人(rén)工智能近年来的迅猛发(fā)展,预示(shì)着其(qí)将(jiāng)为仓(cāng)库(kù)运作(zuò)方式(shì)带(dài)来革命性的变革。但在企(qǐ)业决定在运营实践中引入并实施这(zhè)一新技术(shù)之前,必(bì)须要确保已拥有相关数据及所需人才。
对相关企业而言(yán),即时关注并对供应链技术的进步(bù)具有(yǒu)敏感性几(jǐ)乎(hū)已经成为必须。机器人技术、自(zì)动(dòng)化、数据分析和工(gōng)业物联网等(děng)各(gè)种新技术,正(zhèng)在逐(zhú)步展示出其在提升(shēng)货物运(yùn)输,处理,存储和(hé)配送效率方面的潜力(lì)。这些新技(jì)术的不断涌(yǒng)现,使得我们很难确认究(jiū)竟应把注意力集(jí)中在(zài)哪一方面。
在这(zhè)其中一项值得仔细研究(jiū)的新技(jì)术是人工智能(néng)(AI)。简单而言(yán), 人工智能是计算机系统发展到一定阶段的(de)产(chǎn)物,即代为执行通(tōng)常需要人类智能(néng)参与的(de)任务(如视觉(jiào)感知、语音(yīn)识别、决策(cè)和语言翻译)。人工智(zhì)能出现于1956年,但绝大多数情况下,我们都必须(xū)将智能程序明确地输入到计算机(jī)中。
近年来,机器(qì)学习作为一种典型的(de)人工智能(néng)技(jì)术。机器学习(xí)主要是探索(suǒ)如(rú)何可(kě)以使计(jì)算机程序通过(guò)对输入(rù)数据的学习来(lái)提高其(qí)输出(chū)性能。这些程(chéng)序可以嵌入在机器中,也可以在服务器或云端操作。亚(yà)马逊(Amazon)、谷歌(gē)、Facebook、微软(Microsoft)等大型(xíng)科技公司已(yǐ)经(jīng)将机器学习(xí)融入到他们的产品和服务(wù)中,为用户提供:相关度更高的网络搜(sōu)索内容,更(gèng)好的图像与语音识别技术以及更智(zhì)能化的设备。
机器学习(xí)与数(shù)据分析(xī)(收集、转换及数据分(fèn)析的流(liú)程)之间有一些相似之处。两者都需要一个(gè)经过清(qīng)理的、多样化的、大型的数据(jù)库才能(néng)有效地运作(zuò)。然而(ér),主要的(de)区别在(zài)于,数据分析允许用户从(cóng)数(shù)据中得出(chū)结论,进而要求用户(hù)采取相应措施来改善其供(gòng)应链。相比(bǐ)较而言,对于已(yǐ)处(chù)于可解决范畴内的问题,机器学(xué)习(xí)可(kě)以基于“训练数据(jù)库”自(zì)动执行操作(本文后续关于监督学习(xí)的部分将对(duì)此进(jìn)行(háng)讨(tǎo)论(lùn))。基于其允许任务自动(dòng)执(zhí)行这一(yī)特性,人工智能 — 尤其是机器学习 — 对许(xǔ)多供应链管理人员来说都(dōu)是一项值得关(guān)注(zhù)的重要技术。对于(yú)今天的许(xǔ)多企业来讲,制定并实施(shī)供应链相(xiàng)关的人工智能战略,将使其随着技术(shù)的逐渐成(chéng)熟(shú),提升自身的生产力、速度(dù)与效(xiào)率。
一、人工智(zhì)能的发展现状
人工智能近期的迅猛(měng)发展,得益(yì)于以下因素的共(gòng)同作用(yòng)。第一,各种设备(bèi)的互(hù)通互连(lián)而产生的数据(jù)量的增长以及促使日常(cháng)生活数字(zì)化的高级(jí)传感器的(de)使(shǐ)用的增长。第二,从移(yí)动设备到云(yún)计算(suàn),各种设备的计算能力也在持续增长。因(yīn)此,机器学习可以运行在最新(xīn)的硬件运算设(shè)备(bèi)上,同时获取大批(pī)量(liàng)、多样(yàng)化(huà)及高质量的数据库,进而自动执行各种(zhǒng)任务。
案例一:
下面是(shì)一个(gè)众多消费(fèi)者将逐渐熟悉的场景(jǐng)。如果你有一个iphoness而且每天早(zǎo)晨(chén)通(tōng)勤(qín)上下班, 最(zuì)近一段时间你可能留(liú)意到了以(yǐ)下(xià)情况:当你坐进汽车的时候,你的(de)手机将自动(dòng)提示你(nǐ)开车去(qù)公司将需要多少时(shí)间,根据实(shí)时的路况信息给出最佳行车路线的建(jiàn)议。当这一现象第(dì)一次发生时,你可能(néng)会(huì)有这样的疑惑:“手机怎么会知道我(wǒ)要去上班?感觉很酷,但也有一点点恐怖(bù)”。
因为内置(zhì)了机器学(xué)习(xí)功能,手机可以(yǐ)根据你过去(qù)做过的事情来(lái)预测你(nǐ)将要什么。如果(guǒ)你换了新(xīn)工(gōng)作(zuò)或者开车(chē)去了(le)另外一个目(mù)的(de)地(dì),设备会自(zì)动调整它的预测(cè),并根据新的目的地发出新(xīn)的通知。这一应用场景的特(tè)别强大(dà)之处在于(yú):设(shè)备对用户(hù)来说越来越(yuè)有帮助,而用(yòng)户或软件开发人员不必(bì)采(cǎi)取任何行动(dòng)。
另一个场景(jǐng)是自动驾驶汽(qì)车。目(mù)前路面上行驶的自动(dòng)驾驶(shǐ)汽车正在被用来收集数据,用来改进下一代自动(dòng)驾驶汽(qì)车(chē)的技术(shù)。当人工操(cāo)作(zuò)人员直(zhí)接对车(chē)辆进行控制时,相(xiàng)关的数据就会与其他车辆的数(shù)据汇集起来并进行对比分(fèn)析,以确定在何种情况下(xià)自动驾驶汽(qì)车将切换到由人工驾驶模式。这样的(de)数据收集与分析将使得自动驾驶汽车变得更加(jiā)智(zhì)能(néng)。
虽(suī)然人们很容(róng)易被今天人工(gōng)智能相关(guān)的令(lìng)人(rén)兴(xìng)奋(fèn)的发展所鼓舞,但了解人工智(zhì)能的局限性也很重要。在《哈佛商业评论》(Harvard Business Review) 2016年的一篇文章中,《人工智能现阶段的能与不(bú)能》,斯坦福人工智能实验室前负责人、跨(kuà)国(guó)科技公司(sī)百(bǎi)度的人工(gōng)智能团队前首席科学家Andrew Ng明(míng)确表示(shì),“人工智能将变革许多行(háng)业,但它并不具有无所不能的魔力。”
Ng强(qiáng)调,虽然人工智(zhì)能(néng)已经有很多成功的(de)实施案(àn)例,但大多(duō)数都是(shì)在监督学(xué)习的(de)场景下(xià)展开应用(yòng)。在这一(yī)模式下,每一个训练输(shū)入数据库(kù)与正确的输(shū)出决策相关联(lián)。机器学(xué)习算法通(tōng)过比对(duì)这个训练库的(de)信息(xī)来根据新的输入数据做出决策。监督学(xué)习的一些常见应用包括照(zhào)片标记、贷(dài)款处理与语音识别。在每一(yī)个(gè)应用案(àn)例(lì)中,系统(tǒng)都会(huì)接收输入信息 — 比如照片(piàn)标签应用中的(de)图片 — 并基于它(tā)从训练数据库中学(xué)到的(de)信息做出决定或(huò)做(zuò)出反应。
如果拥有(yǒu)一个足(zú)够大(dà)的输入(rù)数(shù)据库,并(bìng)用(yòng)对应的人工(gōng)响应(yīng) (或输出) 做以注释 ,那么(me)就可以(yǐ)构(gòu)建一个人工智(zhì)能应用程序,允许计算机系统接收新的输入数据并自(zì)行做出决定。这可(kě)以使过去不容易自动化的流程变的可以自动运作,最终(zhōng)提升仓库啊(ā)的运营效率。而实(shí)现这一目的的关(guān)键(jiàn)就是辅助做出决(jué)策的(de)数据库的大小、质量与多(duō)样性的程度。训练(liàn)输入数据库越大、越多样(yàng)化,机器学习(xí)算法做(zuò)出的(de)决(jué)策就越优化。
二、选择可(kě)参照案例
当考虑在供应(yīng)链中应(yīng)用人工智能的(de)各(gè)种方案时,直接应用相应技术然后确定应(yīng)用(yòng)方案或许很(hěn)有吸引力。但(dàn)是,如果你(nǐ)首先分(fèn)析一下公(gōng)司业(yè)务面对的挑战与机遇,然后(hòu)再选择(zé)相匹配的人工智(zhì)能(néng)技术来解决相关问题,这(zhè)样的流程(chéng)会有助于你选择更有效率、更适合的应用方案。
就仓(cāng)库(kù)及其运作(zuò)而言,人工智能的(de)应(yīng)用应该以(yǐ)企(qǐ)业所关(guān)注(zhù)并不断优化的关键性能指(zhǐ)标(biāo)(KPI)为指导(dǎo)(订单准确性、安全性、生产率(lǜ)、履行时间、设(shè)施损坏(huài)或库存准确性等)。仓库(kù)通常已经拥有大量与(yǔ)KPI指标相关的(de)数据,这些(xiē)都可以被人(rén)工智能应用程序用于自动完成任(rèn)务或做出(chū)决策。然而(ér),这些数据由于数据类型的原因(yīn)并不能直接用(yòng)于人工智能技术,并且通常分(fèn)布在不同的(de)仓(cāng)库管理系统中(zhōng)。因此,在正式应用之前(qián),许多人工智能应用(yòng)程序(xù)需(xū)要对不同仓库管理(lǐ)信息系统中的数据进行整合。
下(xià)面的(de)3个案(àn)例(生(shēng)产力、设备利用率(lǜ)、效率)说明了人(rén)工智能在仓(cāng)储运营场景(jǐng)中的应(yīng)用潜力(lì)。虽然这些案例可能并(bìng)不适用于所有仓(cāng)库,但它们确(què)实展示了企业如何将自己已有的数据(jù)整合成可(kě)以(yǐ)应用机器学习(xí)技术的形式。
案例一、生产力
在拣选订单的环(huán)节,所有的仓(cāng)库都(dōu)存在不同员工的生产力不(bú)同这一现象(有效率最高的订(dìng)单拣(jiǎn)选员也有变现一般的员工)。但(dàn)是相对(duì)于使用系统引导(dǎo)进行拣选的仓库而(ér)言,员工(gōng)在(zài)生(shēng)产力方面的差异在不使用系统引导的仓库中表现更为明显。
对于那些(xiē)不使用系(xì)统引导进行拣选的仓库,机器(qì)学习提供了(le)一个可以更好推广(guǎng)最高效(xiào)员工经(jīng)验(yàn)的机(jī)会(huì),并将系统引导模式引入(rù)到所有员工的工作中。如果联系到(dào)上文提(tí)到的监督(dū)学习,最高效员工(gōng)的拣(jiǎn)选列表将作为人工(gōng)智能应用的输入(rù)数据;这些员工在(zài)拣选(xuǎn)列表中货物的顺序决策即为输出数据(基于条(tiáo)码扫描或其他可获(huò)取信息)。除了最(zuì)短拣(jiǎn)选距离(lí)这一指(zhǐ)标之外,避(bì)免拥挤通常是(shì)提(tí)升生产力的另外一(yī)个(gè)重要指标。因为最佳拣选员工通常会同(tóng)时考虑这两个因素,因此上(shàng)面的(de)输入(rù)输出数据(jù)库应该(gāi)已包含这些信息。
基于这些(xiē)精准标注的数据,机器(qì)学习算法在接收新的订单数据(jù)后案最佳原则进行归类。通过这种(zhǒng)方(fāng)式,算法可以复制(zhì)最有效员工的拣选操作,并提高所有员工的生产(chǎn)力。
案例(lì)二、设备利(lì)用率
某一仓库一天内需要搬运的容器或(huò)托盘(pán)数量与所需的搬运设备数量(liàng)之间有(yǒu)一(yī)定的关系(xì)。在大多数(shù)情况下,两者之间是一种线性关系。但是(shì),某些因素(sù)(例如操作(zuò)人员(yuán)的技能水(shuǐ)平或货物的混(hún)合(hé)存放等(děng))也可能会影响(xiǎng)到所需搬运设备的(de)佘亮。
在(zài)这种情(qíng)况下,输入数据就(jiù)需要包括所(suǒ)有(yǒu)可能影响设备需求的数据(从仓库管理系统中调用(yòng)的拣(jiǎn)选订单清(qīng)单以及从(cóng)员工管(guǎn)理系统中(zhōng)获取的操作人员(yuán)生产(chǎn)力水平等信(xìn)息)。输(shū)出信息(xī)包括(kuò)从升降搬运车管理系统中获得(dé)的搬运设备使用率信息。
基于这一(yī)精(jīng)准标注的数(shù)据库,机器学习算法将可以接收未来数星期或数月的订(dìng)单预测信息和现有员工的(de)技(jì)能水平信息(xī),进而预(yù)估出(chū)所需搬运设备的(de)数量。升降搬(bān)运车车队(duì)经理将在同设备供(gòng)应商的协(xié)商(shāng)中(zhōng)采纳(nà)这(zhè)些信息作(zuò)为决策参考,以确保通过短期(qī)租赁或新(xīn)设备购(gòu)买的方式(shì)来确保(bǎo)在(zài)某一期限内获取合适(shì)数量的(de)搬运(yùn)设备进(jìn)行拣选操作(zuò)。
案例三、效(xiào)率
一(yī)个好的货位(wèi)策略(luè)应该是将高需求(qiú)的SKU尽量集中放在最佳位置但同时又要适当的分散摆放,以降低拥堵(dǔ)程度来提高拣选效率。但(dàn)由于需求的不(bú)断变化以及SKU的数量(某些(xiē)仓库中(zhōng)可能有数千个SKU),仓(cāng)库(kù)很难仅仅(jǐn)依靠员工来判断SKU的需求量(liàng)来实现最(zuì)佳存(cún)放。因(yīn)此一(yī)些仓(cāng)库运营商会(huì)使用货位分配软件来(lái)帮助确定(dìng)SKU摆放位置。这些软件会提(tí)供操作界面允许(xǔ)客户修(xiū)改运作规则(zé)。当接收到销售历史数(shù)据(jù)或(huò)未来销售预测信息后,软件就(jiù)会推荐相应的货位策略。但(dàn)是(shì),负责软件的人(rén)员经常会(huì)依据自己的经验来修改策略,而这些经验却往(wǎng)往不能反应出拣选(xuǎn)操作的(de)真实情况。
在这种情况下,输入数据就是软件所推荐的货位策略。输出数据是最终(zhōng)决(jué)定(dìng)执行的策略。机器(qì)学(xué)习算法可以和货位(wèi)分配软件结合,通过(guò)对实(shí)施最(zuì)终货位摆(bǎi)放策(cè)略的员工的倾向性进行(háng)不断的学习,最终实现自动调整。
三、制定(dìng)策略
明确仓储相关领域可以从(cóng)人工智(zhì)能技术(shù)获益之后,制定相关的应用策略将非常(cháng)重要。在其发(fā)表于《哈(hā)佛商业评论》的文章中,Andrew Ng对高管们应该如何定位公(gōng)司的人工智能策略提(tí)出了一些有(yǒu)益的看(kàn)法(fǎ)。他写道(dào),制定一个成功战略的(de)关键是“理解在哪(nǎ)里创(chuàng)造(zào)价值,什么是很(hěn)难复制的(de)”。
Ng指出(chū),人工智能研究人员经常发布和分享他们的想法(fǎ),并公布他们的代码(mǎ),因此我(wǒ)们可以很便捷地接触(chù)到最(zuì)新理念及进展。相反,“稀缺资(zī)源”是(shì)数据(jù)和人(rén)才,而这两点对企业制定人工智能(néng)策(cè)略获(huò)取(qǔ)竞(jìng)争优势极为关键。在数据源已经被精确连接到了对应的输出信息的情况下,复制一款软件比获得原始(shǐ)数据要简单的多。因(yīn)此,具有鉴别与获取(qǔ)有价值的数据并有能力(lì)根据实际情况修改软件(jiàn)参数(shù)以(yǐ)最(zuì)大化利用这些数据的人员,将是制定人(rén)工智(zhì)能策略(luè)过程中关键而具有(yǒu)差(chà)异(yì)性的组成部(bù)分(fèn)。也(yě)就是说,如果一个(gè)企业向推进(jìn)人工智能(néng)在仓储场景下的应用(yòng),那么它就必须将重点放在提高数据和人才的(de)质量这(zhè)两方面。
关于数据,要(yào)明确的一个(gè)关键问(wèn)题是:哪些数据是你(nǐ)的公司所独有而且可以用来提高与业(yè)务相关的KPI?这一点明(míng)确之(zhī)后,就需要(yào)提(tí)高仓储(chǔ)管(guǎn)理系统中(zhōng)的数据的质量。这一步通常(cháng)被称为数据管控,来确保供(gòng)应链(liàn)运作相关的(de)数据具有一(yī)个可以“真(zhēn)实反映客观事实的来源”。
举(jǔ)例来讲。叉车司机(jī)的信息可以(yǐ)存储在不同(tóng)的信息(xī)系统中,包括人力资源系统、员工管理系统、仓库管理系统、叉车车队管(guǎn)理系统等。如果司机(jī)信息被分别(bié)录入(rù)以上系(xì)统,那么同一员工的姓名及身份号码就可(kě)能出现不匹配的情况。比如(rú),一个(gè)人可(kě)以在WMS中被标识为Jo Smith, #01425; 在LMS系统中为Joanne Smith, #1425; 而在车队管理系统中(zhōng)则只(zhī)登(dēng)记为Joanne Smith,同(tóng)时没有认可(kě)身(shēn)份号码。
对于跨(kuà)系统整合数据的机器(qì)学(xué)习应用案例(lì)来(lái)说,数据必须是干净的。具有良(liáng)好数(shù)据管控能力的企业可以将其中某(mǒu)一系统定义为存有主要数据的系统(tǒng),并在需要时通过(guò)应用(yòng)程序(xù)编程(chéng)接口(API)将这一数据导入(rù)其他任意系统中。
如果需要(yào)整合来源于(yú)多个系统的数据,那接下来要面对的挑(tiāo)战就是数据集(jí)成。也就(jiù)是说(shuō),要确保所有来源于(yú)不同仓储运作相关的(de)系统(tǒng)中的数(shù)据(jù)可以被整合成一种可(kě)以用来机器学(xué)习的(de)形式(shì)。这就需要与(yǔ)供(gòng)应商紧密合作,以了解对方的运营能力以(yǐ)及(jí)整合来自车队(duì)管理、员工管理、仓库管(guǎn)理、企业资源管理等不同系(xì)统的数(shù)据的潜力。这就为支(zhī)持(chí)数据分析以及客户定制化(huà)的人工智能应用(yòng)奠定了数字化(huà)基础。在技术(shù)上具有(yǒu)挑战性,但(dàn)许多系统中嵌入的API接(jiē)口简化了这一任务。
一个更大的挑(tiāo)战可能来自(zì)于人才领域。在你的公司(sī)中有多少人专职进(jìn)行(háng)管控、集成于(yú)抓取正(zhèng)在创建(jiàn)的数据信(xìn)息(xī)?如果答案是“还不(bú)够”,那么你就要(yào)考(kǎo)虑(lǜ)设置(zhì)一个高管级别的职(zhí)位,致力于在董(dǒng)事会层面(miàn)来积(jī)极推动以公(gōng)司数据资产为来(lái)源来(lái)建立企业竞争优势。
这种高级别的助(zhù)推策略,可以从确定公司(sī)如何在这(zhè)一领域构(gòu)建能力开始。对(duì)大多数(shù)公司来讲,也可以通(tōng)过内部员工和外部顾问的组合来实现。甚至有一些众筹的(de)机器学习平(píng)台(例如(rú)Kaggle和Experfy)可以(yǐ)协助你将你在数据(jù)方(fāng)面要(yào)面对的挑战(zhàn)与世界(jiè)各地的(de)专家之间(jiān)建立起联(lián)系(xì)。因为(wéi)今天你所获得的数据可能会对未来的机(jī)器学习应用产生深远(yuǎn)影(yǐng)响(xiǎng),因此建立数据能力是(shì)一个优先(xiān)需要考虑的事(shì)项。许(xǔ)多大型企业已经在内部成立了专门部门(mén)来引导(dǎo)人工智能及数据分析方(fāng)面(miàn)的工作,这一需求也(yě)使得这一领域的专业(yè)人(rén)才变的炙(zhì)手可热。
四、感想总结
虽然供应链经理需要评估各种技(jì)术以及指导以科技为基(jī)础的革新,但人工智能不(bú)应(yīng)因此被忽略(luè)。但它也不应该被(bèi)视作可以瞬间完成供(gòng)应(yīng)链变革(gé)的万灵药。相反地,人工智能应该被定义为(wéi)一个可以提升(shēng)与企(qǐ)业成功密切相关的KPI指标的工具。使用这一工具并不需要(yào)成(chéng)为人(rén)工(gōng)智能领域的专家,但必(bì)须确保(bǎo)你的企业满足了前文所(suǒ)提到的(de)三个基本要求(qiú):确定与提(tí)升企业(yè)绩效相关的高价值应用案例;创立可以整合这(zhè)些高价值数据的数字基础设(shè)施(shī);开(kāi)始建立一个由内部与外部专家组成的专业团队。