1.智能物流行业概览
智能物流是指利用智能获取、智能传递、智能处理、智能运用等先进技术,集成物流自动化设备、信息系统与控制软件,实现运筹与决策智能化的物流作业新模式。智能物流行业可划分为上、中、下游。上游为物流设备制造商,以提供自动化立体仓库、自动化搬运与输送设备、自动化分拣设备、AGV/AMR(自动导引运输车/自主移动机器人)、堆垛机等产品为主;中游为物流软件供应商,以提供WMS(仓储管理系统)、WCS(仓储控制系统)、TMS(运输管理系统)、LES(物流执行系统)等数字化解决方案为主;下游为物流自动化系统集成商[1]和物流信息平台服务商。图1为智能物流产业链全景图。
2.智能物流关键技术
物流科学技术的发展与应用是智能物流快速发展的保证与基础条件。随着社会物流量的猛增与对物流服务质量要求的提高,物流设备与手段需要更加先进、适用,物流作业需要更加高效、优质、安全,而这都必须以先进技术为支撑,本章节选取了几种关键智能物流技术加以介绍。
◉ 自动识别技术是以计算机、光、机、电、通信等技术的发展为基础的一种高度自动化的数据采集技术。自动识别技术在仓储、运输、配送等物流环节的应用,实现了物流信息的自动化、智能化地高效采集,大幅提升了物流运作效率。
◉ 数据挖掘技术是指从大量的、不完全的、模糊的及随机的实际应用数据中,挖掘出隐含的、未知的、对决策有潜在价值的知识和规则的过程。通过对物流系统中的数据进行统计、分析、综合、归纳和推理,可为企业的决策者提供决策依据、奠定决策基础。
◉ 人工智能技术在物流行业的应用,变革了运输、仓储、配送和管理等各种物流场景,极大地降低了物流行业的运营成本和人工劳动强度,推动整个物流行业从劳动密集型服务行业向科技密集型服务行业转变。
◉ GIS技术是打造智能物流的关键技术与工具,应用GIS可以构建物流地图,将订单信息、网点信息、送货信息、车辆信息、客户信息等数据都在一张图中进行管理,实现快速智能分单、网点合理布局、送货路线合理规划、包裹监控与管理。
◉ SLAM技术即同步定位与建图,或称并发建图与定位。SLAM技术可帮助物流机器人在未知环境中实现机器人的自主定位和导航,从而适应愈发复杂多变的物流作业环境,实现更加高效的作业流程。
3.智能物流应用场景
随着智能化、自动化和新兴信息技术在物流行业不断地发展与应用,我国智能物流正处于起步发展的快速上升期,应用场景也在不断深入与细化。本章节选取了智能物流的主要应用场景进行介绍。
◉ 工厂物流作为支撑企业生产制造的重要环节,已成为智能物流应用的重要场景之一。工厂物流的智能化升级改造以产线协同为基础,需以协同物流系统的原料输送,成品、半成品的存储等环节满足产线工作的需求,呈现出智能物流与生产制造融合发展的趋势。
◉ 航空物流面对不断增长的运输压力,开始积极探索智能物流建设,云计算、大数据、物联网、无人物流车及自动化输送系统等新技术、新设备开始融入机场物流体系,以应对在时效性、可靠性、复杂性以及大处理量和长距离运输等方面的特殊性要求。
◉ 港口物流是围绕以港口为核心枢纽的全程物流链。自动化、智能化机械设备及云计算、大数据、移动互联网、物联网等技术的应用,实现了基于数据驱动的港口物流智能化与协同化运营服务,实现整个港口物流作业、 运输服务及港口管理等各个方面的“大通关”一体化服务。
◉ 公路物流作为我国物流运输的主要方式之一,其整体规模基数较大且稳定,后续仍有较大的增长空间。新兴信息通信技术的应用,提供了“算力”与公路物流业务深度融合;“互联网+物流”的货运平台经营模式,实现了公路物流行业资源的有效配置与智能协同。
◉ 铁路物流是支撑我国工业发展的重要交通方式,并且随着工业发展而保持稳定增长。基于物联网、射频识别、人工智能等多种技术的智能系统的整合集成应用,铁路物流实现了对信息的全面掌握和管理、资源的调整调配与智能化运营分析,提升了铁路物流智能化水平。
4.智能物流行业市场格局
随着我国社会生产力的高速发展和企业智能化、自动化的高质量发展需求的愈发迫切,企业对物流自动化设备、软件和系统集成业务的需求也与日俱增。中商研究院数据显示,2018年中国智能物流市场规模突破4000亿元,2020年中国智能物流市场规模近6000亿元,预计2021年,我国智能物流市场规模将达6477亿元。
面对我国如此庞大且高速发展的智能物流市场新蓝海,e-works特别选取了智能物流行业物流设备、物流软件、物流系统集成、物流信息平台四大领域的主要厂商,设计并构建了“智能物流产业生态地图”。
4.1 物流设备领域
智能物流设备主要包括自动化立体仓库、自动化搬运与输送设备、自动化分拣设备等。自动化立体仓库作为智能物流系统的重要组成部分,是众多智能物流厂商的核心业务之一。自动化立体仓库国外主流厂商包括日本大福、村田机械,德国德马泰克、胜斐迩,瑞士瑞仕格(其母公司库卡集团已被美的收购)等;国内主流厂商包括北起重、北自所、昆船物流、今天国际、太原刚玉、北京高科、新松机器人、沈飞、江苏华章等。
自动化搬运与输送设备种类众多,包含了叉车、AGV/AMR、自动化输送设备和堆垛机等。叉车国外主流厂商有日本丰田叉车、力至优三菱(包括Rocla),德国林德、德马泰克,美国永恒力、海斯特、科朗等;国内主流厂商有合力、杭叉、比亚迪、龙工、柳工、宝开、江淮重工等。
AGV和AMR是自动化搬运与输送领域的核心设备,国外主流厂商有美国Kiva systems、inVia Robotics、IAM Robotics、汤普金斯,丹麦MiR,新加坡Grey Orange、法国Axter,日本力至优三菱叉车集团旗下的Rocla等;国内主流厂商有海康威视、新松机器人、库卡机器人、极智嘉、炬星智能、佳顺智能、旷视机器人、嘉腾机器人、快仓科技、昆船智能、井松智能、科钛机器人、国自机器人、柯金自动化、盟立自动化、灵动科技、斯坦德、海柔创新等。
国外自动化输送设备主流厂商有德国德马泰克,美国霍尼韦尔,荷兰范德兰德,瑞士英特诺,奥地利科纳普,日本村田机械、大福等,在磁悬浮输送领域主要有德国倍福、博世力士乐、费斯托,奥地利贝加莱,美国罗克韦尔自动化等主流厂商;国内自动化输送设备主流厂商有诺力股份、天奇自动化、北起重、北自所、东杰智能、华南新海传动等。
堆垛机作为自动化立体仓库的核心设备,是非常重要的起重运输设备,国外主流厂商有德国胜斐迩、德马泰克、米亚斯,美国霍尼韦尔,日本大福、村田机械等,国内主流厂商有昆船智能、今天国际、兰剑智能、北自所、北起重、罗伯泰克等。
自动化分拣设备领域的国外主流厂商有德国德马泰克、伯曼机械,荷兰范德兰德,奥地利科纳普,美国霍尼韦尔,日本大福等;国内主流厂商有昆船智能、新松机器人、诺力装备、兰剑智能、罗伯泰克、泰禾智能等。
4.2 物流软件领域
物流软件主要有WMS(仓储管理系统)、WCS(仓储控制系统)、TMS(运输管理系统)和LES(物流执行系统)等。WMS国外主流厂商有德国SAP,美国Oracle、Infor、QAD、E2open、Blue Yonder等,国内主流厂商有富勒信息、唯智信息、科箭软件、科捷智能、C-WMS、通天晓软件、盘古信息等。WCS厂商大多集中在智能物流设备的厂商之中,国外WCS厂商有德国德马泰克、胜斐迩,美国霍尼韦尔,荷兰范德兰德等;国内WCS厂商有极智嘉、伍强智能、音锋机器人、科捷智能、欣巴科技、意欧斯等。TMS国外主流厂商有德国SAP,美国Oracle、Blue Yonder等;国内主流厂商有富勒信息、唯智信息、科箭软件、胜沃智能、oTMS、九州通达、华泰软件等。LES国外主流厂商有德国SAP,美国Infor等;国内主流厂商有富勒信息、科箭软件、华天软件、聚龄信息、因致信息等。
4.3 物流系统集成领域
物流系统集成商基于对物流设备和物流软件性能的深入研究,结合自身整体规划、系统设计和整合行业资源的能力,根据客户的需求为其量身制定智能物流系统,使得物流系统集成商处于整个智能物流行业的核心地位,也是产业价值链中利润率最高、成长性最强的一个环节。
根据美国权威物料搬运领域杂志MMH(Modern Materials Handling)公布的2020年全球物流仓储系统集成商20强榜单来看,国外主流集成商主要为德国德马泰克、胜斐迩、伯曼机械、西门子、WITRON,美国霍尼韦尔、MHS、DMW&H,日本大福、村田机械,意大利Elettric80、Systerm Logistics SpA,奥地利科纳普、TGW,还有瑞士Kardex AG、瑞仕格(其母公司库卡集团已被美的收购),法国SAVOYE(诺力股份收购)、荷兰范德兰德等;国内主流厂商主要为诺力股份、新松机器人、北自所、昆船智能、北起院、今天国际、兰剑智能、凯乐士、音飞储存、东杰智能、井松智能、科捷智能、普罗格、中科微至、德马科技、伍强科技、安吉智能、中集天达、上海宝开、瑞晟智能、世仓智能、罗伯泰克、江苏高科、江苏六维、江苏华章等。
4.4 物流信息平台领域
物流信息在物流活动中占据十分重要的地位,物流信息平台服务商是指充分利用互联网资源和计算机通信网络技术,提供物流信息、技术、设备等资源共享服务的信息平台。国外物流信息平台主流厂商主要为C.H.Robinson Worldwide、FREIGHTOS、FreightFilter、HAVEN、Transporteca、Logistitrade、Fleet、Shipwise、Shipping Exchange等;国内物流信息平台主流厂商为中外运、中储、中远海运、宝供物流、满帮集团、福佑卡车、传化物流、G7(汇通天下)、货拉拉、物易云通等。
5.智能物流行业发展趋势
“十四五规划”明确提出“需要促进人工智能、大数据、区块链、云计算、5G等新技术在智能物流等重点领域落地”,同时随着新零售、智能制造等领域对物流的更高要求,智能物流行业将继续发展壮大。智能物流的发展趋势取决于在业务变革和技术创新所产生的重大变化,目前,智能物流行业呈现出以下发展趋势:
5.1 自动化物流建设成为刚需,自动化物流设备市场前景广阔
目前,已建设的自动化物流系统主要分布于自动化水平较高的烟草、医药、汽车、机械制造和电商物流等行业。但物流活动贯穿企业生产/经营活动的全过程,为应对不断变革发展的新业态、新模式,提升内部运营与外部服务质量,各行各业对智能物流系统建设均有广泛的刚性需求。因而,作为系统基础硬件设施的物流设备市场前景广阔,其中自动化立体仓库、自动化输送与搬运设备潜力最佳。根据GGII(高工产业研究院)数据显示,2019年我国自动化立体仓库保有量6000座左右,每年预计会以17%的速度复合增长,到2021年我国自动化立体仓库保有量约有8000座左右;根据中国移动机器人(AGV)产业联盟统计数据显示,2020年度,我国市场新增工业应用移动机器人(AGV/AMR)41000台,较2019年增长22.75%,市场销售额达到76.8亿元,同比增长24.4%。目前,国内自动化立体仓库和自动化输送与搬运设备(如AGV/AMR等典型设备)的应用虽有快速发展,但相较于欧美发达国家而言,应用程度仍然不高,未来市场规模依旧有较大的增长空间。
5.2 抢占价值链核心地位,物流设备制造商向系统集成商转型
随着自动化物流建设的推进,无人化发展的深入,自动化物流设备的应用愈发广泛,企业格外关注物流自动化厂商对各类设备进行统一管控的系统集成能力;再加上自动化物流设备行业竞争逐渐加剧,物流设备制造业务研发投入大,相对于价值链核心地位的物流自动化集成业务成长性更弱、利润更薄,众多物流设备制造商已向系统集成商方向转型。
5.3 软件定义硬件,物流设备从数字化向程控化升级
物流硬件设施作为物流系统的执行基础,其性能不断提高却难以实现颠覆性的创新,因而在发展趋势上必然呈现出思维与执行的融合,从数字化向程控化(软件程序主导物流信息系统)演进,而物流思维系统即软件控制系统将逐步成为硬件系统的大脑与控制中枢,主导着物流硬件系统的进化与升级。在硬件、控制与数据的逻辑分层的基础上,控制层系统软通过互联网可随时迭代更新,数据层可实时接受互联网数据并自动识别感知,进而调动软件进行数据处理与分析,从而实现软件定义物流硬件。
5.4 外部环境复杂多变,物流平台服务商逐渐向供应链上游延伸
轻资产运作的物流平台服务商相较传统物流企业,具有运力资源丰富、信息传递迅速、资源调拨捷敏等优势。面对愈发不确定的外部环境和不断发展的业态,物流平台服务商更加注重新兴技术与数据应用,在充分发挥信息资源和调度优势的前提下,主动调整业务模式,延伸产业链条的同时,努力提高物流平台供应链上下游的稳定性、协同性、顺畅性,以增强物流平台的抗风险能力。
5.5 本土厂商同外资厂商错位竞争,并不断向高端市场渗透
国内物流自动化市场中,外资厂商和本土厂商在充分竞争中不断发展,并在不同领域和项目形成各自优势,逐渐呈现出错位竞争的市场格局。外资厂商因其成立时间早、技术长期积累和项目管理经验丰富等优势占据行业高端地位,专业度集中,具有较强的议价能力和较大的营收规模;而本土厂商由于起步晚,技术、经验积累不足,发展较为分散,主要凭借着高性价比和本土化后市场服务优势多集中于中低端市场,但近年来,经过技术积累和研发创新,逐渐向高端市场渗透。
5.6 新兴技术不断发展与应用,助力智能物流加速发展
5G、云计算、物联网、大数据、人工智能、移动互联和区块链等新兴技术的发展与应用,对当前物流系统进行了颠覆与重构,基础设施不断完善,应用场景不断加深,运作模式不断变革,经营效率不断提升。物流信息得以实时存储、传输,物流设备得以高效互联与智能受控,物流系统得以智能分析与实时决策,实现跨企业的数据共享、跨流程的标准统一和跨地域的物流追溯,促使物流行业朝着自动化、数字化、智能化的方向加速发展,实现从劳动密集型向科技密集型转变,从而促进整个行业降本增效。