仓库自动化的科学方法

在过去的几十年里，仓库自动化已经发展到从使用分拣系统到输送机/AGV到RFID系统再到复杂的WMS和WCS系统。近年来，关注能够满足客户偏好和全渠道履行战略的盈利能力，导致公司积极寻求先进的自动化和机器人解决方案。

管理劳动力短缺与工资上涨相一致的压力，同时提高运营速度和准确性，以提高每平方英尺的生产率，促使企业寻求技术进步，以帮助他们控制劳动力、时间和房地产这三大成本。

例如，许多公司正在大举投资仓库和配送中心的机器人技术，亚马逊(Amazon)在这方面走在了前列。视觉和计算机引导的机器人正在执行存储和处理活动，如装载、卸载、放置和检索功能。自动机器人在配送中心的货架上自由移动，在过道上下移动，堆放和取回箱子。它们与执行更简单任务的更传统的机器人协调，以实现目标。我们甚至看到装有摄像头的无人机被用来盘点仓库的库存。克罗格(Kroger)、沃尔玛(Walmart)、梅西百货(Macy 's)、塔吉特(Target)和可口可乐(Coca-Cola)等领先公司正在测试和投资下一代先进的仓储自动化技术。它们的使用是提高供应链效率的下一个合乎逻辑的步骤，供应链已经面临着加快订单履行和降低成本的巨大压力。

虽然投资于先进的自动化似乎是管理实现的最佳方式，但确定最佳适合和投资回报的分析往往不足，或者受到自动化和机器人制造商或经销商的影响。在签署任何自动化投资之前，公司必须能够过滤掉噪音——无论是积极的还是消极的——并根据战略契合度和可靠的分析进行尽职调查，以确定什么是适合他们的正确解决方案。

在我们的互动中，我们发现，特别是电子商务公司，对整合先进的自动化和机器人技术有很大的兴趣。我们还观察到，公司在有或没有自动化的仓库操作中取得了不同程度的成功，也经常失败。我们熟悉一家领先的药品和医疗设备分销商，其主要数据中心可以处理大量手工操作，一家大型化妆品公司由于商业环境变化带来的成本压力和与现有业务不相符的收购，随着时间的推移被迫放弃自动化。

在另一种情况下，新的自动化没有得到适当的评估和充分利用，导致与手工流程相比，每单位的处理成本更高，吞吐量更低。

另一方面，像亚马逊这样的公司很好地执行了自动化战略，并希望将机器人的足迹扩大到更多的仓库。此外，一家领先的快时尚电子商务公司利用基于rfid的自动邮袋分类系统为客户组装订单，从而实现从结账到发货的24小时周期。

投资于先进的自动化和机器人技术有很多好处，并解决了当今仓库面临的一些挑战:
•机器人能够更快地实现投资回报，并在长期内降低劳动力成本——据《华尔街日报》(Wall Street Journal)和彭博社(Bloomberg)的报道，预计机器人可以将劳动力成本降低80%，运营成本降低20%左右。
•自动化解决了劳动力短缺问题——消除了加班、轮班安排、高峰季节等方面的担忧。
•它还降低了工作场所伤害和安全相关索赔的风险
•《华尔街日报》还报道称，在电子商务的增长推高了商业租金的时候，自动化可以更好地利用可用空间，估计可将仓库面积减少25%至40%。

尽管有这些好处，但先进的自动化和机器人技术也带来了高昂的代价。这项技术的初始投资可能是令人望而却步的——据一些报道，在4000万到1亿美元之间——这取决于规模和复杂性。此外，仓库网络中的部分自动化可能会导致次优性能和/或运营成本增加。

在决策过程中经常被忽略的另一个考虑因素是硬件和软件的生命周期。通常情况下，技术应用程序的运行速度会超过硬件系统。《入站物流》(Inbound Logistics)的一份报告估计，分销应用程序中软件系统的使用寿命将仅维持自动化硬件实现预计寿命的25%。

此外，目前商业上可行的机器人只能完成订单处理过程中的一小部分工作。虽然效率很高，但这些机器人仅限于箱/托盘级别的操作。他们将货架运送给从货架上挑选物品并将其放入运输纸箱的员工，或者，他们将手提袋运送到挑选地点，在那里员工检索所需的物品。虽然在让机器人从纸箱或垃圾箱中检测和挑选单个物品方面取得了进展，但我们还处于采用它们的早期阶段。

采取科学的方法
组织在不同的成熟度级别上运行，并且没有一个适合所有自动化解决方案的大小。组织的自动化需求应该由他们试图实现的目标和他们希望解决的问题驱动。在进行大规模投资之前，我们建议公司对人员、流程和技术进行详细的数据驱动、基于事实的评估，以确定合适的人选。一个好的方法包括:
•确定公司的战略目标和方向
了解仓库操作的成熟度，流程的复杂性，现有的自动化，技术前景和劳动力管理实践
•制定详细的运营概况，确定每单位(CPU)的配送成本和总体服务成本
•根据行业标准研究和分析单个流程的性能和效率，以基准操作、性能和成本
识别差距，改进和自动化策略，以实现预期目标
•使用优化和模拟工具，通过确定改进现有流程与进行新投资之间的权衡，并验证拟议计划的投资回报，来分析仓库性能
•通过将组织的长期目标、增长计划与运营战略和计划举措相结合，开发物流运营模式

这项工作不应孤立地进行，而应由仓库工程师、人力资源、财务和管理组成一个跨职能团队。通过执行科学的评估和基准操作，组织可以创建一个路线图，通过在适当的阶段结合过程改进和适当的自动化水平来实现一流的物流。虽然在仓库中考虑自动化没有错误的时间，但执行评估的最佳时间是在配送中心扩展、搬迁或合并时。有时候，投资自动化不一定是最好的选择，但在以后的阶段可能会出现这种情况。

产生影响
虽然电子商务公司在采用先进的自动化和机器人方面处于领先地位，但这并不意味着其他行业应该落后。购买新技术的势头非常强劲，但真正的挑战是确定正确的替代品，并确定最适合组织的自动化水平。所有行业——以及具有复杂配送需求的组织——都应该从早期采用者那里吸取教训，并投入时间分析识别那些与业务战略一致的技术，这些技术将对他们的仓库操作产生最大的影响。

关于作者
Venkat maduri是TCS供应链咨询和服务整合业务的业务分析师。Mark Newberry是TCS供应链咨询与服务整合业务的合伙人。Andrew Crane是TCS供应链咨询和服务整合业务的高级顾问。可以联系到他们(电子邮件保护),(电子邮件保护),(电子邮件保护)．