支持自动化微履行中心

支持自动微型融资中心 CONTENTS 不断增长的需求零售中的自动化2 MFC与 浓缩完成5 对服务的需求生命周期管理9 什么是竞争优势 理光的祭品？11 日益增长的零售自动化需求 尽管几十年来自动化的重点一直放在工业机器人的生产上，但自动化的最大机会越来越多地出现在供应链的存储、分销、履行和零售层面。鉴于全球零售市场的高收入增长率，这一趋势不足为奇。根据图1，从2020年到2030年，全球零售收入预计将从27.7万亿美元增长到55.3万亿美元，10年复合平均增长率(CAGR)为8.8%。越来越多的收入集中在电子商务上，从全球零售总收入的15%增长到40%。这一增长归因于几个原因，包括有竞争力的价格、购物体验、价格比较、产品评级、客户评论、大流行加速的消费者习惯的变化以及大流行后的复苏好于预期。 图1:在线与砖瓦和砂浆零售收入世界市场：2019年至2027年 （来源：ABIResearch） 20202021202220232024202520262027202820292030 6012% 10% 508% 6% 40 收入（万亿美元） 4% %更改 302% 0% 20-2% -4% 10-6% -8% - 砖与砂浆 电子商务收入同比增长 在需求大幅增长的推动下，这种增长对当前的供应链基础设施构成了巨大压力。北美、欧洲和东亚市场的劳动力参与率下降和劳动力市场紧张进一步加剧了这种压力。 随着对更多产能的需求同时运行，消费者对产品可用性和交付时间的期望继续飙升。因此，所有供应链参与者都必须提供更多，更快，并维护更多种类的库存单位（SKU），同时最大限度地提高吞吐量并扩大品种，这需要更多的分布式供应链。因此，旧的基础设施正在得到补充，并被战略上更靠近客户群的较小履行中心所取代。 进一步的驱动力是竞争。像亚马逊这样的纯零售商已经重塑了全球零售业，并通过扩展高度自动化的绿地网站，占据了全球零售业的越来越大的份额。因此，传统的实体零售商、杂货店、快递公司和第三方物流公司必须适应并提高效率。 在不断增长的需求、客户需求和内部竞争之间，全球零售业的主要参与者正在对自动化技术进行更多的投资。重要的是，这些技术正在零售中部署，并进一步在供应链中进行仓储、配送和履行。 微观流动性增长 供应链非常复杂，但可以大致分为五个部分； •生产物流：制造中心、工厂、铸造厂和车间内的内部仓库和物流操作。该过程通常涉及自动引导车(AGV)或自主移动机器人(AMR)，将托盘和较大的货物从本地存储区往返于生产线。 •存储仓库:用于中长期存储而非即时分配的公共或私人仓库。还包括用于存储全部或部分制成品的生产仓库 。机器人和自动化系统可用于卸载、装载、物料搬运和库存跟踪。 •配送中心:区域设施用于接收、调度或合并货物成批或批发和非消费者分销。运输在本节中仍然很常见。 •电子商务履行中心：用于处理单个客户订单的仓库，然后将其发送到最终目的地。例如，亚马逊的履行中心高度自动化，拥有超过350,000辆AGV。 •最后一英里交货:使用车辆将消费者运送到他们的住所或附近。像StarshipTechnologies和Nuro这样的移动机器人系统在这个领域变得越来越受欢迎。像亚马逊这样的供应商也在通过无人机交付飞行员寻求其他交付渠道。 而传统的供应链主要集中在仓储仓库和配送中心 直接向零售商销售，不可否认的是向履行中心的转变。 如图2所示，履行中心相对于传统存储和配送的比例将显著增加，从2022年占所有设施的10%增加到2027年 的19%。这意味着全球设施从11,555个增加到28,974个。快速增长凸显了创建更灵活供应链的紧迫性。 图2:在线与砖瓦和砂浆零售收入世界市场：2022年至2027年 180 160 140 120 100 （ 80 60 40 20 0 202220232024202520262027 （来源：ABIResearch ）仓储仓库配送中心电子商务履行中心 履行中心可以有各种规模，但越来越多的是在考虑空间和位置的情况下进行开发，这导致了微型履行中心（MFC ）的普及。MFC通常被认为是履行中心的子类别，代表了现代自适应供应链的下一阶段。它们通常位于离市区更近的地方，甚至可以放在商店附近进行步入式收藏。这些MFC的占地面积比传统的履行操作小，依靠垂直度和自动存储和检索系统（ASRS）来实现最大的吞吐量和密度。 MFC履行即将到来的增长应被视为更广泛趋势的延伸供应链行业： •零售领域缺乏技能、空间和速度。缺乏可用和可靠的劳动力来填充实体店，并且需要提高当前供应链中的速度。 •长方体自动化解决方案的可用性不断提高专注于适合在一个小空间。像Autosore，Attabotics和AlertInnovation这样的公司就是已经产生收入并在市场上建立自己的公司的例子。 •通过电子商务渠道销售的百分比不断增加。MFC是向在线订单战略转变的演变。为了跟上这一趋势，供应链必须不断发展。 •长尾客户希望有更全面的SKU可供选择因为他们需要在履行中心内移动不同类型的商品。劳动力市场的紧缩加剧了这一挑战，但可以通过机器人采摘站、长方体ASRS和移动操纵来解决。 •零售商寻求更接近地铁市场以获得更快的响应时间为了与亚马逊竞争（亚马逊收购全食食品公司）并捍卫市场份额 。在每小时交付杂货和第二天交付零售商品的需求的驱动下，MFCs帮助杂货零售商为大量的SKU实现有利可图的当日服务。 随着零售商关闭更大的农村配送中心并增加对履行中心的使用，许多人决定在更靠近人口中心的地方建立微履行中心 （MFC），以加快运输速度。然而，这些MFC严重依赖垂直存储，因为它们的占地面积较小，并且需要优化昂贵的城市设施中的空间。这导致固定自动化(AS/RS)的显著使用。主要分销和履行选项的细分可以在下面的图3中看到。 Figure3:FacilitytypesforDistribution&Fulfillment （来源：ABIResearch） MFC与集中完成的差异 如何将基于MFC的自动化解决方案与标准履行中心区分开来？MFC解决方案被理解为占用3000平方米以下的货物到人拣选系统。MFC可以位于商店、配送中心或作为独立设施。虽然MFC解决方案和标准履行解决方案利用许多相同的自动化技术，但像在线杂货店Ocado这样的大型集中式解决方案要大得多，需要专用设施。 虽然亚马逊在集中履行系统上运行，但他们已经尝试了MFC。他们最近在纽约布鲁克林的一家黑暗商店开设了试点。在相同的交付半径下，传统的大型履行中心规模更大，数量更少，但MFC预计将以很高的速度激增，以满足客户的需求。MFC优于传统履行的好处包括： •交货时间:通常最好尽可能靠近客户挑选订单，这可以通过MFC更好地实现。 •半径:传统的实现可以在人口稠密的地区相当好地工作，但是MFC对于满足更分散的人群的需求变得至关重要。 •资本强度：MFC模式的好处是资本密集程度比集中履行低。虽然像Ocado这样的集中履行中心可能需要24个月的时间来建立一个300,000平方英尺的设施，但它可能只需要20周的时间和安装MFC的成本的十分之一 。 然而，MFC解决方案也有缺点，它们需要更多的设施和更多的分布式网络，从而扩大了潜在效率的区域，并产生了对第三方支持的需求。 MFC通常通过ASRS自动化。这些解决方案是高度复杂的固定自动化形式，与机器人社区吹捧的许多解决方案完全相反。但是，尽管自主移动机器人已经获得了一定程度的普及，但它们在采用方面远远落后于ASRS。虽然自主系统提供的灵活性是一个好处，但对高通量高密度解决方案的关键需求使得ASRS在现代零售业中非常受欢迎。 当然，在未来，将会有一个高度的实验，许多MFC供应商可以利用AMR、拣选站和移动操纵系统来补充他们的ASRS解决方案。基于ABIResearch的发现，MFC技术的未来路线图将如表1所述。 Table1:MFC技术演进 （来源：ABIResearch） 类型 非自动化履行 自动化履行 以长方体为中心的自动化 自适应履行 技术 手动拾取器有限运输 ASRs输送车站手动捡拾器 长方体ASRSAGV车站的手动拾取器 长方体ASRS固定机器人AMR自动装载和卸载用于拣选的移动操纵 时间线 1950- 2000- 2010- 2020- 当前的自动MFC市场 ThereisarangeoftechnologiesassociatedwithMFCs.Generally,thetechnologiesaresimilartothesolutionsofferedforgoods-to-personlogisticsinallfulfillmentoperations,asseenonthefollowingpageinTable2. Table2:履行的不同自动化技术 （来源：ABIResearch） 类型 非自动化履行 自动化履行 以长方体为中心的自动化 自适应履行 AGV 自动导引车利用QR码、教导和重复方法以及磁带来导航结构化环境。用于托盘堆叠、牵引和牵引。 亚马逊：在Etailer的履行运营中部署了350,000辆AGV。 可信技术开发的生态系统 需要辅助基础设施、磁铁和/或标记 AMR 自主移动机器人是先进的机器人系统，可以在最少的帮助下感知和导航环境，而不是依靠传感器融合和同时定位和地图绘制。 FetchRobotics最近被ZebraTechnologies以3.05亿美元的价格收购，并与DHL等快递公司合作。 灵活性动态重新路由 新生市场缺乏技术冗余难以缩放 移动操纵AMR 这些是移动操作但是，由于运动控制，感知和费用方面的挑战，它们的部署非常具有挑战性。 IAMRobotics是一家位于匹兹堡的供应商，其目标是MFC，其移动平台装有铰接臂。 能够完成工人的大量任务，特别是挑选 运动控制挑战成本高不发达的市场和规范 自动存储和检索 重型固定基础设施，使用运输工具，起重机，班车和拣选站的混合物来存储和取回货物。解决方案通常取决于存储托盘，重型货物，纸箱，垃圾箱，托盘或小物品。 Knapp，Dematic和HoneywellIntelligrated是该领域的一些主要供应商。 非常高的吞吐量成熟的市场与许多供应商在一个既定的市场 高成本不灵活占用大量空间无法轻松重新部署以进行微履行 长方体自动存储和检索 更紧凑的3D中心穿梭系统。提供垂直度和存储密度，提供比传统ASRS。 自动存储有500个该公司最近从软银获得了10亿美元的资金。 高速和吞吐量高密度-可装入MFC许多新玩家增长很快 生命周期管理市场有限成本仍然很高不能完全自动化-仍然需要选择器 基于快门的ASRS-速度 Dematic，Swisslog，KNAPP，Vaderlade和HoeywellItelligrated等已建立的ASRS供应商依赖于航天飞机，起重机和拣选系统的混合。虽然他们的技术已经成熟，但他们的解决方案很难应用于MFC策略所需的小形状因素。主要问题包括高度的复杂性和维护成本，以及许多单点故障。这些系统通常也是巨大且复杂的,以部署在城市区域或商店附近或附近。由于城市地区土地价格高昂，这些已经是大量投资的解决方案在集中实现之外变得不可行。出于这个原因,对于能够以小得多的形状因子实现类似的吞吐量的更密集的ASRS解决方案存在巨大的兴趣。 基于AGV的ASRS-灵活性 ASRS解决方案还可以通过使用快速响应代码和磁带等外部基础设施进行导航的AGV的大规模部署来运行。 Amazon的Kiva系统是最著名的例子，但还有许多其他供应商，包括GreyOrange、Geek+、 6河流系统和轨迹机器人。这样的系统利用移动机器人以及穿梭系统和升降机器人,并且拾取和放置仍然在很大程度上通过在生产线末端的人类操作员来完成。在这些供应商中，一些供应商为最终用户提供自己的专用MFC网络 ，而另一