多年來,沃爾瑪(Walmart)一直依靠逾14萬名倉庫員工從卡車上卸貨,用堆高機將整托商品運入倉庫,分揀後存放到高高的貨架上,再按相反的流程將商品發往門市和顧客家中。
這份工作並不輕鬆。一名員工一個班次可能要走2萬步。不過,工作本身也沒那麼複雜——除非你試圖寫程式讓機器人來做。
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以看似簡單的「拆箱分揀」作業為例,即把商品從紙箱中取出,按單個商品發貨。對沃爾瑪的員工來說,這再簡單不過。但這卻成為困擾沃爾瑪長達十年、耗資數十億美元的倉庫自動化進程的眾多難題之一。
沃爾瑪及其聘請的機器人公司一直試圖找到一種辦法,讓機器人在倉庫員工身旁快速穿行的同時,協同將商品分揀進貨箱,卻未能如願。它們測試的技術要麼不管用,要麼成本過高。最終,它們設計出配備運動和障礙物感測器的小型輪式機器人,目前正在十多座倉庫中安裝。
西摩倉庫引入了機器人,以幫助將成箱的貨物搬運到倉庫中。(Brian Kaiser for WSJ)
「我們目前正處於複雜程度最高的階段,」沃爾瑪美國供應鏈營運負責人羅布·蒙哥馬利(Rob Montgomery)說。沃爾瑪在美國約有200處供應鏈設施,其中大部分正在進行自動化轉型,由蒙哥馬利負責監督。
問題接踵而至。沃爾瑪多年來使用的運輸紙箱對自動化系統而言太大了。穿梭運送商品的微型機器人故障頻發。這些系統無法處理某些超大規格的商品,比如大袋狗糧。
蒙哥馬利說,這場自動化改造之所以如此棘手,是因為沃爾瑪要在倉庫不停運的情況下進行改造。
美國許多大型零售商也在艱難推進類似的自動化轉型。它們面臨越來越大的壓力:既要提振銷售、更快地把商品送到顧客家中,又不能在增聘員工或增建設施上花費巨資。亞馬遜(Amazon)的快速成長讓這件事變得更加緊迫。亞馬遜的自動化水準領先於零售業競爭對手,並在今年早些時候超越沃爾瑪,成為以年營收計算的美國最大公司。
「在很多時候,對自動化的投資就是零售商之間的一場軍備競賽,」市場情報公司Interact Analysis的倉儲自動化研究資深經理魯本·斯克里文(Rueben Scriven)說。「此外,還有亞馬遜效應,這是一個大家心知肚明卻避而不談的巨大壓力來源。」
在漫長的排除故障過程中,那些沒有足夠資金進行大規模投資的零售商處於劣勢。去年秋季,Kroger表示,將提列26億美元費用,關閉三座自動化電商訂單履約中心,原因是「自動化履約網路未達到財務預期」。Kroger稱,將更多地利用門市來處理線上訂單,並將重點放在「輕資本」自動化計畫上。
這些高層主管說,由於倉庫職位的人員流動率很高,自動化不會導致裁員。「我們仍然需要有人給拖車卸貨,」蒙哥馬利說。他還表示,整體銷售成長可能意味著,未來仍需要與目前同樣多的倉庫員工。
卡車卸貨仍需人工勞動力。(Brian Kaiser for WSJ)
沃爾瑪高層主管表示,自動化應該能讓該公司以更快速度、更高精度處理更多庫存,減少缺貨的頻率並降低成本。他們設想了這樣一個未來場景:卡車以精心安排且可預測的節奏抵達門市,車上裝載著恰好滿足門市當下所需的一托盤一托盤的商品。托盤上的商品將按順序排列好,門市員工只需將托盤拉到一條通道上,就能按商品上架順序卸貨。這樣一來,門市員工的排班也將更加精準、更具可預測性。
技術挑戰 20多年來,沃爾瑪一直用同一種紙箱在倉庫與門市之間運送許多商品。紙箱上印有提醒字樣:每個紙箱平均要花公司1美元,應重複使用。沃爾瑪計劃在未來幾個月內將這些紙箱全部淘汰。新紙箱短了1.5英吋,而且需要用膠帶封口,多出的這道工序將增加成本。
「這是個小改動,」印第安納州一家服裝倉庫的經理菲利普·麥克爾拉斯(Phillip McIlrath)說。該倉庫正在使用新紙箱。「但對於在這裡工作的員工來說,他們的日常工作流程改變了不少。」
蒙哥馬利表示,新紙箱將縮短門市上架商品所需的時間,從而降低人工成本。
全新自動化系統會掃描流經倉庫的所有紙箱。(Brian Kaiser for WSJ)
沃爾瑪的供應鏈為美國5,200家門市供貨,這些門市透過店內貨架和線上通路銷售從食品雜貨、服裝到輪胎等各種商品。蒙哥馬利說,這套系統需要「處理我們能放進去的幾乎任何東西,無論來自哪家供應商、無論在什麼時間。這一直是個挑戰」。
門市貨架上的許多非易腐商品,會先運到彙集各家供應商貨物的倉庫,再發往42座配送中心。另外,有幾十座獨立的食品雜貨倉庫負責處理冷藏和冷凍商品。還有一些倉庫負責處理沃爾瑪在美國的大量電商訂單,門市後場也承擔這項工作。
沃爾瑪的大部分供應鏈設施建於20世紀80年代和90年代,因此其自動化建設計畫中約80%屬於改造計畫。該公司還從零開始新建了幾座自動化食品雜貨倉庫和電商倉庫。
不同地點的不同商品需要不同的自動化系統來處理,這些系統往往由不同公司打造。一套系統專門處理供應商發給沃爾瑪的整箱商品,另一套系統則負責從運輸箱中分揀單件商品。其他系統用於處理生鮮和冷凍食品或電商訂單。
十多年前,沃爾瑪就開始試用這些系統的不同版本,試驗往往在佛羅里達州布魯克斯維爾一座160萬平方英呎的倉庫內進行,該倉庫負責處理非易腐商品。這些系統由總部位於麻州威爾明頓的機器人公司Symbotic製造,沃爾瑪持有該公司12.6%的股份。
沃爾瑪和Symbotic經歷了艱難的摸索,試圖開發出一套運行足夠可靠、可以推廣至其他地點的系統。2019年,它們拆除了布魯克斯維爾倉庫內的一個系統版本,從頭重建。2022年,Symbotic宣布已與沃爾瑪達成協議,到2030年左右,將其系統推廣到全部42座非易腐商品倉庫。
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這套系統將商品存放在從地面延伸至天花板的開放式金屬框架中,機器人在卡車卸貨區和儲存貨架之間運送商品,另一些配備機械臂的機器人則將貨物放到托盤上,將商品堆疊成高10英呎的貨堆。這些貨物托盤隨後被裝上開往門市的卡車。
沃爾瑪高層主管表示,自動化應該能讓該公司以更快速度、更高精度處理更多庫存。(Brian Kaiser for WSJ)
知情人士說,Symbotic很難達到沃爾瑪的目標,主要是沃爾瑪期望的「吞吐量」,也就是商品處理速率。Symbotic透過麻州總部內的一塊電子螢幕追蹤設備運行表現,希望迅速解決問題。
自動化系統創造了新的負責管理機器人與軟體的倉庫職位。(Brian Kaiser for WSJ)
Symbotic執行長里克·科恩(Rick Cohen)在一份電子郵件聲明中說,實現沃爾瑪倉庫的自動化「需要時間、辛勤努力,以及建立在信任基礎上的牢固合作關係」。
機器人難題 一直以來的一個關注焦點是Symbotic負責搬運商品的機器人發生故障或需要維護的頻率。一些知情人士說,哪怕是灰塵堆積這樣簡單的問題也可能讓機器人無法正常工作,而停機又可能引發一連串其他問題。
Symbotic的一位發言人表示,去年,在任意時間點,處於維修狀態的機器人比例均低於10%。他說,最近幾個月,這一比例已降至約5%。
配備運動及避障感測器的輪式小機器人,正在西摩倉庫等待安裝。(Brian Kaiser for WSJ)
從一開始,沃爾瑪的主要自動化目標之一,就是將商品在托盤上堆放整齊、緊密包裝,並嚴格按照門市所需的卸貨順序排列,從而節省人工成本。這兩家公司的高層主管表示,沃爾瑪和Symbotic尚未實現這一目標,但已取得進展。
蒙哥馬利說,隨著更多商品透過自動化倉庫流轉,這種類似俄羅斯方塊的托盤堆放工作應該會變得更加精準,因為軟體將有更多商品可供選擇。
沃爾瑪美國供應鏈營運負責人羅布·蒙哥馬利表示,倉庫仍將需要人工勞動力。(Brian Kaiser for WSJ)
自動化也在推高某些成本。一位知情人士說,在製冷或供暖高峰月份,沃爾瑪自動化食品雜貨設施的月度電費可能達到80萬美元或更高,而過去作業更多依賴人工時,每月電費約為25萬美元。維持這些設施運轉所需的機械和電氣工程師,人力成本也高於非技術性倉庫工人。
今年早些時候,沃爾瑪尚未達到其2023年制定的自動化目標。當年,投資者和記者參觀了該公司位於布魯克斯維爾的自動化試驗倉庫。當時,高層主管表示,到2026年1月底,約65%的門市將由採用自動化技術的倉庫供貨,55%的電商倉庫處理量將實現自動化。到了今年8月,沃爾瑪已接近這些目標:超過65%的門市收到的部分貨物經過自動化處理,逾50%的電商庫存透過自動化系統流轉。
蒙哥馬利說,布魯克斯維爾倉庫如今已接近「全自動化」,也就是約80%的庫存透過這種方式流轉。其餘20%則更為棘手。他說,在可預見的未來,大螢幕電視和超大袋狗糧等商品仍將需要人工協助。他表示,總體而言,該公司現在已經掌握了實現自動化所需的技術。
沃爾瑪的一些供應商需要調整產品,以適應自動化系統。幾年前,在感恩節購物高峰到來前,加州一座新建自動化食品雜貨倉庫的員工發現,機械臂無法穩妥抓取大隻冷凍火雞。沃爾瑪要求供應商加固運輸紙箱。在節前最後時刻需求猛增的情況下,沃爾瑪調動附近的食品雜貨倉庫向門市運送火雞,以確保供應充足。
機械臂在倉庫內搬運紙箱。(Brian Kaiser for WSJ)
今年早些時候,沃爾瑪開始在供應商的包裝出現問題時迅速通知對方,並告知具體問題所在。
對於在門市內而非倉庫中配貨的線上訂單,沃爾瑪尚未找到實現自動化的最佳辦法。自2016年以來,該公司已為此投入近10億美元進行嘗試。
門市內的電商業務很難實現自動化,因為空間更為侷促。而一旦出現差錯,可能會讓顧客十分惱火,因為他們或許正在停車場的車裡等候,或是等著商品在特定時間送到家中。
沃爾瑪曾在20家門市引入另一家總部位於波士頓的機器人公司Alert Innovation開發的系統。但知情人士說,Alert難以達到沃爾瑪在吞吐量及其他指標上的要求,並遭遇了資金困境。2023年,沃爾瑪以4億美元收購了Alert。
去年,沃爾瑪以2億美元的價格將該公司虧本賣給Symbotic。Symbotic高層主管在最近一次財報電話會議上說,該公司目前正在達拉斯一家沃爾瑪門市安裝新的測試版本,並營運現有的19個據點,但預計要到2028年才能拿出可行方案,繼續推進。
他說:「我們清楚,如果非要等到十全十美才去做,那就會花太長時間。」