隨著電子商務行業不斷發展，如何提高物流的運行效率和用戶體驗已成為全行業關注的重要問題。京東作為中國領先的自營式電商企業，自建物流體系毫無疑問是京東的核心競爭力之一。京東商城日處理數百萬訂單，大促銷期間上千萬單，數十萬操作人員在這個物流網絡中服務，信息化智慧化物流系統已經成為迫切需求。京東物流倉儲系統即玄武系統，從2009年開始啟動1.0開發，到2016年規劃的集多種自動化物流設備一體的智慧物流倉儲5.0系統，京東打造了一套兼容并蓄，融會貫通的電商倉儲物流信息系統——玄武系統。這強大的物流系統就像京東商城遍布全身的血管，為京東商城這個巨人的發展時時刻刻提供著充足的營養。
一、京東物流背景概述
京東擁有中國電商領域規模最大的物流基礎設施；通過完善布局，京東將成為全球唯一擁有中小件、大件、冷藏冷凍倉配一體化物流設施的電商企業。
截至2016年9月30日，京東物流在全國54座城市運營254個大型倉庫，超過550萬㎡倉儲設施。京東物流實現了全國2646個區縣覆蓋，其中中小件區縣覆蓋率：93% ，大件大陸省級行政區100%覆蓋， 七地生鮮倉覆蓋全國核心區域，全國超1800 家服務中心，1600+ 京東幫服務店，1300+個京東派校園店， 6780個配送站/自提點。
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京東物流倉配一體全供應鏈解析
京東物流致力為商家打造線上線下、多平臺、全渠道、全生命周期、全供應鏈一體化物流解決方案，實現商家B2B、B2C、B2B2C模式下庫存共享和訂單集成處理。可為商家提供總分倉及平行分倉的多倉運營服務。開通海外倉、國際運輸、國內保稅倉為商家提供跨境物流服務。開放大件運營能力，為大件商品賣到全國向商家提供解決方案。使用大數據為商家提供庫存健康分析。結合金融服務產品開展倉單質押等金融服務。
二、京東玄武系統演進過程
京東物流倉儲系統即玄武系統，從2009年開始啟動1.0開發，到2016年規劃的集多種自動化物流設備一體的智慧物流倉儲5.0系統，打造了一套兼容并蓄，融會貫通的電商倉儲物流信息系統，其發展歷程如下：
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玄武系統發展歷程
1、玄武1.0時代
2009年電商時代開始嶄露頭角，京東結合自身業務發展需要，倉儲業務負責人清醒認識到倉儲作業環節的痛點，揀貨效率低、打包錯誤率高等缺點，積極協調研發資源進行封閉開發，并于2010年2月開發完成進行上線，上線之初雖然功能仍然相對簡單，但已經初具雛形，能支持簡單的硬件設備，代替原有全倉紙單作業的操作，且大大提升了倉儲作業效率，為京東倉儲物流的發展翻開了新的篇章。
2、玄武2.0時代
筑基修己，日臻完善。2.0時代起于2010年下半年，公司業務發展迅猛，1.0時代系統已滿足不了公司發展要求，單量成指數級增長，急需進行突破改善，在倉儲負責人帶領下積極調研分析，學習國內外先進成熟的倉儲作業理念，進行重新規劃改善，在研發部門的大力支持下，與2010年下半年進行改造升級，由原有的B/S架構徹底改進，啟用C/S架構進行開發并上線，到2011年3月份全國升級切換成功，引入了電子標簽復核、輸送線合流等設備提升庫內作業效率；經過4年的不斷升級，通過JIT、揀貨路徑優化、離線生產、離線發票打印、新內配、入庫預約、庫內盤點、移庫、無紙化等功能上線更新，圓滿支撐公司業務發展需要，伴隨著全國開倉布點，京東倉儲實力一躍成為業界龍頭。
3、玄武3.0時代
積極探索，尋求突破：2.0時代系統雖然功能比較健全，能當時業務發展，但在系統運行過程中，由于架構的局限性，2.0分倉部署導致的維護工作量大、開倉成本高、數據存儲分散不利于數據抽取等弊端開始顯露，需要進一步優化。公司領導及架構師們高瞻遠矚，開始打造3.0。經過一年的修整及研發全新的系統（WMS3.0）于2012年12月登陸北京測試倉。經過架構師、產品經理、UI、研發的層層雕琢，可謂精鋼鐵骨，既繼承了2.0的業務模式，在外觀和架構上也遠勝2.0的.net系統架構，3.0架構上采用了國際主流的SOA服務化架構設計思想，采用SOA服務化、功能訂制化，任務引擎處理模塊間消息，支持集中/分倉部署雙重模式，業務上不僅支持京東自營模式，并且首次接入物流開放平臺外單，為京東的物流開放業務提供了強有力的保障。
4、玄武亞一時代
自動化設備無縫對接：亞一時代始于2013年，亞一項目作為公司戰略級項目，在結合3.0系統架構的基礎上，根據自身業務發展需要，與2014年6月在上海亞一成功上線，引入提升機、堆垛機、分揀機、輸送線等高度智能化自動化設備，同時加入了WCS子系統，可根據系統策略靈活調動自動化設備，高度智能化，充分減輕人力成本。亞一系統的上線，標志著京東倉儲實力在自動化方面邁進了一大步，成為令業界同仁汗顏的標桿型示范企業。
5、玄武5.0時代
兼容并蓄，融會貫通全面開放，快速開倉：隨著李克強總理提出的互聯網+、智慧物流時代發展趨勢，與2014年年底高層領導深思熟慮后作出一個重要決定：再次升級WMS，全面覆蓋WMS2.0、WMS3.0、亞一的所有功能，并全面推廣替換WMS2.0、WMS3.0，于是WMS5.0應運而生，重裝打造兼容自動化設備與非設備、自營與開放業務、單貨主與多貨主、人工與機器人的百變老君。
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玄武系統功能發展歷
經過五代的發展玄武系統日臻完善，已包含生鮮、醫藥、保稅、加工、圖書、食品、服裝、3C、B2B大宗、總代等不同業態作業要求，結合機器人、提升機、貨到人、分揀機、AS/RS等自動化設備，圓滿承接自營訂單生產需要，同時有力支撐了開發業務的引入，構建了完善的電商倉儲物流作業系統。
三、京東玄武系統主要優勢
京東玄武系統，以大數據處理技術作為基礎，利用軟件系統把人和設備更好的結合起來，讓人和設備能夠發揮各自的優勢，達到系統最佳的狀態，服務于物流倉儲、配送，降低物流成本，提高物流效率。京東玄武系統主要的優勢有以下幾個方面。
1、分布廣、部署快、可擴展、抗干擾
京東在全國50多個城市進行倉儲布點，每年有大量的新倉投入，通過自動化部署方式實現快速開倉部署，滿足業務要求，同時由于分布式部署方式不同倉庫之間互不干擾，將風險降到最低；應用服務實例的水平擴展，應用服務全部為無狀態，只需增加實例配置路由策略即可；數據庫實例的垂直擴展：按服務組/模塊拆分；數據庫實例的水平擴展：由于單次服務請求必然只屬于單個倉庫，這種策略可以避免出現分布式事務而帶來的系統性能急劇下降；
應用服務至少保證有兩個實例，其中一個實例故障，都不會導致系統失效，采用分組方式管理應用服務器，即使某個分組內的機器安全不可用，通過切換分組也能在1分鐘內可迅速恢復生產，數據庫使用MySQL主從機制，主庫故障時，從庫提升為主，確保業務正常運營；
舉個例子：
去年全年倉儲共開關倉200多個，平均工作日期間每天部署一個倉，且同一園區存在多個倉同時部署，按原有部署方式需要耗費大量的研發和運維資源，結合玄武系統特點采用自動化部署方式，做到1天可以部署5個以上的倉庫部署操作，大大降低了研發和運維資源，同時確保業務正常運營操作；
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2、多業態、多系統、低耦合、高配置
京東作為綜合性電商平臺，涉及生鮮、醫藥、保稅、圖書、食品、服裝等各種業態不同作業模式，玄武系統結合不同業態進行不同模式操作，同時做到系統間不同操作要求的可配置管理；
舉個例子：
如保質期商品生鮮和食品要求的時效管理是不一樣的，生鮮商品保質期時效很短，普通食品保質期時間相對較長，如何保證商品在有效時間內發給客戶并不被投訴，玄武系統根據不同商品進行不同策略的配置做到有效庫存管理操作，并可根據不同單據類型做到先進先出或后進先出的配置化管理；
如根據訂單結構進行不同的作業模式操作，小批量訂單通過集中揀選模式進行分播，大批量訂單通過單一揀選模式操作，有效的提高訂單出庫效率；
在比如玄武系統外圍對接京東其它業務上千個系統，玄武通過不同的消息路由有效的將相應信息傳遞給不同業務系統，做到有的放矢；
3、更加高效、智能
玄武系統從商品入庫開始進行全流程跟蹤，精細化管理，并不斷優化每一個作業動作，并結合大數據銷售預測進行庫存分布管理，如庫內智能補貨，根據歷史出庫情況預測未來每天的出庫銷量，將揀貨位庫存進行合理動態管理，當低于安全庫存時進行補貨操作，當高于最大庫存時將商品移至高架或偏遠區域進行管理，做到出庫效率更高。
4、高性能、多線程高并發處理
Clover靈活配置主機個數、線程數量、處理任務數量，同時Clover自帶分片機制，防止多線程之間重復處理相同的業務數據；
全國各庫房每天入庫總量上百萬件，如何確保商品快速入庫，玄武系統通過儲位對照、庫存分配策略等信息將不同商品進行分開上架及存儲，指引作業人員快速上架到指定貨位，確保在庫庫存結構的合理性；
京東預分揀系統說明
目前每天全國日均出庫量在500萬單以上，訂單時效要求高，如何有效將這些訂單快速進行出庫，玄武系統結合儲位庫存分配策略，將訂單給予合理的定位，確保路徑最短，同時在組建揀貨任務時根據不同訂單的路徑分布情況，選擇路徑最優的訂單集合到一起，在最短路徑前提下能夠揀選更多的訂單；
針對每天大量的訂單出庫，各種差異必不可少，玄武系統結合不同環節差異通過差異處理中心進行統一管控，并將不同差異類型主動分發到相應處理人員中，及時處理，確保訂單正常出庫，如揀貨或復核環節出現差異，差異中心接收到差異信息后，及時將差異信息進行下發追加揀貨任務，揀貨員第一時間獲取到追加信息進行操作處理，確保訂單的快速出庫。
5、數據異步處理并確保一致性
每天都會產生大量的實時數據，如何將這些數據交互做到影響最低，玄武系統通過不同模塊間部分數據異步處理操作，將事務分解為大事務和小事務，任何一個事務只在本模塊/服務組內，跨模塊處理異步執行，如揀貨下架、入庫上架的更新庫存均為異步處理，大大緩解了各系統間的壓力，同時確保數據的一致性，在單一事務內完成本模塊/服務組的業務，同時寫入待執行任務（待更新其它模塊/服務組的任務），Worker定時掃描待執行任務并調用外部服務。
6、完整的監控體系
通過不同監控機制，及時監控各業務間是否正常預測，如方法監控、JVM監控、URL、端口、流量監控、自定義監控等，京東任何一個庫房任一環節系統出現異常都可以進行監控，并及時通知研發進行處理。
四、京東倉儲物流信息化未來發展方向
京東智能物流藍圖
在未來的十二年，京東將構建一個以云計算、人工智能、機器人技術為核心的智能化商業體，京東物流的信息化已經向智能化升級，京東物流的智能化表現在三個層次，包括自動化作業、數據化運營、智慧化布局，同時在這三個層面之上，還有管理層面的智能分析決策。
基礎層面的自動化運作，主要靠硬件設備、軟件系統和數據、算法實現。在硬件設備的自動化實踐中，京東引領了前沿物流技術——無人機、無人車、無人倉的研發和應用，還有京東在局部自動化、整體自動化方面也有較大建樹，包括亞洲一號、機器人倉庫等。
京東無人車
如圖自動化的設備和系統存在于倉儲、運輸、配送等各個環節，包括視覺識別、自動碼垛設備、搬運機器人、AGV、AS/RS、貨架穿梭機、貨到人、自動包裝、復核打包設備等，在運輸和配送環節，包括無人貨車、無人機、和分揀機器人。“亞洲一號”現代化物流中心是當今中國最大、最先進的電商物流中心之一，目前已有7個“亞洲一號”項目投入使用。2016年雙十一期間，無人機在四地農村完成送貨，無人車也在北京執行了配送任務，無人倉智慧物流設備原型落地，智慧物流項目將全面提升京東運營效率。
京東探索的無人化和解決就業問題并不矛盾，智能物流不是純粹的減少人，而是讓人更體面的工作，提高一線員工的工作體驗。在2016年雙十一，在北京固安的京東機器人倉里面只有10個人，24小時運行，每天出庫近萬單，京東在廣東的機器人分揀中心雙十一期間累計分揀超過10萬單。
機器人分揀中心
京東就需要通過數字化運營，把一流管理人員的經驗快速拓展到全國、全系統、全流程中，提高整體的運營管理水平。京東的數字化運營橫向分布于倉配安客售后的業務全流程，縱向貫穿于決策、預測、評估、可視化管理的全過程。京東還總結了最優秀的采銷采購經理、供應鏈管理經理的經驗，實現了數字化的庫存管理。
京東的數字化運營實踐主要表現在五大方面，全流程的全鏈路智能排產和運營規則智能設置，和倉儲環節的WMS系統、智能揀選、智能耗材推薦等，運輸層面的智能調度和TMS，配送環節的智能分揀、路徑規劃和青龍系統等。
目前京東物流的數字化運營基本實現，下一步的目標是打造智慧化布局能力，下一步的目標是打造智慧化布局，包括大數據網絡規劃和供應鏈的深度協同。讓京東供應鏈有自我學習、自我迭代、自我決策的能力。京東應該是在行業里，最有條件實現智慧化供應鏈的。為什么？智慧化離不開數據，京東的大數據，是一手的、沒有被修飾的，是全品類的全流程的，也是最貼近客戶的。
智能分析決策屬于管理層面的智能化，以大數據和云計算技術為支撐，包括管理可視化、輔助決策、智網和大數據平臺。
京東倉儲物流在信息化建設過程中也是在不斷摸索、不斷學習、不斷優化并結合公司發展方向和公司戰略要求進行迭代升級，探索出適合于電商倉儲作業業務要求的一條信息化之路；
雖然在規劃之初利用社會行業經驗及先進的信息技術將不同層面的業務需求進行最大的融合，但困難之處在于，物流業務模式不斷變化，在沒有基本確定的情況下，很難做出一個成熟的信息平臺。這要求京東不斷加強信息化建設，以滿足市場不斷增長的需求。
未來物流信息化建設結合公司發展方向、依托先進的物流信息技術、自動化物流設備，來提高物流作業效率，降低物流成本。
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