GS1Smart-BOX是欧洲推动实物互联网落地的代表性项目,其依托全球唯一编码、普适性的商业流通规范和信息技术,履行“容器即包装”的低碳理念,使物流载具在跨系统、跨企业的供应链协同中得到可循环、高效的运作,为企业和物流服务商介入实物互联网提供了思路和参考。
实物互联网(Physical Internet,简称PI,谐音π),旨在通过提出一个能够克服传统模式局限的智能全球网络,彻底改变货物、数据和物流资源的运输方式。其核心包括:模块化、开放性、共享性和流程优化。实物互联网基于物流体系的顶层思考和设计,通过重构网络拓扑、建立通用标准、实现跨系统协同的体系优势,优化网络运行。
源于实物互联网理念的π容器,则是实物互联网范式实现的基石和重要组成元素。其外在表现为物流体系中的载具,包括集装箱、托盘、周转箱等,它们都呈现出属于实物互联网特性的共享、智能化、标准化等基本特征,如图1所示。
图1 实物互联网中的π容器
GS1 Smart-BOX是欧洲推动的实物互联网项目,本文对其关键技术、运作模式、应用案例进行了介绍,并分析了该项目对中国发展实物互联网带来的启示。
一、GS1与实物互联网及π容器
实物互联网伙伴如果实现共享协作与实物交互,参与各方的信息系统之间必须具备互操作性。GS1(国际物品编码组织)是全球性商业标准化组织,致力于通过制定全球统一的产品标识和电子商务标准,实现供应链的高效运作与可视化。GS1为实物互联网伙伴信息系统互操作性提供了普适性技术,来明确数据组织方式、访问权限,涉及商流、物流、信息流,并统筹考虑物流的所有对象和各类资产(如全球商品代码GTIN、系列货运包装箱代码SSCC、全球货物托运标识代码GINC、用于场地/仓库的全球位置代码GLN、全球单个资产代码GIAI等)。
依托GS1全球唯一标识符、EPC Global电子产品标识以及全球数据池,GS1系统与实物互联网提出的开放式物流互联模型OLI(Open Logistics Interconnection)紧密结合,其中包括M-BOX(π容器的数字化模型),其核心的唯一通用标识符UUID(Unique Universal ID)采用了全球可回收资产标识符GRAI用于识别可重复使用的资产,包括周转箱、笼车、推车等。GRAI是一种GS1标识符,在资产的整个生命周期都与该资产相关联,它特别适用于需要在多个流程中重复使用的资产的数字化模型,如图2所示。
图2 GS1在M-BOX中的使用
二、GS1 Smart-BOX携“容器即包装”理念诠释π容器
在全球物流行业面临“降本、减碳、提效”三重挑战的背景下,欧洲率先启动实物互联网测试项目,旨在通过标准化、数字化、循环化的物流载具革新,重构供应链网络。其中,GS1组织作为重要的成员,推出GS1 Smart-BOX“容器即包装”模式,凭借其低碳理念与技术创新,成为实物互联网测试项目的核心突破点。
GS1 Smart-BOX彻底改变了传统物流中“包装与载具分离”的模式,将箱容器本身作为可循环、可复用的核心载体,大幅减少一次性纸质包装的消耗,被业界视为继“带托运输”(Unit Load Device)之后,在物流载具领域的第二次革命性创新。GS1 Smart-BOX是实物互联网模块化特征的具体表现,如图3所示。
图3 GS1 Smart-BOX现场使用情况,承载吉列产品
GS1 Smart-BOX“容器即包装”模式有以下特点:
1.“标准化编码和标识”的数字接口
GS1 Smart-BOX严格遵循GS1全球统一标准,箱体外壁印有GS1-128条码、GS1 DATAMATRIX条码以及RFID电子标签,选用GRAI全球可回收资产编码体系,实现载具的“一物一码”全生命周期追踪,如图4所示。
图4 GRAI编码及其信息组成形式
2.标准化尺寸
GS1 Smart-Box采用标准运输箱,尺寸为600×400×211mm,构成了集成化箱体尺寸的基础。选择这些尺寸是为了利用1.2m和2.4m的EUL(Equipment Unit Load,设备装载单元)的装载高度,从而实现最佳的运输和仓库利用率,减少运输次数,降低物流成本,如图5所示。
图5 GS1 Smart-BOX模块适配托盘尺寸以及堆叠高度展示
3.“容器即包装”及其在供应链中的流转过程
GS1 Smart-BOX的使用方式是:上游制造商将产品直接装入GS1 Smart-BOX,通过带托运输送至中游分销商;分销商无需拆箱即可完成分拣,再将箱子直接配送到下游零售商;零售商可将GS1 Smart-BOX作为货架展示单元,空箱则通过逆向物流回收至制造商,形成“制造-分销-零售-回收”的闭环流转。这种模式彻底消除了传统物流模式中“拆箱-分拣-装箱”的中间环节,大幅提升供应链效率。
4.数智化赋能
GS1 Smart-BOX箱体与物联网技术融合,其UUID实现GS1-Barcode/EPC Global/GS1 Digit Link复合标识,可提升对自动数据采集系统的兼容度,以及适配固定/移动业务系统的能力。
包括GLN、SSCC、GNIC在M-BOX信息包中的组合,构成实物个体基于空间位置/商流的索引线索;此外,箱体亦可拓展更多智能化功能,包括全球定位、温度、箱体姿态等,结合AI(人工智能)以及EPCIS(EPC事件触发状态信息),可以实现多维度、动态、全链、分时/实时的全链监控和可跟踪溯源能力,并与自动化搬运/存储/分拣系统实现适配。
5.在不同类型企业之间的“低碳可循环”
采用抗冲击、耐低温的改性PP材料,使用寿命可达5年,重复使用次数超50次;GS1 Smart-Box作为制造商和零售商之间可重复使用的运输箱,与一次性纸板相比,二氧化碳排放量平均减少35%,实现循环经济。
6.模块间锁扣实现“一体化”
模块化特性也表现在GS1 Smart-BOX机械锁扣的设计上,可实现快速折叠,箱与箱之间快速锁定,如图6所示。
图6 GS1 Smart-BOX“折叠-成箱-拣选-组合锁扣”过程展现
三、GS1 Smart-BOX案例简介
截至2024年底,GS1 Smart-BOX已在欧洲12个国家的300余家企业落地应用,覆盖食品零售、汽车零部件、医药流通三大领域。
例如,宝洁和德国药业巨头DM公司使用GS1 Smart-BOX来实现低碳、增效。
GS1 Smart-BOX是一款创新、标准化且可重复使用的运输箱,由欧洲的工业以及零售企业和德国GS1联合开发。目标是为生产仓库与中央零售仓库之间实现可持续供应链建立统一标准。
从生产商角度,宝洁公司以吉列产品作为试点使用了32款的GS1 Smart-BOX,仅仅一年内,宝洁在工厂到零售配送中心的运输中就节省超过50吨一次性纸板包装。下一步,宝洁正努力节省高达30%的二级包装材料。其发言人塞尔曼说:“与采用托盘或纸盒作为物流载具相比,GS1 Smart-BOX的稳定性更高,从而在初级和二次包装中节省了材料,其可折叠性也节省了在途空间。”
从零售商角度,GS1 Smart-Box在DM德国和奥地利的配送中心使用,使货物接收效率得到提高。因为到货后箱子可以直接处理,无需再拆箱。DM产品经理表示,DM所有的品牌制造商都应考虑在所有流程中使用GS1 Smart-BOX,并希望其应用规模达到百万箱。
GS1 Smart-BOX自2021年开始流通,目前快速消费品制造商宝洁、汉高、联合利华、KAO、EMCUR和PATTBERG都采用GS1 Smart-BOX将货物运送到零售商的中央仓库。在零售商方面,包括DM、ROSSMANN、EDEKA和MüLLER正在药店商品参与GS1 Smart-BOX的使用。
四、GS1 Smart-BOX模式带来的启发
1.实物互联,标准筑基
在近期一些展会中,我们注意到不少参展企业在物流载具上使用条码、RFID等自动识别标识,与物流自动化系统融合,实现自动化的物流操作。但多数系统仅局限在一个封闭环境下使用,其中标识不统一、编码自成一体的状态,让物流载具无法成为“供应链协同核心载体”。其结果是任何一家供应商的托盘或者周转箱,都无法流畅走过每个平台的物流自动化系统,导致供应链受阻。只有生产商、服务商、零售商、用户等供应链上下游各方都采用带有π容器属性的标准化载具,才有实物互联的可能。在欧洲,GS1 Smart-BOX能够成功使用,也是GS1标准在商品流通领域内广泛普及以及GS1标准化组织积极推动的结果。
2.实物互联,选择GS1标准有其必然性
实物互联网选择GS1作为其数字化标准体系应用,是有必然性的。GS1标准体系在全球流通领域内已经使用超过50年,覆盖150多个国家和地区,中国也是该组织的成员。编码、信息载体、数据共享是GS1输出的三个重要内容。GS1标准以全球商品代码GTIN为基础,构建了权威性的全球唯一识别体系。
3.借鉴数字化基因实现全球兼容能力
GS1 Smart-BOX的数字化能力并非单一技术的应用,而是“编码+标识+数据平台”的深度融合,形成了独特的数字化基因,为物流系统的数字化管理与自动化作业提供了核心支撑。
4.依托标准成熟度实现供应链效率保持
GS1标准应用覆盖全球供应链各个角落,并且针对不同行业以及不同业务场景,有详细的技术指导和规范(如图7),确保供应链保持效率。如GS1条码以及GEN1/GEN2标准的RFID应用等。
图7 GS1对其标识符号的精度和适配场景以及性能指导
5.数智融合的Pi化容器实现敏捷供应链
GS1 Smart-BOX的数字化基因,使其成为机器人技术在物流领域应用的“最佳搭档”。各类型物流机器人都可通过识别GS1 Smart-BOX的编码与标识信息,实现无人化作业,大幅提升物流效率。
五、发展前景
GS1 Smart-BOX的成功实践,为全球物流行业提供了可复制、可推广的创新思路,尤其对新兴市场具有重要借鉴意义。据悉,GS1 Smart-BOX将进一步在生鲜电商、快消品、家具建材等行业拓展,其被社会普遍接受是大势所趋。
相较于欧美以及日韩,中国对实物互联网的研究属于后来者,但在实物互联网联盟的促进下,取得了良好进展,实物互联网已经引起各方面的关注。探索至今我们发现,实物互联网体系动则全身,非一厂一店一链可为,也正因为如此,借鉴全球经验来帮助我们实现正确决策则非常重要。
目前在中国物流载具行业,多数企业对于实物互联网还在被动观望。向标准靠拢,主动提供载具数字化接口,将是有识之士今后赢得商机的必然选择。
六、结语
GS1 Smart-BOX不仅是物流载具的技术革新,更是供应链理念的深刻变革。它将“低碳、精准、协同、循环”的理念融入物流全流程,为解决全球物流行业的包装浪费、效率低下、碳排放高等痛点问题提供了切实可行的方案。从减少80%的货物装卸损耗,到降低20%的碳排量;从实现“托级”到“箱级”的精度跨越,到推动跨企业的资产共享;从支撑物流自动化作业,到实现全生命周期的绿色循环,GS1 Smart-BOX用实际成效证明了物流创新的巨大价值,将推动物流行业向更高效、更绿色、更智能的方向发展,为实现“碳达峰、碳中和”目标贡献重要力量。