人工智(zhì)能近年来的迅猛发(fā)展,预示着其将为仓(cāng)库运(yùn)作方式带(dài)来革命性的变(biàn)革。但在企业决定在(zài)运营实践(jiàn)中(zhōng)引入(rù)并实施这一新技术之前,必须(xū)要确保已拥(yōng)有相关数据及(jí)所需人才。
对相关企业而(ér)言,即(jí)时关注(zhù)并对供应链技术的进(jìn)步(bù)具(jù)有敏感性(xìng)几乎(hū)已(yǐ)经成为必(bì)须。机器人技术(shù)、自动化、数据分析和工业物(wù)联网等各种新(xīn)技(jì)术,正在逐步展示出其在提升货物运输,处理(lǐ),存储和配送效率(lǜ)方面的(de)潜力。这些新技(jì)术的不断涌现,使(shǐ)得我们很难(nán)确认究竟应(yīng)把注意力集中在哪(nǎ)一方面。
在这(zhè)其中一项值得仔(zǎi)细研究的新技(jì)术是人工智能(AI)。简(jiǎn)单(dān)而言, 人工智能是计算机系(xì)统发展到一定(dìng)阶段的产物,即代为执行通常需要人类(lèi)智(zhì)能(néng)参与的(de)任务(如视觉(jiào)感知、语(yǔ)音识别、决策和(hé)语言翻(fān)译(yì))。人(rén)工智能出现于1956年,但绝大多数(shù)情况下,我们都必须将(jiāng)智能程序明(míng)确地输入到计算(suàn)机(jī)中(zhōng)。
近年来,机器学习作(zuò)为一种典(diǎn)型的人工智能(néng)技术。机器学习主(zhǔ)要是探索如(rú)何可以(yǐ)使计算机程序通(tōng)过对输入数(shù)据(jù)的学习来提高其输出性能。这些程序(xù)可以嵌入在机器(qì)中,也(yě)可以在服务器或云端(duān)操作。亚(yà)马(mǎ)逊(Amazon)、谷歌、Facebook、微软(ruǎn)(Microsoft)等(děng)大型科技公司已经将机器学习融入到(dào)他们的产(chǎn)品和服务(wù)中,为(wéi)用(yòng)户提(tí)供:相关度更高的网络搜索内容,更好(hǎo)的图像与(yǔ)语音识别技术(shù)以及更智能化的设备。
机器学习与数(shù)据分析(收集、转换及数据分析的流(liú)程)之间有一些相似之(zhī)处。两(liǎng)者(zhě)都需要一(yī)个(gè)经过清(qīng)理的(de)、多样化的(de)、大型的数据库才(cái)能(néng)有效地运作(zuò)。然而,主要的区别在于,数据分(fèn)析允许用户从数据中(zhōng)得出(chū)结论,进而要求用(yòng)户(hù)采(cǎi)取相应(yīng)措施(shī)来改善其供应链。相比较而言,对于(yú)已处于可解决范畴内(nèi)的问(wèn)题,机器学习可以(yǐ)基于“训练数据(jù)库”自动(dòng)执行操作(本文后续(xù)关于监督学(xué)习(xí)的部分(fèn)将对此(cǐ)进(jìn)行讨论)。基于其允许任务自动执行这一特性,人工(gōng)智能 — 尤其(qí)是机器学习 — 对许多供(gòng)应链管理人员来说都是一项值得关注(zhù)的重要技术。对于今天的(de)许多企业来讲(jiǎng),制定(dìng)并实施供应链相关的人工智能战略,将使其随着技(jì)术的逐渐成熟,提升(shēng)自身的(de)生产力、速度与效率。
一、人工智(zhì)能的(de)发展现状
人工智能近(jìn)期的迅(xùn)猛发展,得益于以下(xià)因素的共同作用。第一,各种设备(bèi)的互(hù)通互连而产生(shēng)的数据量的增(zēng)长(zhǎng)以及促使日(rì)常生活数(shù)字(zì)化的高(gāo)级传感器的使用(yòng)的增长。第二,从移动(dòng)设备到(dào)云计算,各种(zhǒng)设备(bèi)的计(jì)算能力也在持续增长。因此,机器学习可以运(yùn)行(háng)在最新的硬件(jiàn)运(yùn)算(suàn)设备上,同时(shí)获取大批量、多样化及高(gāo)质(zhì)量的数据库,进(jìn)而自动(dòng)执行(háng)各种任务。
案例一:
下面是一个众多消费者将逐渐熟悉的场(chǎng)景。如果你(nǐ)有一(yī)个iphoness而(ér)且每天早晨通(tōng)勤上下班(bān), 最近一段时间你可能留意(yì)到了以下(xià)情况:当(dāng)你坐进汽车的时候(hòu),你的手机(jī)将自动提示你开车去公司将需(xū)要多(duō)少时间,根据实(shí)时的路况信息(xī)给出最(zuì)佳行(háng)车路线的建议。当这(zhè)一现象第一次发生时,你可能会有这样(yàng)的疑惑(huò):“手机怎么(me)会知道我(wǒ)要去上班(bān)?感觉很酷,但也有一(yī)点(diǎn)点(diǎn)恐怖”。
因(yīn)为内置了机器学习功(gōng)能,手机可(kě)以根据(jù)你(nǐ)过去(qù)做过的(de)事情(qíng)来预测你将要什么。如果你换了新(xīn)工作或者开车去了另外一个(gè)目的地,设备会自动调整(zhěng)它的预(yù)测,并根据新的目的(de)地发出新的通知(zhī)。这一应(yīng)用场景的(de)特(tè)别强大之处在于:设备对(duì)用户来说(shuō)越来越(yuè)有帮助,而用户(hù)或软件开(kāi)发(fā)人员不必(bì)采取任何行动。
另一个场景(jǐng)是自动(dòng)驾驶汽车。目前路面上行驶的自(zì)动驾驶汽车正在被用来收(shōu)集数据,用来改进下一代自(zì)动(dòng)驾驶汽车的技(jì)术。当人工操作人(rén)员直接对车辆进行控制时,相关的(de)数据就会与其(qí)他车辆(liàng)的数据汇集(jí)起(qǐ)来并(bìng)进(jìn)行对比分析,以确(què)定在何(hé)种情况下自动驾(jià)驶汽车将切换到由人工驾驶(shǐ)模式。这(zhè)样(yàng)的数(shù)据收集与分析将使得自动驾驶汽车变得更(gèng)加智能。
虽然人们很容易被今天人工智能相关的令人兴奋的发展(zhǎn)所鼓舞(wǔ),但了解人工智能的局限性也(yě)很重要。在《哈佛商业评论》(Harvard Business Review) 2016年的一篇文章(zhāng)中,《人(rén)工(gōng)智能(néng)现阶段(duàn)的能与不能》,斯坦福(fú)人工智能(néng)实(shí)验室前(qián)负责人、跨国科技公司百度的人工智能团队前首席科学家Andrew Ng明确(què)表示,“人工智能将变革许多行(háng)业(yè),但它并不具有无所不能的魔力。”
Ng强调,虽(suī)然人工智能已经有很多(duō)成功的实施案(àn)例,但(dàn)大多数(shù)都是在监督学(xué)习的(de)场景下展开应用。在这一模(mó)式下,每一个(gè)训(xùn)练(liàn)输入数据库(kù)与正确的输(shū)出决策相关(guān)联。机器(qì)学(xué)习算法通过(guò)比对这个训(xùn)练库的(de)信息来根据(jù)新的输(shū)入数据做(zuò)出决策。监督(dū)学习的(de)一些常见应(yīng)用包括照片(piàn)标(biāo)记、贷款(kuǎn)处理(lǐ)与语音识别。在每一个应(yīng)用案例中,系统都(dōu)会接收输入信息(xī) — 比如照片标签应用中(zhōng)的(de)图片 — 并基于它从(cóng)训练数据库中(zhōng)学到的信息做出决定或做出(chū)反应。
如果拥有一(yī)个足够大的输入数据库,并用对应的(de)人工(gōng)响应 (或(huò)输出(chū)) 做(zuò)以注释 ,那么就可以(yǐ)构建一个人工(gōng)智能(néng)应用程序,允许计算机系(xì)统接收新的输入数据并自(zì)行做出决定。这(zhè)可(kě)以使过去不容易(yì)自动化的流程变的可以(yǐ)自动运作,最终提升仓(cāng)库啊的运(yùn)营效率。而实(shí)现这一目(mù)的的(de)关(guān)键就是辅助做出决策的数(shù)据库(kù)的(de)大小(xiǎo)、质量与多样性的(de)程度。训练输入数(shù)据库越大、越多样化,机器学习(xí)算法做出的决策(cè)就越优化。
二、选择(zé)可参照案例
当(dāng)考虑在供应链中(zhōng)应用人工智能的各种(zhǒng)方(fāng)案时,直(zhí)接应用相(xiàng)应技术(shù)然后(hòu)确定应用方(fāng)案或许(xǔ)很有吸引(yǐn)力。但是(shì),如果你首先分析一(yī)下公司业务面对的挑战与机遇,然后再选择相匹配的人工智能技术来解决相关问题,这(zhè)样的流程会(huì)有助于你选择更有效率、更(gèng)适(shì)合的应(yīng)用方案。
就仓库及其运(yùn)作(zuò)而(ér)言,人工(gōng)智能(néng)的应用应该(gāi)以企业所关(guān)注并不(bú)断优化的关键性能指(zhǐ)标(KPI)为指导(dǎo)(订单准(zhǔn)确性、安全性、生产率、履行时(shí)间、设施损坏或库存准确性(xìng)等)。仓库通常(cháng)已经拥有大量与KPI指标(biāo)相关的数(shù)据,这些(xiē)都可以(yǐ)被(bèi)人工智能应用程序用于自动完成任务或做出决策。然而,这些数据由(yóu)于数据类型的原因并不能直接用于人(rén)工智能技术,并且通常分布在不同的仓库管(guǎn)理系统中。因此,在正(zhèng)式应用之(zhī)前,许多人工(gōng)智能应(yīng)用程序需要(yào)对(duì)不同(tóng)仓库(kù)管理信息系统中的数据进行整合。
下(xià)面(miàn)的3个(gè)案例(生产力、设备利用率、效(xiào)率)说明了人工智能在仓储运营(yíng)场景中的应用潜力。虽(suī)然这些案(àn)例可能并(bìng)不适用于所有(yǒu)仓库,但它们确实展示了企业(yè)如何将自己已(yǐ)有的(de)数据整合成可以应用(yòng)机器学(xué)习技术的形式(shì)。
案例一、生产力
在(zài)拣(jiǎn)选订单的环(huán)节,所有的仓(cāng)库都(dōu)存(cún)在不同员工的生产力不同这(zhè)一(yī)现象(有效率(lǜ)最高的订单(dān)拣选员也(yě)有(yǒu)变现一(yī)般的(de)员工)。但是(shì)相对于使(shǐ)用系(xì)统(tǒng)引导进(jìn)行拣选的仓库而言,员工在生产(chǎn)力方面的差(chà)异(yì)在不使用系(xì)统(tǒng)引导的仓库中表现更为明显。
对于那些不使用系统引导进(jìn)行拣选的仓库,机器学习提供了一个可以更好推广(guǎng)最高效员工经验的机会,并将(jiāng)系统引导模(mó)式引入到(dào)所(suǒ)有员工的工(gōng)作中。如果联系到上(shàng)文提到(dào)的监督学习,最高效员工的拣选(xuǎn)列表将作为(wéi)人工智(zhì)能应(yīng)用的输入数据;这些(xiē)员工在拣(jiǎn)选列表中货物(wù)的顺序决策即为输(shū)出数据(jù)(基于条(tiáo)码扫描(miáo)或其他可(kě)获(huò)取信息)。除了最短(duǎn)拣选(xuǎn)距(jù)离这一指标之外(wài),避免拥挤通(tōng)常是(shì)提(tí)升生产(chǎn)力(lì)的(de)另外一个(gè)重要指标。因为最佳(jiā)拣选(xuǎn)员工通常会同时考虑这两个因素(sù),因此上面的输入输(shū)出数(shù)据库应该已包含这些信(xìn)息。
基于这些(xiē)精准标注的数据,机(jī)器学习算法在(zài)接收新的订单数据后案最佳原则进行归类。通过这(zhè)种方式,算法可以复制最有效员工的拣(jiǎn)选(xuǎn)操(cāo)作,并提高所有员工的生产力。
案例二、设备利用率(lǜ)
某一仓库一天内需要搬运的容器或托盘数量与所需(xū)的(de)搬(bān)运设备(bèi)数(shù)量之间(jiān)有(yǒu)一定的关系。在(zài)大多数情况下,两者之(zhī)间(jiān)是(shì)一(yī)种线性关系(xì)。但是,某些因素(例如操作人员的技能水平或(huò)货物(wù)的混合存放等)也可能(néng)会影响到(dào)所需搬运设备的佘(shé)亮(liàng)。
在这种情况下,输入数(shù)据就需要包括所有可能影响(xiǎng)设备需求的数据(从(cóng)仓库管理系统中调用的拣(jiǎn)选订单清(qīng)单以及从员工管(guǎn)理系统中获取的操作人员(yuán)生(shēng)产力水平等信息)。输出信息包括从升降搬运(yùn)车管理系统(tǒng)中获得的搬运(yùn)设备使用率信(xìn)息(xī)。
基于这一精准标(biāo)注的数据(jù)库,机器学习算法将(jiāng)可以接收未来数星期(qī)或数月的订单预测信息和现有(yǒu)员工的技能水平(píng)信息,进而(ér)预估出所需搬运设备的数量。升降搬运车车队经(jīng)理将(jiāng)在同(tóng)设备供(gòng)应商的(de)协(xié)商中采(cǎi)纳这些信息(xī)作为决策参考,以确保通(tōng)过短(duǎn)期租赁或新设(shè)备购买(mǎi)的方式(shì)来确(què)保在(zài)某一期限内获取(qǔ)合(hé)适数量的搬(bān)运(yùn)设(shè)备进行拣(jiǎn)选操作。
案(àn)例三、效率
一个(gè)好的货位策略应(yīng)该是将高需求(qiú)的(de)SKU尽量集中放在最佳位(wèi)置(zhì)但同时又要(yào)适当的分散摆放,以(yǐ)降(jiàng)低拥(yōng)堵程(chéng)度来提高拣选效率。但由于需求的不断变化以及SKU的数量(某些仓(cāng)库中可能有数千个SKU),仓库很难仅仅依靠(kào)员工来判断SKU的需求(qiú)量来实现最佳存放。因此一(yī)些仓(cāng)库运营商会(huì)使用货位分配软件(jiàn)来(lái)帮助确定SKU摆放位置。这些软件会提供操作界面允(yǔn)许(xǔ)客户修改运作规则。当(dāng)接收到销售历(lì)史数据或未来销售预测信息(xī)后,软件就会推荐相(xiàng)应(yīng)的货位策略。但是,负(fù)责软件的人员经常会依据自己的(de)经验来修(xiū)改策略(luè),而这(zhè)些(xiē)经验却往往不能反(fǎn)应出拣选操作的真(zhēn)实情(qíng)况。
在这种情(qíng)况(kuàng)下,输入数(shù)据就(jiù)是软件所推(tuī)荐(jiàn)的货位策略(luè)。输出数据是(shì)最终决定执行的策略。机器(qì)学习(xí)算法(fǎ)可以(yǐ)和货位分(fèn)配软件(jiàn)结合,通过对实施最终货位(wèi)摆(bǎi)放策略的(de)员工的倾向性进行不(bú)断的学(xué)习,最终(zhōng)实现自动调(diào)整。
三、制定策略
明(míng)确仓(cāng)储相关领域可以从人工智能技术获益之后,制定(dìng)相关的应用策略将非(fēi)常(cháng)重要。在其(qí)发(fā)表(biǎo)于《哈(hā)佛商业评论》的文章中,Andrew Ng对高管(guǎn)们(men)应该如何定位公司的(de)人工智能策(cè)略提出了(le)一(yī)些有益的看法。他写道,制定一个成功战略的关键是(shì)“理解在哪里创(chuàng)造价(jià)值(zhí),什么是很难(nán)复制的(de)”。
Ng指出,人工智能(néng)研究人员经常发布和(hé)分享他们的想法,并(bìng)公布(bù)他们的代码(mǎ),因此我们可以很便捷地接触(chù)到最(zuì)新理念及(jí)进(jìn)展。相反,“稀缺资源”是数据和人才,而这两(liǎng)点对企业制定人工智能策略(luè)获(huò)取竞(jìng)争(zhēng)优势极为(wéi)关键(jiàn)。在数(shù)据(jù)源(yuán)已经被精(jīng)确连接到了对(duì)应的输出信(xìn)息的情况下,复(fù)制(zhì)一款软(ruǎn)件(jiàn)比获得原始数据(jù)要简(jiǎn)单的多。因此,具有鉴(jiàn)别与获取(qǔ)有价值的数据并(bìng)有能力(lì)根据实际情况修改软(ruǎn)件(jiàn)参数以最大化利用这些(xiē)数据的人员,将(jiāng)是制定(dìng)人工智(zhì)能策略过程中(zhōng)关键而具有(yǒu)差异性的组成部(bù)分。也就(jiù)是说,如果一个(gè)企业向推进(jìn)人工智能在(zài)仓储场景下的应(yīng)用(yòng),那么它就必须将重点放在提高数据和人才的质量这两(liǎng)方(fāng)面。
关于数据,要明(míng)确的一个关(guān)键(jiàn)问题是:哪(nǎ)些数据是你的公司所独有而且可以用来提高(gāo)与业(yè)务相关的(de)KPI?这一点(diǎn)明确之后(hòu),就需要提高(gāo)仓储管(guǎn)理系统中的数(shù)据的质量。这一步通常(cháng)被称为数据管控,来确保供应链(liàn)运作相关的数据具有一(yī)个可以(yǐ)“真实(shí)反映客观事实的来源”。
举例来(lái)讲(jiǎng)。叉车(chē)司(sī)机的(de)信息可以存储在不同的信息系统(tǒng)中,包括人力资源系(xì)统、员工(gōng)管理系统(tǒng)、仓库管(guǎn)理系统、叉车车队管理系统等。如果司(sī)机信息被(bèi)分别录入以(yǐ)上(shàng)系统(tǒng),那么同一员工的姓(xìng)名(míng)及身份号码就可能出(chū)现不匹配的情(qíng)况。比(bǐ)如,一(yī)个人可以在(zài)WMS中被标识为Jo Smith, #01425; 在(zài)LMS系统中为(wéi)Joanne Smith, #1425; 而在车队管理系统中则只登(dēng)记为Joanne Smith,同时没有认可身份号码(mǎ)。
对于跨系统整合数据的机器学(xué)习应用案例(lì)来(lái)说,数据必须是干净的。具(jù)有良好数据管控能(néng)力的企(qǐ)业可以将其中某(mǒu)一系统定义为存有主要(yào)数据的系(xì)统,并在(zài)需要时通过应用程(chéng)序编程接(jiē)口(API)将这一(yī)数据导入其他任(rèn)意系统中。
如果需要整合(hé)来源于多个系统的数据,那接下来要面对的挑战就是数据集成。也就是说,要确保所有来源于不同仓储(chǔ)运(yùn)作相(xiàng)关的系统中(zhōng)的数据可以(yǐ)被整合成一种(zhǒng)可以用来机器学(xué)习的形式。这就需要(yào)与(yǔ)供(gòng)应商紧密合作,以了解对方的运营(yíng)能力(lì)以(yǐ)及整合来自车队管理(lǐ)、员工管(guǎn)理、仓库(kù)管理、企业(yè)资源管理(lǐ)等(děng)不(bú)同系统的数据的潜力。这(zhè)就(jiù)为支(zhī)持(chí)数(shù)据分析以及客户(hù)定制化(huà)的人工智能应用奠定了(le)数字化基础。在技术上具有挑战性,但(dàn)许(xǔ)多系统(tǒng)中(zhōng)嵌入的API接(jiē)口简化了这(zhè)一任务(wù)。
一个(gè)更大的挑战(zhàn)可能来自于人才领(lǐng)域。在你的公司中(zhōng)有多少人专职进行管控、集成于抓取正在创建的数(shù)据信息?如果答案是(shì)“还不够”,那么你就要考虑(lǜ)设置一个高(gāo)管级别(bié)的职位(wèi),致力于在(zài)董事会层(céng)面来积极(jí)推(tuī)动以公司(sī)数据资产为来(lái)源(yuán)来建立(lì)企业竞争优势。
这种高级(jí)别的助推策略,可以从确定公司如何在这一领(lǐng)域(yù)构建能力开始。对大多数公司来讲,也可以通过内部员工(gōng)和外部顾(gù)问(wèn)的组(zǔ)合(hé)来(lái)实现。甚至有一些众筹(chóu)的机(jī)器学习平台(例如Kaggle和Experfy)可以协助你将(jiāng)你在数(shù)据方面要面对的挑战与世(shì)界(jiè)各地的专(zhuān)家(jiā)之(zhī)间建立(lì)起联(lián)系(xì)。因(yīn)为今(jīn)天你所获(huò)得(dé)的数据(jù)可能会对(duì)未来的机器学习应用产生深远影响,因此建立数据能力(lì)是(shì)一个优先需(xū)要考虑的事项。许多大型企业已经在内部成立了专门部门来引(yǐn)导人工智(zhì)能及数(shù)据(jù)分析方面的工作(zuò),这一需求也使得这一领域的专业人(rén)才变的炙手可热(rè)。
四、感(gǎn)想总结
虽然供应链经(jīng)理需要评(píng)估(gū)各(gè)种(zhǒng)技术以(yǐ)及指(zhǐ)导以科(kē)技为基础的革新(xīn),但人工智能不应因此被忽略。但它也不(bú)应该被视作可以(yǐ)瞬间完(wán)成供应(yīng)链变(biàn)革的万灵药。相(xiàng)反(fǎn)地,人工(gōng)智能应该被定义为一(yī)个可以提升与企业成功密切相关的KPI指标的工(gōng)具。使用这一工具并不需要成为人工智能领域(yù)的专家,但必须确保你的企业满足了前(qián)文所提到(dào)的三(sān)个(gè)基本要求:确定与提升企业绩效相关的(de)高价(jià)值应用(yòng)案例(lì);创立可(kě)以(yǐ)整合(hé)这(zhè)些(xiē)高价(jià)值数据的数字基础设施;开始建立一个由内部与(yǔ)外部专家组(zǔ)成(chéng)的专业团队。