一个企业能提供的服务的美好期望。在厂内部物流环节中，采用自动化系统可以在“快”和“好”两个方面做出贡献。

用户下单后，越快能拿到手，越觉得企业提供的服务高效，越愿意持续与企业交易合作。而作为厂内物流环节，自动化系统的应用在提升效率方面在之前已经讲过，不再赘述。

从工厂或者物流中心收到完好无损的商品是个最基本的质量要求。厂内仓储物流环节简单来说，是使货物产生垂直和水平方向上的位移，货物在移动过程中受到各种外力作用，如振动、撞击、挤压等，容易使货物包装和货物本身受损，如损坏、变形、破碎、散失、流溢等。

如果是纯人工作业，通过轻拿轻放的方式来保证商品的完好性，而轻拿轻放必然会导致作业的效率低下，显然这是个矛盾。

设备的运行是通过实现设定好的程序来执行每次相同的动作，通过对设备的参数进行一定的设定，就可以保证物品在搬运和存储过程中的完好无损，并且作业效率也不会由此打折扣。

提升生产安全

由于物流活动是物的实体的流动，在物流活动中确保劳动者、劳动手段和劳动对象安全非常重要。仓储物流中的作业中，货物要发生垂直位移，不安全因素比较多。实践表明物流活动中发生的各种货物破失事故、设备损坏事故、人身伤亡事故等，相当一部分人为操作过程中发生的。特别是一些危险品、在作业过程中如违反操作规程进行野蛮作业，很容易造成燃烧、爆炸等重大事故。

而自动化仓储物流系统可以24小时无人平稳运行，通过技术手段可以杜绝安全隐患。

特殊工况下的需要

在很多工业场合下的内部仓储物流系统既没有成本的因素，也没有效率的因素，用人工借助一些机械设施就可以完成物料的存储和搬运。但由于某些行业的特殊工况，人类无法工作或者无法长时间工作，由于这些特殊的工况，企业也会面临招工难的问题。

• 冷库

冷库一直是物流行业的很重要的一部分，通常用来存储食品、药品、化工材料等对温度有要求的物料。通常的冷库的温度在5~-零下30度。很显然，人是很难在这么冷的环境下长时间工作的，采用自动化的仓储系统是个必然的选择。

• 高粉尘或高污染

有些工厂生产的产品本身具有挥发或者产生粉尘类的特点，而这些弥散在空气中的物质会对人体造成很大的危害，产品各道工序之间的搬运工作也很难找到纯人工来做。

比如在玻纤厂，由于玻纤生产过程中会产生很多细微的玻璃毛绒物质，进入人体肺部后会发病，因此在玻纤工厂里通常的物流搬运和产品存储都是由物流自动化设备来完成的。

• 高噪音

噪音也是一种污染，人类很难在超过80分贝的环境中工作一天，而噪音是现代工业机械化生产伴随的产物，工厂内的物流搬运设备不会有听觉的困扰，可以连续运行。

• 高温

诸如钢铁行业这种高温的作业环境下，各个环节都适合用自动化的设备，物流搬运自然也不例外。

• 无尘车间

与上述的各种恶略工作条件相反，有些工厂内是由于环境要求太高了，反而人在车间内工作自身变成了一种污染源，比如电子行业或者医药行业。

在清洁的环境中，可以大幅度提高半导体技术的精确度和可靠性，因此在无尘车间内部，不仅搬送设备要避免出现尘埃，还要在高度自动化生产过程中拥有绝对的可靠性。采用自动化的仓储物流系统能有效避免由于搬运作业带来的对精密生产造成的质量影响。

总结

在实际中，企业是否要投入资金做仓储物流自动化系统的升级改造要综合很多方面的因素，企业的规模不同，经营特点不同，做出的决策也不同。企业也不能一味的追求自动化，也尽量避免“为自动化而自动化”，从根本上解决实际的需求问题，才是合理理性的投资。

总体来说，随着中国经济的持续增长，各个行业的发展也呈现出不同的特点。

对于规模化的企业，采用自动化和智能化系统，包括仓储物流系统的智能自动化升级，是必有之路，在降低隐形成本和提升效率的同时，也是一种对未来的投资，是一种对未来发展的战略布局。

同时，企业的发展要顺应国家宏观的政策，而为了加强中国制造业的实力，国家强力推出来“智能制造2025”的理念，而仓储物流自动化是智能工厂中的非常关键的一环。制造企业的智能制造升级，也往往需要厂内物流的自动化、智能化的系统导入。