人工智能以迅雷不及掩耳之勢(shì)紅遍大江南北之后,“人工智能+”成為各行各業(yè)趨之若鶩的方向。智能制造、智能家居、智慧交通……企業(yè)紛紛以“智能化”轉(zhuǎn)型升級(jí)為標(biāo)榜,與時(shí)俱進(jìn)引進(jìn)機(jī)器人,將人工智能技術(shù)應(yīng)用落地,以期提高效率,提升品牌競(jìng)爭(zhēng)力。
中國(guó)目前是全球最大的物流國(guó),“智慧物流”的興起給行業(yè)添磚加瓦。物流機(jī)器人的出現(xiàn),不僅是適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,也是迎合了市場(chǎng)需求。
物流機(jī)器人大范圍普及
相比于腦力行業(yè),體力行業(yè)面臨機(jī)器人的沖擊更大,特別是那些包含大量機(jī)械性、高重復(fù)度工作的體力行業(yè),典型如物流行業(yè)。
對(duì)物流行業(yè)而言,機(jī)器人在提升效率和降低成本方面的優(yōu)勢(shì)顯著,以碼垛作業(yè)(將封箱機(jī)封裝好的成品按一定順序、規(guī)格整理好碼放在托盤上)為例,目前歐洲、美國(guó)和日本的包裝碼垛機(jī)器人在碼垛市場(chǎng)的占有率超過(guò)了90%,絕大多數(shù)包裝碼垛作業(yè)由機(jī)器人完成。包裝碼垛機(jī)器人在我國(guó)物流行業(yè)中也已得到廣泛應(yīng)用,較典型的案例有蒙牛乳業(yè)、可口可樂(lè)、珠江啤酒等。他們借助機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)包裝碼垛作業(yè)的自動(dòng)化,節(jié)約了成本,提高了物流效率和企業(yè)利潤(rùn)。
眾所周知,全球的人工成本正在逐步上升,這在很在程度上助推了機(jī)器人的推廣,物流行業(yè)也不例外。2010年以來(lái),機(jī)器人行業(yè)(包括無(wú)人機(jī))的投資額增長(zhǎng)了4倍多,2014年幾乎達(dá)到5.7億美元。其中,值得一提的是谷歌在2012-2014年間連續(xù)進(jìn)行的8起收購(gòu)。許多初創(chuàng)企業(yè)(如Rethink、Fetch等)先后開發(fā)出低成本機(jī)器人物流解決方案,預(yù)計(jì)至2020年,大量機(jī)器人物流解決方案成本將降至10萬(wàn)歐元以下。據(jù)羅蘭貝格的研究數(shù)據(jù)表明,1990-2005年,工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格降低了一半;2010-2015年期間價(jià)格再次折半。2015年,最便宜的機(jī)器人物流解決方案(UnboundedRoboticsUBR-1)約為2萬(wàn)歐元。
中國(guó)的“智慧物流”
長(zhǎng)期看來(lái),隨著機(jī)器人技術(shù)的成熟,機(jī)器人生產(chǎn)效率的提高、壽命的延長(zhǎng),機(jī)器人成本的下降和人工成本的提高將共同促進(jìn)機(jī)器人在物流行業(yè)的普及。
之前,人們對(duì)于中國(guó)物流的印象大多數(shù)是“效率低下,成本高”,但現(xiàn)實(shí)情況卻并非如此。阿里研究院《當(dāng)貨物覺(jué)醒——新零售環(huán)境下智慧物流報(bào)告》對(duì)比了中美兩個(gè)物流大國(guó)相關(guān)數(shù)據(jù),認(rèn)為中國(guó)物流效率實(shí)際很高,物流效率約是美國(guó)的1.5倍。
報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,十五年來(lái),中國(guó)的貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量從美國(guó)的二分之一迅速增長(zhǎng)到美國(guó)的近2倍,但社會(huì)物流成本只比美國(guó)高24%,相當(dāng)于用美國(guó)差不多的錢,運(yùn)了兩倍于美國(guó)的貨,每噸貨物物流成本比美國(guó)低46%。中國(guó)是制造業(yè)大國(guó),第二產(chǎn)業(yè)占比超過(guò)40%,貨量大,同時(shí)中國(guó)的GDP不足美國(guó)的70%,社會(huì)物流成本與GDP的比值自然比美國(guó)高,這是由產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)決定的。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)下,代表新經(jīng)濟(jì)的快遞量十年間從美國(guó)的十分之一發(fā)展到美國(guó)的2倍有余,2021年將達(dá)美國(guó)的5倍,呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì),中國(guó)的低物流成本也是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。
報(bào)告數(shù)據(jù)還進(jìn)一步顯示,經(jīng)過(guò)智慧物流發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,我國(guó)電商快遞包裹時(shí)效2016年同比提升了10%,比2014年提升了15%。雙11期間處理一億包裹的時(shí)間從2013年的9天,提升到了2016年的3.5天,加速趨勢(shì)明顯。
物流機(jī)器人PK人工
企業(yè)引入機(jī)器人,一般是出于三個(gè)方面的考慮:提高效率、降低成本、提高技術(shù)水平。從整體來(lái)看,由于機(jī)器人較高的投入,中國(guó)企業(yè)特別是中小型民營(yíng)企業(yè)中較多采用機(jī)器人的是以下兩類崗位:①無(wú)人愿意從事且工資較高的粗笨危險(xiǎn)工作;②社會(huì)難以滿足需求且工資較高的高端技術(shù)工種。
一、效益分析背景設(shè)置
以物流中最常用的碼垛機(jī)器人為例,此投資屬于替代人工固定資產(chǎn)投資,可進(jìn)行兩種投資對(duì)比:一種為固定資產(chǎn)投資即購(gòu)入碼垛機(jī)器人,另一種為繼續(xù)采用人工,類似于租賃投資,即每年投入租金。資本成本按10%每年計(jì)算,兩者收益相同則抵消不予考慮。
碼垛機(jī)器人設(shè)備投資:購(gòu)入碼垛機(jī)器人成本50萬(wàn)元,設(shè)備折舊年限10年,直線折舊,殘值10%,增加維護(hù)管理成本8萬(wàn)元每年,運(yùn)營(yíng)成本5萬(wàn)元每年。
替代人工費(fèi)用:碼垛機(jī)器人可替代3~10人,按實(shí)際替代6人,每人每年5萬(wàn)元費(fèi)用計(jì)算,共30萬(wàn)元每年,年管理費(fèi)5萬(wàn)元。
需要注意的是,我們關(guān)注的主要是影響因素,而非絕對(duì)數(shù)值。其他如稅率、營(yíng)業(yè)收入處理等不在本文討論范圍內(nèi)。
二、凈現(xiàn)值核算
在上述背景下,如果按常用的投入凈現(xiàn)值核算見(jiàn)表1(為方便計(jì)算投入為正值,收入為負(fù)值):
以此計(jì)算購(gòu)買機(jī)器人的凈現(xiàn)值總額投入109.51萬(wàn)元,而采用人工的凈現(xiàn)值總額投入215.04萬(wàn)元,購(gòu)買機(jī)器人的金額約為采用人工凈現(xiàn)值的一半,人工與設(shè)備凈現(xiàn)值比值為1.96。以此計(jì)算來(lái)看,無(wú)疑購(gòu)買機(jī)器人為首選方案。
三、影響因素分析
1.人工成本變動(dòng)
人工成本的變動(dòng)波動(dòng)較大,尤其最近幾年各種因素綜合起來(lái)導(dǎo)致人工成本增幅較大,而設(shè)備價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定并有一定的下滑,但是隨著人工成本上升到一定程度,如果沒(méi)有特殊因素影響,應(yīng)該會(huì)在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定甚至下調(diào)。從上面的計(jì)算可以看出,人工成本的增加肯定對(duì)采用人工的方式影響大。
設(shè)定人工成本保持10%的年增長(zhǎng),同樣設(shè)備維護(hù)管理保持10%的年增長(zhǎng):
人工投入:凈現(xiàn)值303.44萬(wàn)元,增長(zhǎng)幅度41%;購(gòu)買機(jī)器人投入:凈現(xiàn)值124.24萬(wàn)元,增長(zhǎng)幅度為13%。
2.設(shè)備價(jià)格變動(dòng)
設(shè)備價(jià)格的變動(dòng)僅對(duì)購(gòu)買設(shè)備產(chǎn)生影響,相對(duì)來(lái)說(shuō)由于設(shè)備金額較高,一次性投入較大,設(shè)備價(jià)格在影響因素中也占據(jù)較大的比重,設(shè)備價(jià)格變動(dòng)僅影響購(gòu)買機(jī)器人的投入。
3.資本成本變動(dòng)
資本成本對(duì)是否采購(gòu)設(shè)備有較大的影響。由表2可知,隨著資本成本的上升,由于人工成本在人工中占的比重較大,所以人工方式的凈現(xiàn)值變動(dòng)較大。
4.經(jīng)營(yíng)期變動(dòng)
經(jīng)營(yíng)期的變動(dòng)和設(shè)備殘值相關(guān),如果設(shè)備殘值計(jì)算過(guò)程不變,且殘值能順利兌現(xiàn),當(dāng)經(jīng)營(yíng)期變動(dòng)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
如果考慮到初期投資50萬(wàn)元,特別是在現(xiàn)在中小企業(yè)融資成本非常高的情況下,可以看出人工方式在短期內(nèi)的優(yōu)勢(shì)更加明顯。
由表3可知,當(dāng)經(jīng)營(yíng)年限較長(zhǎng),資本成本較低時(shí),采用購(gòu)買機(jī)器的方式凈現(xiàn)值投入小很多,優(yōu)勢(shì)明顯,但是當(dāng)資本成本提高、經(jīng)營(yíng)年限很短的時(shí)候,這個(gè)優(yōu)勢(shì)就迅速縮小。當(dāng)資本成本達(dá)到40%,經(jīng)營(yíng)期變?yōu)?年時(shí),兩者基本持平,考慮到購(gòu)買安裝設(shè)備、人員培訓(xùn)、一年期后的設(shè)備出售等問(wèn)題,實(shí)際上可能采用維持人工的方式更加具有優(yōu)勢(shì)。
5.設(shè)備殘值兌現(xiàn)
如表1所示,在設(shè)備殘值能夠兌現(xiàn)的情況下,如不考慮利息,購(gòu)買機(jī)器人方式的投資將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人工方式。
同樣,如果設(shè)備殘值不能順利兌現(xiàn),在不考慮利息的情況下,累計(jì)凈現(xiàn)金流量要到第二年底兩者投資才相等,如經(jīng)營(yíng)年限小于兩年則明顯人工方式投資更小??紤]到激烈競(jìng)爭(zhēng)中大部分中小型企業(yè)的經(jīng)營(yíng)年限為1到3年,以及相對(duì)高的資產(chǎn)投資比例,可以看出,至少在機(jī)器人投資價(jià)值較高的最近多年內(nèi),設(shè)備殘值能否順利兌現(xiàn)將直接影響到中小型企業(yè)投資機(jī)器人的可能性,直到人工成本持續(xù)上升,機(jī)器人價(jià)值持續(xù)下降到某一個(gè)比例為止。降低設(shè)備價(jià)格,提高機(jī)器人設(shè)備的通用性,大力培育機(jī)器人二手交易,無(wú)疑會(huì)對(duì)機(jī)器人設(shè)備殘值的兌現(xiàn)有極大的幫助。
因此,企業(yè)究竟要不要引進(jìn)物流機(jī)器人,該引進(jìn)多少臺(tái),不能一概而論。企業(yè)一定要根據(jù)自身的實(shí)際情況來(lái)考慮問(wèn)題,緊跟潮流固然沒(méi)錯(cuò),但具體問(wèn)題具體分析才顯得更加理智。
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