快递物流自动化分拣设备迭代进程

在物流中转场景中,快递中转场的设备投资、迭代速度和自动化程度最高。首先,我们断代和评估快递中转设备,并对每一代的特点和效果进行分类和分析。

快递行业各公司的设备投资时间差异很大,无法从时间上区分,从设备设计模型和自动化程度上断代。快递分为三代。第一代用于输送线,设备模型标志为平面线布局,如环形/非字形。第二代是矩阵分拣,设备模型标志为,从平面布局到三维矩阵设计,第三代为高度自动化,设备模型标志为自动化分拣率超过75%,除装卸外,还有自动化设备投资。特点:更换一代大约需要3-5年。每次迭代,观众的生产能力更高,效率越来越高,员工熟练度依赖性降低。

第一代,输送线正式引入快递行业。从最初的单条装配线到非字形、环形和平线的相互分配,设备布局非常简单。非标准件具有较高的包容性。正常生产能力为3500-6500个包裹/小时,全场生产能力一般控制在50万个包裹内;该模式对员工熟练度要求高,人均生产能力低,不能满足网络快速扩张造成的多流分拣需求。

第二代、分拣矩阵、设备工艺设计从平面到三维交叉,真正实现货物不着陆操作。整个场地的生产能力大大提高,枢纽和一级场地开始突破数百万的生产能力。同时,通过多线、多线交叉满足多流方向,中转场地的边际效益大大提高。然而,对于非标准件的包容性降低,需要大量的线下处理,更依赖于员工的熟练程度。同时,随着设备技术的更新,自动化设备应用逐渐出现在第二代,如交叉带分拣机、摆臂、模块带等,但自动化应用尚未探索观众的自动化模型,更多的是局部优化,而不是人工成本降低和效率提高。

第三代,自动化设备投入高,全场设计模型可自动化,自动化分拣率一般在75%以上。详细的模型和设计已在2020年9月的文章中详细描述,不再描述。但必须提到的是,在这一代中,终端配送点也开始投入设备,主要是简单的输送线/集装箱/直线分拣机。但它也是这一代人的显著特点之一。

快递行业的三次迭代不仅是设备的迭代,也是管理逻辑的变化。有几个显著的特点需要注意:

首先,大规模的边际效应不是第一代,而是第二代。因此,业内大部分快递仍处于第二代或第二代+代,继续深入挖掘设备的残留价值和边际效应;

其次,高度自动化设备的投资成本非常高,往往达到数千万甚至数亿的水平。附加电力,维修团队成本也很高,观众回报周期至少3年,损益计算尤为关键;

第三,需要更新支持管理逻辑。在第1.2代,现场管理侧重于人员管理和全场节奏控制。第三代后,人机磨合、时间连接、路由和峰谷值调整、工具配置和应用更为关键,削弱了人力管理的要求。管理难度更大,不会降低;

第四,员工的劳动强度大大降低,对操作熟练度的要求也大大降低。特别是第三代后,除装卸岗位外,员工只剩下设备补充要求和非标准件处理。

第五,成熟的模式应该被抛弃。在快速迭代的背景下,一米宽一公里深的概念是一个障碍。模式越成熟,精度越高,回头或升级的难度就越大。

规模效应不能带来明显的边际成本效益。快递行业的特殊性在于,长期存在大量客户、低周转率、低成本专线,纯手动操作的运营模式已经达到了效率极限。为个人客户市场建立标准化网络,必然导致周转率高、运营成本高、标志性公司德邦、高利润个人客户占50%以上仍无法实现长期利润,最终出售。

从2021年全国零负荷货运量前8家公司的角度来看,安能、壹米、百世、三志仍处于高负荷、低收入的范畴。目前,唯一能摆脱这种模式的是旧金山快递。商品数量规模和收入规模处于领先地位。从顺丰快递的情况来看,个人客户和每月结算客户占50%,重点关注工业带市场和中小企业商务部件。此外,顺丰快递的中转模式不同于其他玩家,中转效率没有达到极限,下面将详细分析几何。

快递物流自动化分拣设备迭代进程

劳动力供需逆转,窗口期短,招聘难度越来越大;物流业一直是劳动密集型行业,包括快递物流,特别是所有劳动力转移模式,近年来招聘难度越来越大。根据京东物流战略与创新研究院发布的《供应链改革下的制造挑战与物流响应》数据,物流行业劳动力供应逐年减少,物流公司需求越来越高,预计2024年左右供需逆转。如果数据预测准确,未来三年将是整个快递行业转型的窗口期,我们是否愿意。

快递物流自动化分拣设备迭代进程

中转年龄分布向后移动,40岁以上占30%以上,工资吸引力严重不足;几何抽样了一家公司两个中转场的年龄分布。从结果来看,1号场地30岁以下占24%,30-40岁占49%,40岁以上占28%。2号场地30岁以下占31%,30-40岁占35%,40岁以上占35%。此外,近三年来,该行业新员工的入职年龄限制从40岁延长到45岁,甚至一些公司50岁以上的员工也可以入职。在一些专线和外包公司,50-60岁的人员比例并不低。我们不得不面对逐渐无人使用和老化的问题。

新型自动分拣设备的承载能力提高到50kg/平方米,分拣规格扩大到1008080,部分公司的设备处理率可达85%以上。设备处理能力的提高已扩大到20-50kg/件的快递重量范围。为此,几何对部分公司的快递场地进行了实地考察。从抽样结果来看,旧金山快递包装结构最好,二次包装占25%以上,体积小于1008080,单件小于50kg占90%以上。

85%以上的比例符合其他两家快递公司的体积。相比之下,KA客户的比例越高,商品标准就越高。个人客户越多,尤其是低价个人客户越多,商品标准就越低。在设备的实际使用中,最大的困难是多件和混合件的操作复杂性。

自动分拣设备生产能力提高,人工30%+自动化70%的人机组合模式,生产能力满足一般中转生产能力的需要。根据目前滑靴分拣机和窄带分拣机的极限生产能力,可达6000-7000件。传统快递行业以方/吨为单位进行生产能力统计。几何尝试统计行业内几家公司每小时卸货的数量,以快递的包裹生产能力维度计算生产能力。

从计算结果来看,小时卸货量产能在8000件/小时内(2万平方米双边仓库标准作业场地),按自动化上线比例70%、线下人工处理比例30%计算,自动化处理产能6000件/小时即可满足峰值小时的需求(这也是顺丰快递自动化设备设计模型的核心原因之一)。当然,也会带来人机结合的管理难度,同时处理同一订单的线上线下问题,调整整个运营配套政策。

快递物流自动化分拣设备迭代进程

除上述几点外,人工模式下的产能基本达到极限。中转场人均卸货吨位为15-20吨/天,装车吨位为10-15吨/天。人工操作极限后的边际效益只能通过扩大枢纽级场地,拉直三、四线城市的直发来降低周转效益,但必然会对枢纽级场地的运行效率、人工数量和吞吐弹性提出更高的要求。如果不改变行业内枢纽级场地的爆炸概率,将逐年增加。

从以上几个简单的分析来看,快递行业目前的运营模式,股息已经耗尽。无论我们是否愿意,发展趋势都迫使快递行业走向设备化和自动化。从行业现状来看,我们还没有考虑或准备好,但自我革命的窗口期已经关闭了倒计时阶段。

行业领导者努力从快递自动化的发展过程中学习经验,并试图借助快递经验实现快递的跨越式发展。但无一例外,它们都变成了鸡肋。在这里,几何学必须首先钦佩顺丰快递作为行业领导者的独立性和创新性。

行业领导者试图从快递自动化的发展过程中学习经验,并试图借助快递经验实现快递的跨越式发展。但无一例外都是鸡肋。在这里,我不得不佩服顺丰快递作为行业领导者的独立性和创新性。

一、快递行业自动化发展现状:都想站在巨人的肩膀上。

首先,我们首先根据快递行业的断代方式,对当前快递行业的自动化投资模式进行初步断代。由于快递的发展,快递的特点与快递不同;

第一代,中转场输送线+集配站输送线的应用。快递行业和快递行业的巨大区别在于集配站的模式。几何认为,在集配站投入设备比在中转站投入设备意味着更大的思维变革。以顺丰快递为例,中转场按照快递模式:伸缩机+平线互拨+输送线细分集配站。同时,在逻辑上,底层采用子母单的方式,可以用单个包裹进行中转妥投、签收、理赔等管理。场地逐渐放松了分批配送行业的慢性病。集配站还参照快递模式:将伸缩机+输送线细分为路区,通过三、四派提高时效性,结束分批配送问题。

快递物流自动化分拣设备迭代进程


第二代,矩阵的使用与模式和快递矩阵基本相同,只是根据货物类型进行线体加宽、滑槽、合流等优化。这部分使用更多的是以大包裹为主要市场目标的公司,德邦、壹米滴答等投资更多。其他公司基本没有使用,核心原因是批量装载太严重,无法解决这个问题。

第三代,高度自动化设备投资。快递行业目前还没有成熟的高度自动化模型。每个家庭都处于探索和剽窃的阶段。主要模式分为三类:AGV叉车、快递自动化矩阵优化、N合一自动分拣设备。以后将详细分析这三种模式和最新的猜测。

综上所述,快递行业目前设备发展中断后,根据各公司的公开信息,主要玩家的进展总结如下:

快递物流自动化分拣设备迭代进程

壹米滴答起源于大包裹时代的设备投入,基本应用于快递行业的第一代和第二代设备设计模型。大包裹分拣一般采用第二代矩阵,最终手动分拣打板/推车/笼框进行细分传站。然而,由于后来收购和发展的匹配,第三代测试和尝试基本停滞不前。

德邦作为行业先驱和参与快递行业的经验,不断尝试快递行业的矩阵、摆轮分拣、模块带、自动叉车等设备。在华东和潮汕投资了两套自动分拣矩阵模式,从使用情况来看效果不好。同时,投资的AGV叉车效率高,算法问题也没有大规模成功。总的来说,它主要是第二代,尝试第三代。然而,第二代和第三代都未能动摇手动操作模式。

顺丰快递作为该行业的绝对领导者,受益于快递分拣的经验,在快递自动化投资方面也是最坚定的。根据公共信息,全国投资不少于6个高度自动化场地。自动化模式为:双层分拣、第一层人工分拣+第二层(N合一+窄带/滑靴分拣细分)。受分配问题的影响,使用有限,后续模式将详细分解。

中通、百世、安能等公司受旧金山快递影响较大,模式与顺丰快递基本一致。目前,他们都遇到了批量装载无法解决的问题,第1/2套尝试后基本停滞不前。

快递中转场自动分拣模式。

根据《德邦2020年非公开发行a股计划(二次修订稿)》,当年募集6.14亿元计划用作转运中心智能设备升级及IT系统建设项目。从募集资金额来看,德邦计划在三年内投资8.5亿元进行转运中心智能设备升级项目,其中半自动矩阵分拣设备计划投资3.68亿元,全自动小分拣设备1.17亿元,全自动大分拣设备3.66亿元。

德邦在计划中给出的三个必要原因是:扩大业务处理能力,满足未来市场需求、提高自动分拣效率,建立长期竞争力、优化劳动力成本,提高公司整体效率。那一年,几何曾经认为快递自动化的快速发展已经开始,最后看到有人想突破自己建立的枷锁。两年后,大胆的话语,前燕,已经飞进了富裕的家庭。

快递物流自动化分拣设备迭代进程

前几何提到,业内大部分玩家都希望在快递的基础上直接走向第三代自动化分拣模式。行业主流方案有哪些,各有优缺点?

第一:矩阵自动分拣。

这种模式几乎复制了快递行业的高度自动化模式,并在设备承载能力提高和宽度增加后投入使用。与快递自动化矩阵没有本质区别。根据不同类型的零件,产能在5万-1万小时左右波动;优点:适用于单票单件的大包裹操作,提高了装卸效率和匹配效率。缺点:快递和快递要求不同,订单分批大幅增加,不敢使用快递货不落地,流向装车的方式。后端人工匹配订单消耗大量劳动力,抵消了自动分拣效率的提高。这种模式在不改变操作模式的情况下几乎没有发展机会。

第二:AGV叉车。

从2015年前后安能在武汉投资的第一套地链分拣模式,到行业普遍投资的AGV叉车模式。据几何了解,德邦、安能、云达快递、菜鸟等都有AGV叉车测试。优点:部分固定位置和低频流动可自动插入、处理和放置,可局部替代人工提高效率,成本低于人工;缺点:直线运输速度快,插入速度慢,位置精度要求高。在复杂的实际操作场景中,它不能自动找到源头。同时,由于行业卸车后的匹配过程问题,托盘位置不固定,需要手动驾驶插入,然后交给AGV处理,成为只能跑直线的鸡肋。对于AGV的任何模式,无论是快递、仓储还是快递,几何都认为远未达到应用阶段。

快递物流自动化分拣设备迭代进程

第三,双层分拣,第一层人工分拣+第二层(N合一+窄带/滑靴分拣)

这种方法是目前行业推广程度较高的模式,通常每小时产能5000-8000件/小时。充分利用场地层高,将场地设计成两层,第二层架高3米以上,在钢平台上布置自动分拣设备,解决大部分标准件的操作。矩阵分拣完成后,通过窄带/滑靴的分拣方式,按流向分拣到滑槽,然后打板与一层订单合流临时存放。第一层继续采用人工卸车、组装板和临时存放的传统方式处理非标准件。第一层、二层组装板完成后,放置在出口临时存放区进行合流装车。

优点:解决传统模式空间利用率低的问题,通过自动分拣设备提高大多数标准件的处理效率,提高标准件的卸载速度。一些大流向方向可以通过伸缩机直接进入汽车,以实现货物不着陆。同时,可考虑当前非标准件的处理,货物类型兼容性高。缺点:线上线下双层处理速度不一致,导致批量装载问题加剧。未来单线生产能力有限,只能满足当前情况的需要。

当然,如果下面几何中列出的几个问题点真的能取得突破。快递中转场实现流向操作模式,货物不落地,无需再组装板,配备齐装车,充分发挥该模型的真正价值。

这种方法还有另一种优化方法。目前,顺丰快递终端分拣逻辑的流向可以将流向降低到订单水平。根据订单进行滑道分拣,订单分拣完成后随机分拣下一个订单。这种方法可以解决批量装载的问题,但节省成本,进退两难。

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