当数智化遇上碳中和,我们需要怎样的供应链? | 甲子光年
供应链价值元年已经到来。
一个缩影是,一位家住北京朝阳区的女士曾对自媒体“熊出墨请注意”表示,因其所在小区过去两个月经历了两轮封控,物流受到极大影响,“好多东西都被退回给商家了,现在仍不敢太频繁下单”。
物流受影响背后,传统供应链系统的运转逻辑正在被疫情改变。除了消费者日常网购受到影响,产业端同样受供应链的影响颇深。比如去年的“芯片荒”,也与供应链受阻不无关联。
供应链产业的数智化,成为了保障各个产业平稳运行的有力武器。
如今,中国产业数字化正不断下沉,爆发式增长的数据量需要足够的算力予以支撑,但同时数智化有可能成为一把“双刃剑”——一面是降本增效,另一面则是高耗能。因此,在供应链数智化程度逐渐加深的同时,“低碳化”改造的需求也越发迫切。
那么,当数智化遇上碳中和,降本增效与节能减排两大命题相互交织,未来的供应链产业将如何做好平衡,甚至使其彼此协同,共同赋能产业的数字化转型与可持续发展?
1.数智供应链的“云底座”
所谓供应链,并非一个单一链条,而是一个高度复杂的系统。
供应链的有效运转建立在各级供应商都能高效运转的基础之上,整个链条中,任何一个节点运转受阻,都会拉低整个供应链的运转速度。
如今,数字化与智能化不再是一个新鲜的话题,中国产业数字化逐渐步入深水区,“数智化”手段正在不断向产业更深处下沉,供应链也不例外。疫情之下,通过数智供应链提高供应链效率的需求变得更为迫切。
在2021「甲子引力」年度大会上,甲子光年的创始人&CEO张一甲曾发布报告《行至水深处:2021中国数字经济50条判断 | 甲子光年》,报告指出,当前中国社会供应链正在走向供应链4.0时代——“价值供应链”。
在4.0时代,供应链将进化为以消费者为主导的平台型供应链。消费升级让需求变得无限多元、快速迭代,形成无数细分的利基市场组成的“新长尾模式”,这要求生产、零售、物流等环节必须更高效,甚至实时协同起来。
这在刚刚过去的618得到了验证。京东零售CEO辛利军复盘时表示,今年京东618战绩最终超预期,其背后是基础设施布局和数智化社会供应链价值的充分展现,“供应链价值的真实存在和社会认知第一次对齐了”。
于是,云平台应运而生。供应链走向整合,数据实现“热备份”,实时上传至云端,通过云计算在各环节主体间准确发送“指令”,高效地进行资源分配。消费按需生产,资源按需分配,供应链呈现出由大数据驱动的平台型结构,并适配“以需定产”。
阿里、京东等头部电商纷纷推出了自己的云平台。可以说,云平台未来将成为整个供应链进一步数智化升级的地基。
其中,作为以供应链为基础的技术与服务企业,京东的“供应链”能力极具标志性,有很强的参考价值。其推出的云平台“京东云”,在数智供应链的建设中也有不可替代的参考意义。
作为京东集团面向企业、政府等机构的技术服务品牌,京东云为企业、金融、政府等各类客户提供的数智化解决方案,也具有极强的“供应链”特质——依托公、专、混的全栈式云产品矩阵,京东云融合了人工智能、大数据、物联网等前沿科技,在零售、物流、健康、智能城市、金融科技等行业领域为客户提供了丰富的产品与数字化解决方案。
目前,京东云已是全球容器化最彻底的云平台之一,拥有全球最大规模的Docker集群(开源容器集群管理系统)和Kubernetes集群(一组用于运行容器化应用的节点计算机),可支撑万亿级电商交易,实现京东618订单100%云上完成。以及京东物流、京东健康全量上云。在京东“618”、“双11”、春晚等万亿级流量的考验中,京东云服务多个视频、媒体、在线教育、游戏等客户,服务最高可用性保证达99.995%。
丰厚的收获来自于前期的播种——技术与深耕供应链多年积累的行业认知,便是这些成绩背后的坚实后盾。
以大数据、人工智能、隐私计算、AIoT等数智技术为技术底座,京东云形成了一套完备的数智化平台,加之京东的供应链技术与业务沉淀,能达成供应链一体化,实现全链路数字化运营与智能化决策,形成商流、物流及信息流的全流程数智化能力。
如今,这套供应链一体化的数智能力,已经“有模有样”地走入现实。
京东物流“亚洲一号”智能物流园区是京东物流新基建的代表,具备高度智能化的处理能力,集商品仓储、订单处理、分拣配送功能等于一体,目前,京东物流已经在国内运营43座“亚洲一号”大型智能物流园区,形成了世界范围内规模领先的智能物流仓群。
园区偌大的仓库内,不见人声鼎沸,取而代之的是井井有条的自动化产线——立体堆垛存储技术、自动化分拣系统、无人仓等智能技术支撑起了仓库的日常运转,大幅提高了仓库运转效率。以京东物流上海“亚洲一号”智能物流园区为例,“地狼”AGV、高速自动分拣系统、智能机械臂等智能物流装备加入后,仓库的作业效率较传统模式提高了3倍左右。
一个个智能产业园连点成线,再汇聚成面,便能够在关键时刻释放出庞大的能量。
京东618,则是京东云最大的练兵场。
618期间,京东云将面临全球最复杂的场景——首先是最长链路的供应链场景,覆盖近200个产业带商品的线上销售、超千亿元的金融服务、约1400座仓库的物流周转和超470个县市区用户的分钟级配送;此外,还有极端复杂的混合IT设施,72个大型数据中心、近百个边缘数据中心、数十万智能物流终端……
今年618的第二天,京东CEO徐雷在朋友圈发文,对客户、合作伙伴和同事表示感谢,并称“这是京东19年来最艰难的一次618,谈不上完美,但很满意”。
能够应对如此复杂的供应链场景与IT设施,无疑是对京东云技术实力一种无声的认可。
但与此同时,京东云还面临另一个挑战。数智化技术的大规模应用必将带来整个供应链系统能耗上涨,京东云想要进一步数智化升级,“减碳”将是一个绕不开的命题。
2.当数智化遇上碳中和:京东云的绿色方案
减碳已然成为一个全球命题。
2020年,在第七十五届联合国大会上,中国做出了“双碳目标”的承诺——力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和目标。
如今,中国产业数智化正不断下沉,爆发式增长的数据量需要足够的算力予以支撑,此时,数智化便有可能成为一把“双刃剑”——一面是降本增效,另一面则是高耗能。
国家统计局数据显示,当前,交通运输、仓储和邮政业能源消费量已由2003年的1.28亿吨标准煤增至2019年的4.39亿吨标准煤,占我国能源消费总量的比例由6.50%提升至9.01%。
因此,在供应链数智化程度加深的同时,“低碳化”改造的需求也越来越迫切。面对这道时代给出的最新考题,京东云正在交出自己的答卷。
2021年4月,京东集团发布减碳宣言,提出全力构建绿色低碳商业模式,将充分发挥基础设施、创新技术等核心能力,成为减碳引领企业。此后,京东云便跟随集团的步伐,打造出新一代绿色数据中心,从规划、设计、建造到运维,贯彻全生命周期低碳节能策略。
值得注意的是,在数据中心的能耗中,有很大一部分用于设备冷却。为此,京东云研发了一套整机柜液冷及热回收系统技术,并已在全国多个数据中心布署。
以京东云华北(廊坊)数据中心为例,京东云应用整机柜冷板式液冷技术,将室外冷源(水或氟化物)直接注入服务器主板芯片进行冷却,达成系统去冷机化,可以实现芯片级液体直接冷却。
CPU散热由冷却液通过室内板式换热器换热后,可直接利用室外冷却塔进行散热,全年及全国绝大部分区域内,均可进行自然冷却,实现超低PUE(数据中心能耗指标,是数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值)。
京东云华北(廊坊)数据中心于2021年规模投入京东双十一,可借助液冷技术实现全年运行PUE低于1.1,基础设施能耗节省达30%,对应碳排放总量减少10%以上。
此外,京东云数据中心的热回收系统,可以通过高度自动化的制冷循环系统,对机房产生的废热能进行规模回收利用。借助该套系统,数据中心实现了能量综合利用,回收热能输配至综合办公楼、辅助机房区等场地保障冬季供暖,同时产生冷量输配给机房侧进行制冷。
这套系统每年可为京东云华北(廊坊)数据中心节省采暖费用100万元以上,减少碳排放超2000吨。
同时,京东云联合华为研发了智能间接蒸发冷却系统(EHU)。该系统具备AI综合能效寻优技术,可根据气候自动切换制冷模式,直接利用数据中心的自然冷风为机房降温。例如,华东(宿迁)数据中心一年有近5个月可以完全利用室外的自然冷源,大幅降低运营成本。
这套智能间接蒸发冷却系统可直接支持锂电储能系统,实现电源切换过程中温度零波动,以保障数据中心的连续制冷要求,并降低机组谐波影响,提升电网质量。
目前,京东云绿色数据中心这套低碳系统已经落地于京东物流西安“亚洲一号”智能物流园区当中,或许可以为行业提供一个“云上的零碳样本”。
3.京东云上的零碳样本
京东物流西安“亚洲一号”智能物流园区是中国首个零碳物流园区,也是一个数智化与低碳化交汇协同的样本。
5月19日,甲子光年创始人&CEO张一甲前往京东物流西安“亚洲一号”智能物流园区,揭开了其背后的“零碳密码”。
在探访视频中,首先映入眼帘的是园区建筑房顶上一块接一块的太阳能电池板。据京东物流西北区域仓配供应链负责人梁雷刚介绍,园区建筑物房顶上安装了10万平方米、共9MW(兆瓦)的光伏发电设备。这些设备去年全年发电量为965万kWh,相当于近4410户普通家庭一年的用电。和传统燃煤电厂相比,去年节省了近2915吨燃煤;和采购市电相比,减少了约5833吨的碳排放量。
为应对光伏发电“靠天吃饭”的波动性,园区内还安装了分布式锂电池储能系统,可实现电力平滑与调节,在用电高峰缓解对电网系统的冲击,提升园区可再生电比例,实现光伏电力的移峰填谷。同时,除仓库用电外,园区内还配置了22套充电终端,可同时为44台车充电,满足园区内部作业车辆和外来访客车辆的充电需求。
这座智能物流园区建筑面积近30万平方米,于2019年6月18日正式投产,日均处理订单能力超过50万件,是西北地区规模最大、黑科技最密集的智能物流中心之一。其智能物流中心的立体堆垛存储技术、自动化分拣系统、无人仓技术的扩展应用都处于业内领先水平。
自2021年起,京东开始不断优化园区仓储科技,提升能源循环利用效率,并引入光伏发电和储能设施来获得持续的可再生电力,最大程度地使用现场可再生绿色能源代替传统能源,并引入了新能源特种设备和充电终端等基础设施,持续提升园区的运营能效和电气化水平,实现园区的能效优化。
功夫不负有心人。2022年3月,京东物流西安“亚洲一号”智能物流园区获得由北京绿色交易所和华测认证(CTI)颁发的碳中和认证双证书,成为我国首个“零碳”物流园区。
使用可再生电力只是第一步,提升整个园区的运营效能及电气化程度,也是园区减碳的关键一环。
走进园区的智能物流中心便会发现,仓库内绝大部分分拣、运输工作都由大型自动化立体存储系统胜任,仅有3位工作人员在做辅助工作。
当可在生能源发电在园区普及,数智化技术的“高耗能”问题则被有效解决,“降本增效”的实力因而被完全释放。
传统物流仓库中,为保证工作人员的操作,夜晚经常灯火通明。而西安“亚洲一号”智能物流园区内的物流中心均采用自动化系统作业,开启的是“黑灯作业模式”。
黑灯作业模式
此外,园区的全业务流程也在尽可能多的使用新能源。比如,将传统燃油叉车全部替换为电动叉车,并将城市内的配送物流车改为电动货车。
物流车辆加上园区用电节电手段的碳减排量基本达到园区整体的近70%。而剩下的三成中,一部分减排任务也由绿色包装承担——目前,园区使用的3层瓦楞纸箱比例超95%,每个纸箱重量不超过400g,每年可节省20多万吨纸浆;2017年,京东物流配送终端100%实现电子化签收,随着电子面单设计不断优化,电子面单的面积较之前减小了30%,每年可减少纸张使用达6000吨。
对于包装的辅助材料,京东也没有忽视。早在6年前,京东就开始对封箱胶带进行减量研究,在满足使用的前提下,将胶带宽度减小了8毫米,通过规范打包操作,禁止层层缠绕,每年可节省5亿米胶带;同时也降低气柱袋、充气袋、缠绕膜的厚度,每年可减少使用聚乙烯PE约2万吨;并对废弃纸箱、塑料薄膜进行回收,再加工后循环使用。
看起来,京东的减碳行动已经深入到整个物流链路的“毛细血管”,但在现实中,绝对的“零碳”很难实现。“我们两个人在这里呼吸,都会产生二氧化碳,对吧?”探访中,京东物流西北区域仓配供应链负责人梁雷刚与张一甲开玩笑道。
为解决这些不可避免的碳排放,在北京绿色交易所的支持和指导下,京东通过购买国家核证合规碳减排产品的方式,100%抵消剩余碳排放;通过碳交易与价值链优化,抵消自身产生的温室气体排放量。
可以说,西安“亚洲一号”智能物流园区通过“新能源转型、能效优化与碳交易”三步走,里应外合、相互协调,实现了数智供应链的全链路减碳。而京东云,则是零碳样本中“一位无声的贡献者”。
园区之中,大到各个自动化设备的运行数据,小到产线上每件物品的包装情况、快递小哥的派送情况等数据,均全部上云进行处理,是该智能园区实现供应链一体化能力的一座地基。
未来,京东也已做好准备,将自身数智化与低碳化的经验,与社会各个产业的伙伴共享。
4.“数智化”与“低碳化”共进退
如果有人问,未来我们需要什么样的供应链系统?
这个问题似乎已经有了明确的答案:智能且绿色供应链系统,将是支撑未来产业数字化与社会可持续发展的最大公约数。
知名经济学家杰米里·里夫金在其著作《零碳社会》中曾断言,“碳泡沫是人类历史上最大的经济泡沫”。工业革命以来,人类大量使用化石能源,加速了人类文明的进步。但与此同时,就像过快的经济增长会制造“经济泡沫”一样,大量碳排放也带来了“碳泡沫”。而“碳泡沫”本身是不可持续的。
如今,中国正在不可阻挡地步入数字经济时代,而支撑数字化与智能化技术发展所产生的巨大能耗,使“减碳”的重要性愈发凸显。可以预见,数智化和低碳化将成为社会各产业可持续发展的两台发动机。
作为链接不同产业环节的桥梁,供应链数智化与低碳化的重要性不言而喻。而在供应链产业中成长起来的京东云,正在向全社会输送其数智化与低碳化的经验。
目前,依托集团多年的基础设施构建和运维管理经验,京东云的数据中心版图已覆盖北京、上海、成都三大核心城市及周边城市,并于廊坊、昆山、宿迁、重庆、滨州等地规划打造了多元化配套园区,辐射京津冀、长三角及成渝地区等核心经济带。
如果京东物流西安“亚洲一号”智能物流园区的样本能够在国内各个园区复制,对整个供应链数智化与低碳化升级的贡献可想而知。
此外,京东云新一代绿色数据中心不仅支撑京东集团内部运营使用,也在对外输出基础设施能力,服务宿迁市政府、网宿科技、中国联通、中国电信等政企客户。除了提了云计算服务,京东云还提供代建数据中心服务和服务器、整机柜、供电系统、液冷系统、空调系统等供应链所需的低碳基础设施。
供应链产业的未来,不止于数智化或低碳化中某个单一目标的实现,而是数智化与低碳化相互赋能。
京东云绿色数据中心的成功,也绝不止于京东一家或几家企业受益,而是要协助千千万万个供应链合作伙伴完成数智化与低碳转型。
END.
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