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海归女博士揭秘菜鸟百万订单仓库:工作就像玩俄罗斯方块

iwangshang / 汪佳婧 / 2019-12-11

摘要:用技术取代经验。

天下网商记者 汪佳婧

提起仓库,给人的刻板印象往往是昏暗的灯光,汗流浃背的搬货工人,密密麻麻的货架。谁也没想到,个子小小,一头卷曲长发的美女博士,毕业后会选择来蹲仓库。

两年前,1989年出生的陈昱洁,在英国约克大学顺利读完运筹优化专业的博士。师兄师姐们大多数在金融机构或是投行工作,拿全额奖学金的她按理说有很多就业选择。

一次,她意外地发现,像菜鸟这样的物流企业已经开始设置运筹优化算法岗位,虽然名额非常有限,但她认为国内互联网科技的发展机会比国外更大,她回国了。

从此画风突变,与出入高档写字楼的同学们形成鲜明反差,她脱掉高跟鞋和裙子,背着电脑整天蹲守在仓库,成为快递员身后的女人。

这一份工作要求她通过数字算法,代替以前人工的经验,找到仓库运营最有效率的方式。普通人眼中"电脑上一组一组看不懂的字符和符号",化作一点一滴改变着物流着速度,改变着我们的生活。

陈昱洁和团队伙伴们共同打造的菜鸟首个全数字化跨境仓库,位于宁波杭州湾的菜鸟进口保税仓,是双11期间处理进口包裹量最大的保税仓之一,双11期间,仓库的日接单量达百万单。

而这些订单通过一系列IoT智能设备,让员工在仓库的作业流程被数字化,实时记录、追踪、调配,整个仓库产能提高了50%,人效提高了20%。

从排斥到信任

大型仓库是一个复杂作业的模式,从订单进入仓库后,订单如何处理、商品如何调度作业、如何补货作业、如何出仓、是个很繁杂的过程。

陈昱洁要做的,就是通过组合优化算法,找到仓库运营最有效率的方式。作为算法工程师,她可以做 "智能决策",比如当大促来临前,通过算法,预测当天订单量的增长倍数、从而指导商品备货、以及人员车辆等资源准备方案。

而这些,原本都是仓库经理凭"经验"来处理的。

中国大多数的仓库运营依赖仓库经理的个人能力,一个能力强的仓库经理确实能改变一个仓库的运营状态,甚至可以让一个仓库从日处理包裹2万单变成8万单。

 

陈昱洁(左1)在和仓库员工交流

"但这种模式难以被复制,如果一个公司在全国有几十个仓,又要去哪里找同样有能力的仓库经理?"陈昱洁说,她们希望通过科技、标准化去改变仓库原本的运营模式。

每一次新项目的推行,总不是那么容易的。物流是个"粗糙"的行业,这里凭的大多数是经验,一个刚刚毕业的小女孩,想要赢得信任太难了。陈昱洁也记不清,这两年被多少仓库经理拒绝了,被多少仓库员工们反对了。

有一次,陈昱洁和团队想在仓库试运行一个箱型设计的项目。以前,每个仓库都根据经验采购各种不同尺寸的箱型,甚至异形箱型做备用,一旦某种箱型使用量太小,就会在仓库堆积,既浪费资金,又占用仓库存储面积。

陈昱洁和她的小伙伴们根据每个仓库里消费者的历史消费订单结构去分析该仓库的适用箱型,最后算出只要采购10个类型的箱型,就能覆盖99%的订单量。同时,这些箱型又是的总体积容积最小化,在打包装箱时可以消耗最小的成本。

有仓库经理一听就急了,毫不客气地对陈昱洁说:"我在这个行业十几年了,根据我的经验,你这一套东西显然是不科学的。你怎么可能比我更了解我的仓库要用什么样的箱型?"

陈昱洁也不急着争辩,她说服仓库经理试用一两个月,到时候看看成本是否有变化。仓库经理虽然不情不愿,却也答应试一试。

一个月后,陈昱洁再次来到仓库的时候,这位有十几年经验的老仓库经理,态度热情地拉着她看最新的数据,光购买箱型这一项,就为仓库节省了几十万元。

"当我在这个仓库尝试了三四个项目,并且都能最终达到节省成本的目的,仓库经理们才开始慢慢相信我。"陈昱洁有些无奈又骄傲地说。

全数字化决策的仓库

最近一年,陈昱洁每个礼拜都要往返杭州和慈溪,在宁波杭州湾的菜鸟进口保税仓"蹲点"。

宁波杭州湾的菜鸟进口保税仓是菜鸟在双11期间处理进口包裹量最大的保税仓之一,双11当天订单翻了几百倍。

以往这样的大型仓库如果要高效率运转,往往会被设计成全自动化仓库,依靠AGV机器人、机械臂、自动叉车等科技技术,在仓库接到订单后,机器可以以最快的速度运转。

不过,全自动化仓库的仓库造价比较高,鲜少有快递公司能够承担这样高昂的成本,行业内普遍认为"或许5年后普及率会更高" ,更多的大型仓库依然靠传统人工作业模式。

如何能在节省成本的前提下,提高仓库的作业效率,是这一年陈昱洁的功课。而她和团队想到的解决办法,就是打造一个全数字化决策的仓库。

传统的物流体系已经运转了几十年,但是它依然是一个完全非线上化非数字化的状态,"没有数据就是巧妇难为无米之炊,仓库那么大,你根本不知道几万平米的仓库内,哪些人在哪里做什么,没有数据,优化根本无从下手,如何在仓库提高效率?"

陈昱洁和团队伙伴认为,必须知道仓库里每一个流程的现状是什么样子,并且将这些流程数字化、系统数据化,才能最终通过组合优化算法找出最有效率的模式。

而第一个实验的仓库,就是位于宁波杭州湾的菜鸟进口保税仓。

每个工人被分配了一把菜鸟自研的极简PDA,将传统的42键PDA简化为6键,几分钟就上手,可以快速扫描完成仓库内的多种作业。

不但如此,仓库里每一个托盘、每一排货架、每一个商品、每一个机器设备,都换成了各种IoT设备,仓库员工在仓库的作业流程被数字化,可实时记录、追踪、调配。

所有数据回流后,菜鸟团队就收集到了前所未有的大量的数据,陈昱洁再根据这些采集的数据,去计算、决策仓库的具体的运营,包括怎么样进行补货作业,怎么样进行调拨作业,怎么样进行发货流程的优化,最后送达到消费者手中。

陈昱洁说,组合优化类算法可以精细到每一个细节,她们就曾经尝试计算过一种情况,假如货架是横着放可以摆3排货,然后假设两个主通道,或者是竖着放,只能放两排。"我们就要通过组合算法去计算,在给定日产单量的情况下,按照现在的单量结构以及落单速度,用五个工人在这里边进行拣货,哪种货架摆放方案得到的拣货行走总路径是最短的。"

"像玩俄罗斯方块一样"

掌握了仓内的作业情况,陈昱洁和所在团队将上千万种数据汇合到一起的可能性仿真出来,然后得出最有可能发生的概率。工作变得更加"具体"和"有效率"。

陈昱洁说,放在以前,当大促来临时,算法工程师只能告诉仓库经理,凌晨三点,会有3万个订单进仓库,但是并不知道这三万个订单是什么样的,仓库该准备多少人,准备多大的纸箱,准备多少推车。

现在,由于仓库的在线化数字化,这些信息会在订单传到仓库之前,就向仓库内进行预警,告诉仓库经理接下来可能发生的情况。

传统的仓库,分拣员需要满仓库跑,除了拼体力,还要比记性,什么货在哪个货架上,而当几个订单一起来的时候,怎么同时分拣,如何组合分拣才能分拣的更快靠的是经验。

而如今,在宁波杭州湾菜鸟进口保税仓,每个分拣员被划分负责一个固定区域,接收的不是一张张订单,而是一个指定分拣task(组合任务),按照task指示去分拣商品就能最快速有效。

陈昱洁要做的,就是从海量订单中,找出最有效率的组合,形成一个task交给分拣员。

在宁波杭州湾菜鸟进口保税仓,仓库面积巨大,订单入仓后,先"分单",被拆分到不同区域的仓库,然后在不同仓库内,订单再"合单",这个合单的过程就好像是在玩俄罗斯方块,并且是进阶版的玩法。

陈昱洁解释:大量订单实时动态流入,就好比在俄罗斯方块游戏中,同时掉下来很多个"方块",通过快速搜索优化,使得每一个掉下来的"方块"都能与临近方块组团,并快速映射到最佳位置,各种结构的订单集合后快速出库。

所以接收到的task是一个多个订单组合的任务,在同一行走空间内,刚好能把这些订单串成一次行走就能完成更多的订单的话,这一个task的组合就是比较优化的。

当所有的分拣员通过完成task提高了分拣效率,那么从接到订单到商品出库到过程将大大缩短,仓库的产能和人效都能发挥最大作用,商品出库越快,消费者就能更早收到商品。

"这件事情的难度在于,订单是时时的、一直在滚动发生的,我们需要去做一个预测,就是对于所有的订单组合,怎么样去把它合成更好更少的实操任务去完成。用最小化成本实现最大化收益。"陈昱洁说

今年天猫双11,创下了12.92亿物流订单的记录,但一亿包裹签收时间比去年又加快4个小时。陈昱洁和团队小伙伴将数智技术渗透进物流的毛细血管,创造了一个极速物流的双11。

编辑|陈晨

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