软硬件系统，供应链的“低调功臣”

作者｜零九

编辑｜钊

1776年，人类迎来第一次工业革命。詹姆斯－瓦特的改良蒸汽机，开启了这场伟大的变革。这位英国工匠足足打磨13年，才得以实现自己的理想，却也就此改变了时代的方向。

百年过后，第二次工业革命拉开帷幕。西门子、本茨历经数年完善的发电机和内燃机，爱迪生反复改良的钨丝灯泡，带人类步入一个崭新的电气时代。

两代工匠精神，引领两次工业革命。又一个百年过去，世界迎来了以信息化、数字化技术推动产业变革的新一代科技革命。

当前“科技自立自强”成为国家发展的战略支撑，其中“十四五”规划和2035年远景目标纲要大篇幅阐述了“供应链安全稳定发展和自主可控”，实现这一目标更是需要科技创新。

在供应链领域中，作为核心环节的物流行业，看似只是搬箱子的笨活，却需要网络规划、供应链计划、大规模调度系统、智能装备等多种先进技术。与发达国家相比，我国物流“成本高、效率低”问题较为突出，技术创新的重要性不言而喻。

如何以工业革命中最关键的工匠精神，通过技术创新推动供应链降本增效，解决国内物流行业的“卡脖子”的风险，不仅决定企业自身在产业变革中的沉浮，也将左右未来我国的产业发展。自建物流体系十几年的京东，就身处其中。

聚焦智能物流，探索关键技术

在京东位于北京的亚洲一号仓的5G智能物流园区里，纷乱与嘈杂消失了，取而代之的是流畅和秩序。

物流园区是物流作业和相关设施集中的场所。在物流供应链条中有着举足轻重的地位。但数据显示，全国物流园在信息系统上的投入占比仅为8．3％。许多物流园在存储、分拣时仍需人工寻找和核对，呈现出数字化和智能化程度偏低的问题。

而放眼世界，发展智能物流，已然是行业共识。国际上，美国、德国、日本等国家相继提出发展智能物流的国家战略。在国内，2020年中国社会物流总额超300万亿，劳动力日益稀缺，管理成本过高，因此，智能物流是物流业可持续发展的必然选择。

在物流园这样的大型物流中心里，面对繁杂作业环节、海量品类，以及单日百万级订单，如何实现每份订单高效出库和精准送达，既是物流行业的核心需求，也是当下许多国内物流园区亟需解决的问题。

要通过智能化解决物流园区的这一问题，高效的智能即时存取系统、覆盖面积广的大规模智能装备，以及对仓库多个环节的整体智能调度缺一不可。

但要想同时实现这些关键技术的应用并不容易。由于国际上物流行业起步早，有一定的技术积累。企业在推进智能物流改革的过程中，易形成对进口技术和产品的依赖，有核心技术被“卡脖子”的风险。

为此，京东物流坚持十余年自主研发，通过不懈的探索，逐步攻克了多个技术难关，掌握了即时存取、智能装备、智能调度等多个系统的关键技术。

第三方对京东自主研发的智能装备进行的测试显示，京东物流的智能机装备在运行速度、无故障时间、视觉识别用时等多个关键指标上均优于国外同类产品。京东物流自研的高密度存储系统，也以国外方案三分之一的成本，实现了作业效率和出库数据的超越。

京东在智能物流上的多项关键技术，已经达到国际领先水平。

在京东物流不断探索智能物流关键技术的同时，工信部于今年发布了《5G应用扬帆行动计划》，表示要加强5G在园区，仓库的物流应用创新，这也标志着，物流园区的智能化改革和关键技术应用，有望进一步结合5G的优势。

2018年，京东物流就开始探索5G在物流领域的落地，和国内通信运营商合作，探索5G技术在智能园区的实际应用。2019年投入使用的位于北京亚一5G智能园区，就是京东物流将5G在物流领域实际应用的重要成果。

而在2021年10月，京东物流更进一步，正式发布了5G全连接智能仓，5G取代了之前主流的Wi－Fi，成为主要的连接手段，大幅提升了智能仓内货物流转的效率和稳定性。

以智能仓AGV（自动导引小车）为例，以往大规模AGV密集作业时，Wi－Fi必须通过多AP实现并发连接。AGV移动会引发AP切换，过程中易出现断连，导致业务中断。切换到全5G连接后，其覆盖面广、低时延的特性，让大规模AGV协同作业没有了中断问题。

5G连接带来的园区稳定秩序背后，是以AGV／AMR机器人为代表的大规模智能装备、智能物流园区平台的多个软件集成运行，以及基于平台大数据的智能调度算法的支撑。

京东物流智能园区创新部负责人Jam Zhe告诉我们，保障物流效率，要完善5G智能仓中大规模机器人的智能调度算法，而这要求机器人更能适应不同仓库的实际情况。为此，工程师们展开了进一步探索。

智能仓储系统成熟前，工程师多次前往全国各地，包括新疆、西藏等气候环境严峻的地区仓库现场，进行设备联调和算法调优。根据仓库数据反映的情况和问题，进行上百轮的调试和测试，甚至前往同一仓库数十次，持续迭代后，才取得了最满意的效果。

“没有这样的坚持毅力，没有这样的匠心精神，就没有如今物流中心先进的大规模智能调度算法。”见证了调试过程的Jam Zhe告诉我们。

2021年，京东大规模物流中心机器人及智能调度系统继获得北京科学技术进步奖一等奖后，其智能调度算法又获得了全球管理界十分重视的Franz Edelman杰出成就奖。

京东在关键技术上的持续探索和成绩，已经获得国内国际一致的认可。

如今，拥有大规模调度系统、智能装备等核心技术，以及硬件，软件，高新技术融为一体的强大集成能力，京东具备了摆脱国外厂商的价格垄断、技术封锁的底气。因此，基于技术和集成能力打造的京东5G智能物流园区和全连接智能仓，也已成为行业范本。

软硬件系统，供应链的“低调功臣”

数米高的钢铁丛林里，取货车在货架和轨道间穿梭，将储位中的货物自动拣选，飞速送至拣货工作站，这已是京东智能物流仓库中的常态。

然而， 根据罗戈网在2020年对国内物流仓拣选系统的研究显示，国内不少电商物流仓库仍在使用传统的纸单拣货、RF扫描或拣货车方式，仅能支撑日订单在1万以下的情况。

而国内电商巨头京东在广州、成都等地的智能仓库，日均需要处理百万量级的订单，这对物流仓储系统的拣选方式提出了新的要求，也推动物流系统必须提升输送速度和储存效率。

传统的“人到货”拣货模式，要向“货到人”转变。“货到人”系统的技术水平，将成为物流仓库智能化过程中提高效率，应对大订单量的关键。

京东物流的天狼系统应时而生。6年的时间里，京东不断优化和打磨天狼系统，进行了两次大版本迭代。由多层穿梭车、提升机、工作站和输送系统等硬件及WMS等软件组成的天狼系统，已成为国内智能物流领域中“货到人”系统的佼佼者。

最新的第三代天狼系统于2021年10月发布，助力仓库的拣货效率提升3－5倍，单位面积存储密度提升3倍。支持最高20米的高存储密度立体库，实现了99．99％以上的拣选准确率，并具有高达一千箱每小时的机械效率。

标准型与随动型穿梭车速度可达4m／s，货物提升机的复合效率达到500箱每小时，最大速度可达5m／s，换层提升机在拥有3m／s的速度之余，还能实现160kg的高负载。

经过三代的匠心优化和改造，凭借高存储密度、高运输效率、高拣选准确率，以及应对高出入库流量游刃有余的表现，天狼系统的关键技术指标，再度完成了对国外同类产品的超越。

京东物流天狼系统的产品经理Venus Hu告诉我们：“为了保障这些天狼系统在智能仓中达到最高的运行效率，京东物流组建了近百人的研发团队，不仅从硬件上进行迭代，还自主研发了WMS和WCS软件，推动系统完善。”

2017年，第1代天狼系统投入内部使用的过程中，穿梭车经常出现取箱失败的问题。工程师通过在仓库现场驻场长达1个月，统计多项数据分析对比后发现，是由于货架震动使存储货物产生了位移导致。

为了解决这一问题，研发团队耗时数月，在实验室中进行了几十万次的模拟测试，通过优化穿梭车各项参数，大大减少了穿梭车运动时对货架产生的冲击，并给穿梭车加入了货箱位移检测和归正功能。变“聪明”的穿梭车，再也不会“空手而归”。

在第2代天狼系统迭代时，面对全新的应用场景和新一代硬件的加入，软件研发团队奋战半年之久，完成了升级WCS系统架构的需求。

随着新架构的WCS系统投入使用，取得长足进步的2代天狼系统得以顺利上线，并为第3代天狼系统后续研发打下了坚实的基础。

研发团队在技术上的精益求精，也让以天狼系统为代表的京东物流软硬件技术不断进化。

今年，京东物流发布了第五代智能快递车，将技术进一步覆盖到物流的末端配送场景。新型雷达、广角相机配合识别算法，物流车的自动驾驶车速提升了66％。

此外，京东物流还研发了数字化供应链软件“京慧”，为企业提供大数据、网络优化、开发商品布局、销量预测等服务、帮助企业节省物流费用，提升周转效率。

有天狼系统和“京慧”平台等软硬件覆盖前期场景，以5G智能物流园和智能仓集成相关技术，智能快递车在末端完成配送流程，京东物流拥有了覆盖供应链多个关键环节的技术产品，实现了软硬件和系统集成的三位一体供应链技术体系。

而随着京东不断探索和匠心打磨的三位一体供应链技术体系日益进步，京东物流也以此在不同行业对物流数智化改革的实践中，展现出更强大的竞争力。

一体化供应链的行业“魔法”

今年10月发布的《一体化供应链物流服务白皮书》中提到，随着当前制造业等不同行业的客户需求日益多样化，企业在改革过程提升供应链和物流效率的要求日益迫切。

相比传统的供应链服务，一体化供应链可以将内容繁杂的各项物流服务统一，降低企业在不同环节的协调成本，提升企业的运作效率。同时将先进的产品与技术应用到场景中，推动企业进行数智化转型。

在这样的背景下，物流一体化供应链的应用范围，也从原有的电商内部，逐渐拓展到汽车、服饰、快消品、3C电子等多个行业。

灼识研究预测，汽车行业对一体化供应链物流服务的需求规模将从2020年的3470亿元增长至2025年的4460亿元，服饰行业的需求规模将从2020年的1920亿元增长至3470亿元。

快消品，3C电子，医药等行业的需求规模也将在五年内保持8％的高速增长，企业数字化改革对一体化供应链的应用将是大势所趋。

在2020年的国内一体化供应链物流服务商中，京东物流以556亿元收入和2100万平米仓库面积领跑国内市场，拥有强大竞争力的三位一体供应链技术体系，能为合作企业提供强大的一体化供应链服务，就是京东的底气所在。

对于京东物流在一体化供应链上的优势，京东物流智能园区创新部负责人Jam Zhe表示：“这得益于京东物流在技术上的不断投入、打磨的工匠精神和自建的供应链物流网络，京东物流才能将网络、技术、履约一体化，推动行业进步。”

2019年起，京东物流推动成熟的三位一体供应链技术对外开放，以先进的技术和优质的解决方案，推动各行业的企业在物流环节实现智能化和降本增效。

2020年，京东物流和某知名食品企业在东莞携手打造了智能物流园区，应用大量摄像头，配合5G网络，实现超清视频的视觉识别，引导数字车队在数字场站中进行装卸作业。

货物交接流程中，京东物流还将传统的纸质交接单改进为链上签单，基于区块链和数字证书技术实现了签单数据的可信存证，这一操作既提升了签单的效率，也降低了纸质交接需要的纸张成本。

在三位一体供应链技术体系的加持下，该知名食品企业流园内部流转的效率大幅提升，一辆车进出多个园区取货的完整流程耗时，从技术应用前的16小时大幅缩短到9小时。

行车记录仪产商昆达电子，也在线边仓中采用了京东物流的天狼系统，用于存储和调配相关设备所需的电子元器件。通过天狼系统仓储所提供的严密保护，实现了满意的产品良率。

而从京东物流三位一体供应链技术受益的，还有全球最大的C2C电商网站eBay，为满足法兰克福仓库的峰值订单处理需求，eBay向京东物流采购了智能物流系统方案及机器人装备。

这一实践案例，被国家发改委评为物流业与制造业深度融合创新发展典型案例。京东物流的技术实践，遍布各行各业，更已走出国门。

每一个企业需求的实现，背后都是研发人员的精益求精。

相关人员告诉奇偶派，在上述这家知名食品企业智能供应链的取货过程中，货车在取货过程中需要前往五个以上的园区。为了提升取货效率，京东物流需要找到最优的调度算法。

京东物流的研发人员为此前往东莞的该食品企业物流园区，多次跟随货车司机提货，驻扎了足足两周时间，结合司机的取货的路径和用时，进行了数十轮多点提货算法调试，最终将整个流程顺利缩短到了理想效果。

而为了帮助昆达电子实现快速调货，安全储备的需求。天狼系统的开发人员多次在仓库实地采集温度、湿度数据。电子元器件对防静电的要求极高，必须在原有基础上再做优化。

研发人员经过测试，决定为穿梭车添加防静电轮，并在输送线路增加静电排放方案，还在立体库外增加了保温板和自动升降门，打造出了一个适合元器件存储的封闭、恒温恒湿环境。

尽管前后耗费了近一个月的时间进行安装和反复调试，但如工匠一般的严苛，最终帮助企业实现了满意的储存效果。这次的技术实践，也为京东后续优化存储、运输技术提供了经验。

也正是这种追求卓越的工匠精神，让京东物流三位一体供应链技术体系被越来越多的行业认可，帮助许多企业跟上了数字化、信息化改革的产业浪潮。

如今，沃尔沃，南方电网、联合利华等知名企业，也成为了京东物流不断优化下的一体化供应链合作伙伴，应用项目覆盖多个行业，数量超过20万个。

写在最后

每一次产业革命，最终推动人类进步的，都是极致的产品和先进的技术。谁在技术上更肯下功夫，谁就能在未来的竞争中领跑。于企业是如此，于国家也是如此。

回首14年前刘强东力主自建物流时，也曾遭受争议和反对，但不懈的技术投入，最终搭建起了京东竞争力十足的物流体系。2017年，京东进一步提出“技术转型”战略，这将和物流一起，为京东带来的更大的长期价值。

持续在技术上探索，不断打磨自我，带领行业发展的京东，以工匠精神造就了三位一体的物流供应链技术体系，帮助合作企业实现降本增效的同时，更带给了行业脱离“卡脖子”的底气。

在人类迎来又一次产业革命的新时代，我们相信，有更多中国企业会像京东在物流上“千万锤成一器”一样，以执着和专注让“中国智造”引领未来的世界潮流。