未来的仓库什么样？

第1978期

本文归纳整理出的一篇对2030年的仓库场景的描述。

全文共计8240字

阅读时长约22分钟

来源 | 中国叉车部落

作者 | 欧链翻译

编辑 | 舒钫

美国MMH杂志刊发了swisslog的《PLANNING FOR THE WAREHOUSE OF THE FUTURE 未来仓库的计划》，文章综合了几家咨询公司对未来仓储、电商发展、社会变革、未来商业模式的内容，归纳整理出的一篇对2030年的仓库场景的描述，非常有价值的一篇内容，翻译给大家，借鉴学习。

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INTRODUCTION 概要

变革的步伐从未像今天那样快，这些变化最终将影响未来的仓库。从人口结构到日益城市化，从无人机到3D打印，社会和技术变革将给供应链管理者带来压力，迫使他们让商品更接近消费者，并灵活地开发仓库，以支持本地市场，通过多种渠道更快地交付。

本文回顾了将塑造未来仓库的主要社会和技术趋势，分析了其影响，并提出了行业如何提供速度和敏捷性，以支持2030年市场的预期需求的愿景，发展超越本地的城市配送中心。

通过供应链制造货物最终要与消费者合作，消费者不仅推动需求，而且设定交货预期。因此，当我们考虑未来的仓库时，快速回顾社会发生的宏观变化是有价值的。以下是主要趋势：

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TRENDS INSOCIETY 社会发展趋势

1）人口老龄化

在未来几年里，全球人口结构将因预期寿命延长、生育率下降和教育水平提高而改变。预计在未来25年内，65岁以上的人口将翻一番，达到全球人口的13%。这将影响全球生产力、个人储蓄和劳动力。它还将在全球范围内改变消费和消费行为，影响生产、物流、仓储和零售。

2）中产阶级扩大

全球中产阶级在2009年至2030年间预计将增加一倍以上，从不到20亿增加到近50亿。届时，中产阶级将占世界人口的60%（ESPAS，2015年，第19页）。以前贫困人口虽然仍然落后于发达国家，但将有更多的购买力和更多获得信息和通信技术的机会，并享有更大的流动性（ESPAS，2015年，第20页）。

3）城市化

到2045年，城市化城市人口预计将超过60亿。2015年，世界人口的54%居住在城市；到2050年，这一达到66%。据预测，到2030年，世界将有41个人口在1000万以上的特大城市。这些发展将影响商品的生产和消费。

4）共享经济

Uber、Airbnb和TaskRabbit的增长是共享经济迅速崛起的例子。普华永道（PwC）表示，到2025年，旅游、汽车共享、财务、人事和音乐/视频这五大关键共享行业有可能创造3350亿美元的全球收入（PwC，2015年）。这个概念已经推广到建筑行业，共享最终将以其重资产和基础设施进入物流行业。

5）全球化和去全球化

货物、资本和工人跨越国界的日益流动。如今，公司在美国开发产品，在中国生产产品，在欧洲或非洲销售产品，这很常见。一些专家还指出，全球数据和通信流动创造的价值，通常被称为全球化2.0。麦肯锡认为，「数据流支持商品、服务、金融和人员的流动。实际上，所有类型的跨境交易现在都具有数字组件。」

在全球化继续向前推进的同时，反全球化运动也正在出现类似民族主义，当地对采购产品，特别是粮食的需求正在增长。这种非全球化已经影响到一些市场消费者对所购买产品的决策。

6）连通性增强

人与信息的日益紧密关联性正在创造更大的透明度、更好的信息提供、更批判性的思维以及更具创造性和活力的个人。假定在不同治理级别（以及行业内部）加强问责制和透明度的压力将会增加。

7）劳动力的改变

随着发展中国家全球人口增长和发达国家人口老龄化，国际上的人口格局正在发生变化。预计工作年龄人口的变化预测，主要受高生育率推动，发展中国家的劳动力爆炸性增长将接近10亿人。预计最发达经济体将出现相反的趋势，未来劳动年龄人口将下降（Rand，2015年，第15页）。

从短期来看，这增加了在劳动力不断萎缩的发达国家，对人体工程学和提高工人满意度的其他因素的重视。从长期来看，中国和印度可能会获得重要性，而欧洲可能会失去全球治理和经济的牵引力（Rand，2015年，第16页）。

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TRENDS INLOGISTICS 物流业的趋势

供应链正受到社会更广泛变化和技术进步带来的一些趋势的影响。其中包括：

1）电子商务

目前已经给供应链造成重大破坏的最大趋势之一是电子商务的持续增长。在欧洲，电子商务在零售中的平均份额在2015年为7%，2016年为8%，预计2017年将达到8.8%。在全球范围内，零售电子商务预计将增加到零售总额的14.6%，市场规模将超过4万亿美元（eMarketer，2016年）。

电子商务继续高速增长，部分原因是订单和交货之间的时间缩短。在其开发初期，消费者通常等待一周或更长时间才能收到订单。虽然在某些专业类别中可能仍然如此，但主要电子商务参与者现在通常对许多订单提供两天交货，而第二天甚至同一天的交货越来越普遍。这在消费者中产生了更高的期望，随着电子商务扩展到食品等新类别，交货时间继续被压缩，电子零售商正在探索多种选择，以始终如一地实现第二天或当天的交货。

2）预期物流

预测物流是一个过程，它预测未来需要哪些物流服务，哪些区域需要。预期物流已经发展的领域是预期运输。这允许在线零售商根据以前的客户行为数据在订单发生之前预测订单。然后，此信息用于将货物装运或移近潜在客户的位置，以便更快地交货。在未来，我们将看到预期物流扩展到整个价值链。

3）以客户为中心的生产/批量

在未来，客户将日益成为生产中心。结果可能是更本地化的生产，因为客户不想等待他们的个性化产品。3D打印的趋势将推动生产的个性化和本地化。阿迪达斯德国速度工厂允许客户定制鞋子，是这一趋势的早期例子。（阿迪达斯集团2015年）

对仓储和物流的影响是显著的：这些定制鞋从没到过仓库;它们直接从工厂发运给客户，减少了对仓库空间的需求。这就是支持个性化生产增长所需的物流。即使我们还没有达到「批量单件」生产对于大多数产品可行的阶段，随着这一趋势的发展，公司可能会将生产推向更贴近客户的位置，并专注于下一步生产。而且，我们很可能将生产推向更近的位置。

4）全渠道物流

消费者已经在使用多种渠道进行购物。他们开始和结束他们的购买旅程在不同的点，并期待大量的信息，一定的交付速度和个性化的体验。这给零售商创造了机会，可以合并不同的渠道，为客户优化整个旅程，而不是优化单个渠道（DHL 趋势研究，2015）。从零售商的角度来看，全渠道物流可以提高客户群和忠诚度，同时提高盈利能力。使用多种渠道购物的购物者比传统购物者多花15-30%。

到2030年，客户的全渠道购物将进一步提升，渠道可能比现在更加多样化。送货上门是目前最受欢迎的送货方式，近70%的网上购物者都使用它。然而，大约50%的人已经尝试过网上购物和在商店购物。

普华永道（PwC）2017年的一项调查显示，33%的购物者愿意选择路边取货，28%的消费者愿意在第三方取货。这些模式通常被称为「点击和收集」，专家假设这些模式将增长更多（PwC，2017）。如DHL 2015年趋势报告所述：展望未来，我们期望看到物流网络的物理资产能够虚拟化和更加动态地管理，符合客户需求。预计还将有更多的聚焦。

5）当日发货（更快的发货）

如前所述，电子商务通过塑造和满足消费者对更快交付的期望而持续增长。下一个边界是当天交货。根据DHL 2017年趋势研究《共享经济物流报告》中，41% 的美国消费者使用提供当天、快速或按需交付服务的计划。

其他研究表明，20%到25%的消费者会花更多的钱在同一天购买商品。这些优质需要花费将高达3欧元，20元人民币和3美元，各自地区不同。假设客户必须支付这种快速交付的全部成本，只有大约2%的客户愿意额外支付。麦肯锡专家预测，「到2020年，当天和即时交付的市场份额可能达到15%的份额。」（麦肯锡，2016, p. 9）

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EMERGINGTECHNOLOGY 新技术出现

新兴技术将在塑造未来的仓库和支持更快的交付方面发挥重要作用。即将出现的主要技术发展包括：

1）无人机

亚马逊和DHL等领先公司正在积极探索无人机的潜力，并申请无人机在物流中使用专利。亚马逊已经为一种飞艇申请了专利，这种飞艇可以在大城市上空发射无人机。与此同时，许多人看到成千上万的无人驾驶飞机在一个城市上空飞行的问题。这些包括交通拥堵、噪音和天空的遮挡。从能源方面考虑，飞行是最低效的交通工具。

到2030年，无人机应该在供应链中发挥作用，尽管立法可能会推迟无人机的应用。最大的潜力可能是在非城市地区，无人机将满足消费者获得同样的高速，即2小时的交付，这在城市中是可能的。

此外，大型无人机可能在连接城市甚至进行长途货运飞行方面发挥作用。在城市中，无人机可以在超高速或短距离交付中发挥作用。无人机在2030年将携带的包裹交付比例仍不确定，但任何未来的配送解决方案都应设计为与无人机交互。

2）3D打印

3D打印将显著改变许多产品进入市场的方式。当今最常见的3D打印应用是小型塑料部件。这仍然是一个缓慢而昂贵的过程，随着技术的成熟，应该会变得更便宜和更快。此外，更先进的机器，可以打印多个材料的复杂部分比如打印金属，将会出现。甚至有公司创造机器，使3D打印食品。到2030年，我们可能会看到使用3D打印的三个层次：

一些消费者将拥有廉价、易于使用的3D打印机，允许他们根据在线购买的许可3D型号打印小型塑料部件。这将适用于家用电器的更换部件、手机塑料外壳或儿童玩具等。

对于不太懂技术的消费者，或者更大、更复杂的零件，城市中将会有「印刷店」。消费者可以发送他们的数字设计进行打印，也可以在线订购产品，按需打印。理想情况下，这些印刷店将整合在城市配送中心。

使用多种材料（包括金属）的复杂工业应用将由制造或服务中心内复杂的3D打印机提供支持。

3）自动驾驶车辆

自主引导车辆（AGV） 已在仓库中使用30年。在未来10年内，仓库中AGV的使用将呈指数级增长。这种趋势背后有几个驱动因素。

首先，对仓储灵活性的需求日益增加。流程、产品范围或分销渠道的变化都影响着仓库的要求。传统的螺栓式自动化输送系统无法适应这些变化。AGV提供了所需的灵活性。

另一个驱动因素是AGV的成本同时降低和性能的提高，因为核心组件越来越支持消费产品，如机器人吸尘器和自动割草机。消费品的规模经济比仓库技术要大，而且可以降低AGV使用的传感器和导航系统等基础技术的成本。支持自动驾驶汽车的技术也会产生类似的影响。

在早期的AGV仍然依赖于固定基础设施（如反射器、地板标记或标签）的情况下，该技术如今允许AGV借助车载雷达和摄像机系统进行导航。智能软件和自学功能可以解释图像并指示车辆去哪里。这使得系统能够进行即插即用，因此易于部署和灵活性。

用灵活的AGV取代大型输送系统可能需要数百或数千个小型AGV一起操作。这在过去是不可能的，但今天，当然在2030年，点对点通信、更快的无线网络和基于云的处理能力相结合，实现了协调运行。随着技术的进步，传感器和电子技术的进步将使AGV能够更快地移动，即使与人互动也是如此。

4）移动机器人

在这种情况下，移动机器人是一个AGV上面放一个机器人。这允许机器人通过仓库驱动到存储产品的位置并取回货物。为了有效地工作，这些机器人需要强大的导航、视觉系统和多功能抓手。还需要一定程度的人工智能来处理几乎所有类别的产品、货架配置和产品放置。所有这些支持技术都在迅速发展。

5）IoT连接

随着机器和流程中安装了更多传感器，因此有机会将机器组或整个设施连接到IoT网络，从而提供产品移动的可见性，并启用预测等功能维护。工业物联网网络将很快成为高效仓库管理的重要组成部分，因为它们提供智能仓库所依赖的连接和数据。

6）大数据

大数据计划已经塑造了从营销到预测的一切。它们还将推动物流领域的关键进展，例如前面讨论的预测性运输模型，并可实现机器学习，因为实时和历史数据的集成使机器能够根据过去的情况不断改进其操作行动。

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THE IMPACT ONDISTRIBUTION 分拨的影响

社会和技术的变化肯定会影响未来产品的存储和分配方式。根据这些变化，未来供应链的关键功能将包括：

将产品存储得更贴近消费者许多趋势得出相同的结论：更多人居住在城市，在线订购产品，这将增加对支持当天交货。与此同时，城市将应对日益严重的拥堵和空气污染。

小型自动驾驶车辆和本地交付机器人（如星际飞船）和可能的无人机可能是解决这一挑战的一部分。但是，这些系统通常用于短距离运输，这将要求配送中心位于城市，靠近大量消费者群体。

然而，这提出了它自己的一系列挑战。在许多仓库中，SKU的数量已经达到数千或数万，并可能增长到100，000多个。由于大多数城市环境固有的空间限制，城市配送中心如何满足其所定位的市场需求？

1）定制生产

从阿迪达斯新工厂的例子来看，为一个消费者定制的产品不需要仓库存储。这些物品将在生产时直接从制造现场发送给消费者。

虽然这最大限度地减少了对存储空间的需求，但它需要快速传输和分拣网络，并可能要求一些超短存储来将产品流与使用者计划同步。

到2030年，定制生产将很可能仅限于奢侈品、备件或时尚产品。基本必需品仍将生产库存——可能比现在小批量，但足以需要某种形式的仓储。

2）全渠道支持

支持全渠道零售需要为消费者提供超越传统交付的选项。通过启用店内或路边取件等选项，零售商可以让消费者更多地控制他们接收产品的方式，并消除一些与送货上门的不足，如产品安全性和退货，同时将当天的成本降至最低将"最后一英里"的成本转移给消费者。

这些不同的影响都通过城市配送中心的发展来解决，这些配送中心使分销更接近消费者，支持定制生产，并根据消费者偏好实现快速、高效的交付。

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THE URBAN DISTRIBUTION CENTER OF2030

2030年的城市分拨中心

社会趋势正在推动向众多城市配送中心转移，使关键的物流能力接近消费者。城市的分拨中心可能是共享服务设施，可优化其服务区域或社区的所有物流流程，包括以下核心功能：

1）库存和订单拣选

与当今许多仓库类似，市区DC需要持有一些库存。然而，由于城市空间有限，产品范围可能继续扩大，因此库存将受到限制。原则上，定期销售的小型项目和产品将持有库存。通过3D打印和使用大数据来预测行为并将物品在订购前分发到城市DC，库存量将降至最低。还需要使用本文后面描述的自动领料系统进行订单领料流程。由于城市DC将在共享服务模型中支持多个卖家，因此这创造了将不同卖家的物件整合到一个装运纸箱中的机会，以降低运输成本并增强客户体验。

2）3D打印

库存中不没有的产品可能3D打印。这减少了库存需求，并允许创建个性化产品。城市DC是几台大型、精密且快速的3D打印机的理想位置。使用上述领料方案，还可以将从库存中领料的打印物料合并到一个包裹中。

3）包裹整合

未来的城市DC将整合来自多个卖家或包裹公司的预先挑选的包裹，并整合为最后一英里的运输送达消费者。在功能上，这与当今存在的许多包裹分拣中心没有什么不同。区别在于物流配送将被合并。在当今的网络中，DHL、UPS和FedEx等公司会为其客户进行自己的分拣和最后一英里运输。未来的城市DC将整合所有公司的流程。

4）关键技术扶持

除了支持这些核心任务外，城市配送中心还需要采用一些先进技术来满足2030年的配送需求。

对于拣选，具有高级抓手的智能机器人不仅可以挑选单个产品，还可以从仓库内的多个厂家组装的产品和多个卖家（包括3D打印产品）的订单整合为一个装运纸箱。机器人货物对人或全自动拣选解决方案，如Swisslog的AutoPiQ，将支持城市DC所需的高速拣选。

5）大数据和智能

大数据和智能学习将预测消费者将订购哪些产品，以尽量减少库存；但是，预测并不总是正确的，这将创建额外的产品移动。技术进步，如自动驾驶卡车和机器人装卸系统，将最大限度地减少这些移动的成本。

对于无法打印且无法预测的产品，新的快速长途运输方式可以支持交付未在当地存储的产品。新兴的运输解决方案，如Hyperloop，可以连接大型中央仓库与主要城市的城市DC。另外，更大的长途货运飞机可以提供灵活的、独立于基础设施的长距离运输。此外，还可以部署自动存储和检索系统，以最大限度地增加可存储在可用空间中的产品数量。

6）在线市场

需要更多的DC空间来管理供应和需求之间的关系，也使卖家能够平衡其成本与快速交付的需求之间的关系。这将减少特定城市内的配送中心数量，并最大限度地提高空间利用率。

7）最后一英里交付选项

最后一英里交付将存在许多不同的解决方案，最后一英里交付和城市DC将需要与多种交付选项互动。

相当大一部分包裹仍将以多递送车辆交付。最有可能的是，这将是一个电动的，并可能无人驾驶的，类似的送货版本的车。尽可能短的时间里，有效的装载大量包裹。很可能还需要某种分拣来按照交付次序堆放。

为此，我们可以想象标准化装载模块，其中包裹可以在车辆到达之前进行，并「一次性」装载到车辆中。在车辆内部，可能有一种自动处理形式，向驾驶员出示单个包裹。戴姆勒远景面包车是这一概念的早期例子。城市DC还需要支持客户取件和移动取件点网络。

为了支持取件，DC需要一个类似的「包裹站」，处理隔夜的包裹，位于自动化仓库内用于存储。它将是一个自动装载的单个储物柜，消费者可以从柜的背面打开并拿走他们的商品。

移动取件点将在社区仓库内快速装满多个包裹，然后开到离消费者更近的地方（例如，购物中心停车场），消费者会在那里取包裹。

有些包裹可能需要更加个性化的运输方法。包裹式无人机或类似于星际飞船的小型自动驾驶车辆可以做到这一点。这些方法将需要不同的装载过程，因为每辆车只负责一个目标地点的装载。仓库将需要一系列小型的「码头」停放这些车辆，并有自动装载到无人机或车辆的方式。

另一种可能的情况是，消费者会发送他们的自动驾驶车辆来收集他们的包裹。为此，DC可以使用移动机器人将货物放入汽车后备箱。不难想象，下一代库卡的移动机器人（KMR）会这样做。

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SCALE,FLEXIBILITY AND THE NEED FOR AUTOMATION

规模、灵活性和自动化需求

在一个城市内与消费者直接互动的多个小型中心之间分配仓库容量确实会带来对DC需求增加波动性的挑战。同时，人口老龄化、劳动力短缺和新的劳动法规都要求这些发展中国家实现更高的自动化水平。

事实证明，传统的自动化系统并不适合应对波动性。此外，城市DC因位置而施加的规模限制可能证明是传统自动化的障碍。自定义工程、项目管理和软件编码的必要性都给任何规模的项目都造成了「开销」成本，这通常会破坏小型空间中传统自动化的实施。

然而，较新的自动化解决方案将应对这些挑战。基于小型AGV或移动机器人的系统将更适应小空间，更灵活地应对波动性。有了这些移动系统，将很容易改变路由或逻辑，以适应不断变化的需求。人们甚至可以想象，根据需求，车辆会由向DC供应产品的同一辆卡车，从一个DC调拨到另一个DC。如今，Swisslog’s CarryPick系统等解决方案已经具备了大部分功能。

自学软件和点对点通信将使这些车辆「即插即用」，从而消除传统自动化系统所需的大量固定前端成本。这不仅将允许所需的灵活性，而且还将使小规模自动化系统变得可行。

仓库管理软件已经朝着这个方向发展，其平台（如 Swisslog 的 SynQ）将多种功能（包括自动化控制）集成到模块化架构中，在轻松适应不断变化的技术的同时提供支持预测性物流所需的商业智能。

未来分销的概念视图，显示城市外的一个大型仓库，支持多个城市配送中心，从中央仓库到城市 DC，从城市 DC 到消费者的各种运输选项。

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THE QUESTION OF OWNERSHIP

谁是物流仓库的所有者

考虑到这些城市分拨中心的共享属性的时候，需要回答的一个关键问题是，谁将拥有和经营这些分拨中心。其基本特征是，这些中心将整合来自许多不同卖家的货物流，并可能通过许多不同的供应商，以许多不同的方式整合运输。

三种方式合并是可能的，其中两种合并今天已经可以找到案例。

1）大型电子商务公司可以建立自己的社区仓库。大型电子零售商已经充当了其他卖家可以销售其商品的平台，因此不难想象，只要通过电子零售商的平台订购货物，所有产生的流程都可以通过社区仓库进行路由。问题是，他们会为不使用平台的卖家开放仓库吗？

2）物流服务提供商或包裹公司（如 DHL、联邦快递或 UPS）可以建立和运营这些新的城市配送中心。为众多卖家提供仓储和配送处理已经是他们的核心竞争力之一。这种方法的缺点是，通常这种包裹公司的服务仅限于那些与包裹公司签约的卖家，而且它们相互竞争，这将使得很难达成一个合并的流程。

3）地方政府或城市可以决定哪些物流被允许进入他们的城市。他们将实施合并，以减少交通和污染。这样做，他们也需要解决方案，并且是否真的拥有并经营一个DC的能力；他们可能会定期在市场上招标来选择。他们是不想招投标，但是，如果不这样做，默认情况下，他们的解决方案将不得不开放给任何在这个城市服务的卖家/运输。

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CONCLUSION 结论

供应链经理在实施模块化自动化解决方案以提高仓库的生产率和吞吐量时，已经应对了无数的技术和市场变化。

然而，社会发生的变化，随着可支配收入的增加和消费者期望的提高，可能会使现有的分销网络超出其适应能力。本文提出了仓库未来的远景，来设定这样的需要使产品更接近消费者，支持个性化生产，并通过多种渠道提供当天交货。

如今，AGV、自动拣选和智能模块化软件等解决方案提供了支持这些核心功能的速度和灵活性，并将继续不断发展，以满足未来的需求。

2019（第八届）物流产业创新创业大会