智能物流的主要技術范文

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智能物流的主要技術

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關鍵詞:智慧地球 智慧物流 信息化 現代化 策略

中圖分類號:F253.9 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)07-0239-01

1、智慧物流的背景

“感知中國”是2009年總理在2009年提出的建設的新概念,在此之前,關于智慧建設的概念始于美國。21世紀實在是信息爆炸的世紀,科技的發展越來越快,科技的應用更加廣泛,信息時代的內涵其實依然是科技。信息的爆炸是基于科學技術的發展以及應用。物聯網被各國爭相作為本國的建設目標,物流作為最早接觸物聯網的行業,在這個行業里物聯網技術的應用也是最早的。現代物流的方向大致要朝著現代化、科技化發展,這是時代要求。智慧物流的研究是屬于歷史潮流,當然根據物流行業的發展狀況,智慧物流自2008年IBM公司提出“智慧的地球”這一概念之后,就越來越受各國的重視,為此中國還將之寫入“政府工作報告”。智慧物流的建設是完全符合物聯網的發展趨勢的,當然物流現代化建設自然是對其城市的經濟都是有很大的幫助的,也是未來建設智慧城市的一個方面。

這是智慧物流的大致產生背景,但是不可忽略的一點是,雖然智慧物流已經受到我國政府和企業的重視,但對它的研究仍處于初步階段,更談不上體系構建,實施的框架企業和學術界都還未達成良好的共識。

2、智慧物流的概念

智慧物流的概念的提出要最追溯到2008年IBM公司提出的“智慧的地球”這一概念,IBM公司作為一家信息技術研究的公司,它對智慧物流的理解也是建立于信息技術的支撐,所以對于智慧物流的基本概念可以說從運輸、倉儲、包裝以及裝卸、加工配送等,整個物流的歷程步驟都是以信息技術為基礎的,智慧物流是將物流系統的各個環節都納入信息系統的控制之下,實現系統全面感知,這樣就可以及時處理以及進行必要的有效的自我調整,總的來說,智慧物流就是以信息技術為依托,通過系統物流的建設,讓物流自動化、創新化、準確化,智慧物流實際上也是現代化綜合性的物流系統。

3、智慧物流的基本功能

3.1 智能分析功能

智慧物流的顯著特征之一是智慧性,智慧性主要體現在智能分析。信息技術的運用,使得智慧物流能運用智能的模擬模型等各種具有智能性的手段來分析物流。分析物流的各個環節,分析物流過程中出現的突發問題,還可以根據這些問題提出智能化得假設并且通過實踐來進行檢驗,來進行解決問題的一個循環。實際上,智能分析是將理論運用到實踐中的一種功能。系統自動調用數據,來解決問題,同時來發現漏洞,達到智慧化的效果。

3.2 感知功能

智慧物流是以信息技術作為依托的物流系統建設的物流系統,通過信息手段將傳統物流的每個環節和細節都同時納入智能系統中,包括物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸、加工、配送等,物流過程是一個復雜的過程,步驟繁多,任務繁重,僅靠人力的話不可能同時對這些信息進行搜集和整理,而現代化的信息技術就能做到。依靠現代科技,能對物流系統的各個環節進行全面感知,接著再對這些信息進行系統分析,從而能及時處理而且自我調整,實現了物流規劃的智慧化。

3.3 優化決策的功能

結合特定的物流要求,智能系統可以對要求和物流企業本身的實際情況進行對比、評估,從物流的成本、時間以及其他的特殊方面和標準要求,來評估風險以及對風險進行預測,這是制定合理決策的前提條件,只有做到對物流項目的詳細周密分析,對其風險進行有效預測,才能提出最優的最有效的解決方案。這些決策是經過對物流環節和物流信息的周密分析的,相對于人力的局限性來說,智能系統分析后的方案更具準確性。

3.4 及時反饋功能

這是一個非常強大的功能,對于物流企業來說,信息的及時反饋是關系到物流工作完成好壞的最有效的晴雨表,反饋實現系統修正,還能完善管理,總之它是貫穿于物流工作中的幾乎每一個環節,它起到的作用既是細節方面的,但同時也是全局性的。

4、智慧物流建設的策略

4.1 大力推廣信息技術在物流企業和物流產業基地的應用

信息技術在建設智慧物流中占據著核心地位,它是智慧物流的內涵。例如傳感技術,移動計算機技術,還有智能網絡等,通過這些最新的信息技術去建立物流智能管理網絡體系,建立智能配送中心等。通過各種技術培育出一批優秀的企業,然后通過示范推廣,達到帶動整個物流行業的智慧化建設的潮流。其中優秀的企業還可以與外資合作,這樣不僅會吸引外資,更能促進物流行業的國際化發展。至于說物流產業基地,我們可以選擇設備完善、基礎較好的物流基地進行示范性建設,其目的也是達到示范推廣,帶動整個物流行業的智慧化改革。例如,江蘇常州的物流建設,常州目前建立了現代化的亞邦醫藥物流中心,這是一個典型的智慧化物流的示范基地,兩年的物流建設不僅促進了第三方、第四方物流的發展,而且還極大地減少了傳統物流在資源上的浪費,有利于常州生態經濟的發展。

4.2 對物流行業進行合理的發展規劃,制定相關完善的法律法規

如果說進行信息化建設是智慧核心內容,那么對物流行業進行發展規劃,對物流行業進行法律規范化是物流行業智慧化建設的保證。例如常州市物流現代化建設的成功范例里,常州市就是物流行業的規范性上做足了功夫,在行業的法律法規上進行了符合現代化物流的政策,這樣既保證了建設的成果,又能繼續保證后續的發展,有利于整個行業的健康、規范。制定相關的法律制度,營造公平有序的市場環境,還有利于消除由于地理原因造成的市場障礙,使資源達到優化配置;而開放的統一有序的市場,能更好地保護經營者的利益。

參考文獻

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關鍵詞:物聯網;RFID;動態檢測;智能信息處理;智能動態物流

中圖分類號:F50 文獻標志碼:A 文章編號:1000-8772(2013)09-0189-02

物聯網(The Intemet of things)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實時的管理和控制。

1 物聯網的關鍵技術

1.1 物聯網射頻識別技術(RFID)

物聯網的感知系統主要是實現“物物相聯,人物相聯”,RFID在物流中應用,感知物流動態管理,實現智能物流。RFID標簽具有非接觸、信息量大、可重復寫入、不易損壞、讀取方便、可同時讀取多個數據等優點,具有一定的智能性,在物流應用中具有劃時代的意義,能夠更好地推進物流向前發展。

1.2 智能信號處理技術

物聯網的智能信號處理技術主要對采集設備獲得的各種原始數據進行必要的處理,以獲得與目標事物相關的信息。

1.3 物聯網通信協議

同因特網一樣,物聯網也是通過網絡協議來實現通信的。物聯網的協議棧中,以MAC協議、組網技術、網絡跨層能量優化、自適應優化通信協議、輕量級和高能效協議為重點。

2 物聯網技術對現在物流帶來的好處

2.1 物聯網技術是現在物流實現智能化管理、自助服務的關鍵技術。通過RFID、無線網絡、傳感器、復雜網絡協議轉換、智能化信息處理等技術,一個完整物流流程就是一個智能流動的網絡。從不同的點進行動態地流動,并不斷向用戶手機顯示其物流的信息,包括流動點、物品的完整性、中轉點等相關信息。

2.2 物品就是物聯網中基本結點。用戶可通過手機等終端隨時可觀看物品位置和相關信息,這樣物品與用戶可以互動性,并且在物流流動中用戶可以隨時改變物流流向,從而根據用戶興趣改變物流流向現代物流技術。

2.3 便于對物流的管理。對于物品在流通過程中,物品上有相應的RFID標簽,隨時知道物品的流通情況、改變物流流向、查詢物流動態信息等。

2.4 實時檢測物流狀態。物流到達什么位置,何時到達,在任何時刻通過實時檢測物流所處于狀態,從而為用戶了解物品的狀態。

3 物聯網技術在現代物流中的應用

3.1 RFID技術的應用

RFID技術是現在物流應用中關鍵技術之一,因此,物聯網感應在感應網絡中處于的狀態都可以進行實時控制。在不同域中物聯網的地址是一個長度為64位或者更高的地址,每一個RFID代表一個物品,甚至一個物品上面的構件也可以用物聯網地址來標識不。

方法是把所有的物品進行分類,物品有自己的分類號,從大號到小號之間有應的從屬關系,以物品分類號來進行物聯網地址的分類,或物品分類號與物聯網地址時行轉換。唯一的物品分類號可以動態擴展其物品的地址,這樣以物為基礎的物聯網技術可以實現世界人任何一個物件,無論多小都可以進行聯網。

物聯網地址可以設置為RFID標簽地址,地址位數為64位,前16位保留,后48位用來存放物流的地址號,字母占16位,數字占32位。例如BBAA23221111在物流中的物品地址就對應于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001,自動識別物品在網絡中的每個地址,前16位是進行擴展地址,用于物聯網與其他物聯網進行網絡互聯時的擴充。

3.2 現代物流動態檢測

現代物流檢測主要對物品位置、物品狀態等進行檢測,能夠在最短時間內找到物品準確位置是檢測的主要目的。在現代物流中,RFID標簽很容易被用戶找到,在自助服務物流檢測中,如果物品被替換了,物品標簽貼到另一本物品上。物品分類號決定物品的類型,它們是一一對應的。在一個物品流動的過程中,任何改變物品的行為都可以進行動態檢測。

3.3 智能信息處理構建智能物流

智能信息處理也是現代物流的關鍵技術之一,要對物流的信息進行處理,其中包括物流線路,不同時段的狀態以及可達性等因素進行分析。下面從不同指標來分析物流的情況:

3.3.1 物流線路最優性

現代物流追求的是最短時間內到達,這是現代物流所追求的目標。選擇合格的物流線路是最短時間內到達的最佳方法。通過對不同時間段、路段、交通情況等因素來綜合考慮。

3.3.2 物品最優原則

通過物聯網技術可以實現物品在不同線路可達性來實現那些物品最易到達,從而在物品選擇相應物流上可以作出最優選擇。對物品的物流可以分類不同的時間段進行。

3.3.3 物一物關聯

物聯網是物一物關聯的網絡,因此物一物之間存在著一種關系,關系最大的物與物可以實現綁定,為更多的商家或消費者提供選擇。

3.3.4 個性化服務。

針對某個消費者可以提出個性化物流服務,從而實現智能化管理模式,讓消費者提供不同的物流服務,使其滿意度最高。

物聯網在物流中應用是綜合多方面因素而進行實施,其中每個環節都很重要,最終能夠實現物流的智能管理。

現代物流建設要進行智能化建設,就必須引入物聯網技術,相信以后的物流建設中會引入物聯網,尤其是物一物、物一人的服務,以后成為大眾生活所需。

參考文獻:

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[關 鍵 詞] 智慧物流 基本內涵 實施框架

一、引言

繼IBM2008年提出“智慧的地球”后,2009年奧巴馬提出將“智慧的地球”作為美國國家戰略。同年8月總理在無錫提出“感知中國”,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”。目前,美國、歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯網。考慮到物流業是最早接觸物聯網的行業,也是最早應用物聯網技術,實現物流作業智能化、網絡化、和自動化的行業。在2009年中國物流技術協會信息中心、華夏物聯網、《物流技術與應用》編輯部率先在行業提出“智慧物流”概念。

智慧物流概念的提出,順應歷史潮流,也符合現代物流業自動化、網絡化、可視化、實時化、跟蹤與智能控制的發展新趨勢,符合物聯網發展的趨勢。有利于降低物流成本,提高效率,控制風險,節能環保,改善服務。

自概念提出以來,受到了專家和學者的高度關注,智慧物流也入選2010年物流十大關鍵詞。但目前對智慧物流的研究仍處在起步階段,企業界與學術界對智慧物流的概念、體系結構、實施框架的研究尚不成熟,未達成共識。

二、智慧物流的基本內涵

1.智慧物流的基本概念

基于現有研究及IBM公司對智慧物流的理解,智慧物流是一種以信息技術為支撐,在物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送、信息服務等各個環節實現系統感知,全面分析,及時處理及自我調整功能,實現物流規整智慧、發現智慧、創新智慧和系統智慧的現代綜合性物流系統。

2.智慧物流的基本功能

(1)感知功能。運用各種先進技術能夠獲取運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送、信息服務等各個環節的大量信息。實現實時數據收集,使各方能準確掌握貨物、車輛和倉庫等信息,初步實現感知智慧。

(2)規整功能。既感知之后把采集的信息通過網絡傳輸到數據中心,用于數據歸檔,建立強大的數據庫。分門別類后加入新數據,使各類數據按要求規整,實現數據的聯系性,開放性及動態性。并通過對數據和流程的標準化,推進跨網絡的系統整合,實現規整智慧。

(3)智能分析功能。運用智能的模擬器模型等手段分析物流問題。根據問題提出假設。并在實踐過程中不斷驗證問題,發現新問題。做到理論實踐相結合。在運行中系統會自行調用原有經驗數據,隨時發現物流作業活動中的漏洞或者薄弱環節。從而實現發現智慧。

(4)優化決策功能。結合特定需要,根據不同的情況評估成本、時間、質量、服務、碳排放和其他標準,評估基于概率的風險,進行預測分析,協同制訂決策,提出最合理有效的解決方案,使做出的決策更加的準確,科學。從而實現創新智慧。

(5)系統支持功能。系統智慧集中表現于智慧物流并不是各個環節各自獨立,毫不相關的物流系統,而是每個環節都能相互聯系,互通有無,共享數據,優化資源配置的系統,從而為物流各個環節提供最強大的系統支持,使得各環節協作,協調,協同。

(6)自動修正功能。在前面各個功能的基礎上,按照最有效的解決方案,系統自動遵循最快捷有效的路線運行,并在發現問題后自動修正,并且備用在案,方便日后查詢。

(7)及時反饋功能。物流系統是一個實時更新的系統。反饋是實現系統修正,系統完善必不可少的環節。反饋貫穿于智慧物流系統的每一個環節,為物流相關作業者了解物流運行情況,及時解決系統問題提供強大的保障。

3.智慧物流的體系結構

按照服務對象和服務范圍劃分,智慧物流體系可以分為企業智慧物流,行業智慧物流,區域或國家的智慧物流三個層次。

(1) 企業智慧物流層面。用推廣信息技術在物流企業的應用、集中表現在應用新的傳感技術、實現智慧倉儲,智慧運輸,智慧裝卸、搬運、包裝,智慧配送,智慧供應鏈,等各個環節。從而培育一批信息化水平高、示范帶動作用強的智慧物流示范企業。

(2) 行業智慧物流層面。建設主要包括智慧區域物流中心,區域智慧物流行業以及預警和協調機制的建設三個方面。

①智慧區域物流中心。智慧區域物流中心的建立關鍵要搭建區域物流信息平臺,這是區域物流活動的神經中樞,聯接著物流系統的各個層次、各個方面,將原本分離的商流、物流、信息流和采購、運輸、倉儲、、配送等環節緊密聯系起來,形成了一條完整的供應鏈。其次,要建設若干智慧物流園區。智慧物流園區指加入了信息平臺的先進性,供應鏈管理的完整性,電子商務的安全性的物流園區,基本特征是商流、信息流、資金流的快速安全運轉,滿足企業信息系統對相關信息的需求,通過共享信息支撐政府部門監督行業管理與市場規范化管理方面協同工作機制的建立,確保物流信息正確、及時、高效、通暢。智慧技術的運用使得運輸合理化、倉儲自動化、包裝標準化、裝卸機械化、加工配送一體化、信息管理網絡化。

② 區域智慧物流行業(以快遞為例)。在快遞行業中加強先進技術的應用。重視新技術的開發與利用,通過自動報單、自動分揀、自動跟蹤等系統,信息主干網的建設、PC 機和手提電腦、無線通訊和移動數據交換系統的建設等。這些投資不僅使運件的實時跟蹤變得輕而易舉,而且還大大降低了服務的成本。

③預警機制。最后深入研究,加強監測,對一些基礎數據進行開拓和挖掘,做好統計數據和相關信息的收集,及時反映相關問題,建立相應的協調和預警機制。

(3)國家智慧物流層面。旨在打造一體化的交通同制、規劃同網、鐵路同軌、乘車同卡的現代物流支持平臺,以制度協調、資源互補和需求放大效應為目標,以物流一體化推動整個經濟的快速增長。與此同時,著眼于實現功能互補、錯位發展。著力構建運輸服務網絡,基本建成以國際物流網、區域物流網和城市配送網為主體的快速公路貨運網絡,“水陸配套、多式聯運”的港口集疏運網絡,“客貨并舉、以貨為主”的航空運輸網,“干支直達、通江達海”的內河貨運網絡。同時打造若干物流節點智慧物流網絡中的物流結點對優化整個物流網絡起著重要作用,從發展來看,它不僅執行一般的物流職能,而且越來越多地執行指揮調度、信息等神經中樞的職能。

4.智慧物流的價值體現

智慧物流的建設順應歷史潮流,符合物聯網發展的趨勢,對企業,整個物流行業乃至整個國民經濟的發展具有至關重要的意義。

(1)智慧物流對企業的貢獻。①集中體現在其物流供應鏈管理方面,借助智慧供應鏈管理幫助企業增加利潤源。② 智慧物流系統幫助企業提高對風險的預測能力及掌控能力,降低各環節的不必要成本。③智慧物流系統幫助企業提高服務客戶的能力。

(2)智慧物流對國家的貢獻。①智慧物流的發展有利于降低物流成本在GDP的比重,從而提高國民經濟的運行效率。②智慧物流符合科學發展觀與可持續發展戰略,節能環保,減輕環境污染。

三、智慧物流的實施框架

1.智慧物流的實施基礎

(1)信息網絡是智慧物流系統的基礎。智慧物流系統的信息收集,交換共享,指令的下達都要依靠一個發達的信息網絡。沒有準確的、實時的需求信息、供應信息、控制信息做基礎,智慧物流系統也就無法對信息進行篩選,規整,分析,也就無法發現物流作業中有待優化的問題,更無法創造性的作出優化決策,整個智慧系統也就無法實現。

(2)網絡數據挖掘和商業智能技術則是實現智慧系統的關鍵。如何對海量信息進行篩選規整,分析處理,提取其中的有價值信息,實現規整智慧,發現智慧,從而為系統的智慧決策提供支持,必須依靠網絡數據挖掘和商業智能技術。并在此基礎上,自動生成解決方案,拱決策者參考,實現技術智慧與人的智慧的結合。

(3)良好的物流運作和管理水平是實現智慧物流系統的保障。智慧物流的實現需要配套的物流運作和管理水平,實踐證明,如果沒有良好的物流運作和管理水平,盲目發展信息系統,不僅不能改善業績,反而會適得其反。智慧物流系統的實現也離不開良好的物流運作和管理水平,只有二者結合,才能實現智慧物流的系統智慧,發揮協同,協作,協調效應。

(4)智慧物流的實現更是需要專業的IT人才與熟知物流活動規律的經營人才的共同努力。物流業是一個專業密集型和技術密集型的行業,沒有人才,大量信息的篩選、分析、乃至應用將無從入手,智慧技術的應用與技術之間的結合也無從進行。

(5)智慧物流的建成必須實現從傳統物流向現代物流的轉換。智慧物流所要實現的產品的智能可追溯網絡系統、物流過程的可視化智能管理網絡體系、智能化的企業物流配送中心和企業的智慧供應鏈必須建立在“綜合物流”之上,如果傳統物流業不像現代物流業轉變,智慧物流只是局部智能而不是系統的智慧。

(6)物流系統只有在物流技術、智慧技術與相關技術有機結合的支持下才能得以實現,兩者相輔相成。只有應用這些技術,才能實現智慧物流的感知智慧,規整智慧,發現智慧,創新智慧,系統智慧。這些技術主要包括新的傳感技術、EDI、GPS、RFID、條形碼技術、視頻監控技術、移動計算技術、無線網絡傳輸技術、基礎通信網絡技術和互聯網技術。

2.智慧物流的實施模式

(1)第三方物流企業運營模式。第三方智慧物流不同于傳統的第三方物流系統,顧客可以在網上直接下單,然后系統將對訂單進行標準化,并通過EDI傳給第三方物流企業,第三方企業利用傳感器、RFID和智能設備來自動處理貨物信息,實現實時數據收集和透明度,準確掌握貨物、天氣、車輛和倉庫等信息;利用智能的模擬器模型等手段,評估成本、時間、碳排放和其他標準,將商品安全、及時、準確無誤地送達客戶。

(2)物流園區模式。在智慧物流園區的建設中要考慮信息平臺的先進性,供應鏈管理的完整性,電子商務的安全性,以確保物流園區商流、信息流、資金流的快速安全運轉。智慧園區要有良好的通信基礎設施,共用信息平臺系統,提供行業管理的信息支撐手段來提高行業管理水平。建立智慧配送中心使用戶訂貨適時、準確, 盡可能不使用戶所需的訂貨斷檔,保證訂貨、出貨、配送信息暢通無阻。

(3)大型制造企業模式 。大型制造企業模式要求制造企業里的每個物件都能夠提供關于自身或者與其相關聯的對象的數據,并且能夠將這些數據進行通信。這樣一來每一個物件都具備了數據獲取、數據處理以及數據通信能力,從而構建由大量的智慧物件組成的網絡,在智慧物件網絡基礎上,所有的物品信息均可連通,組成物聯網,企業就有了感知智慧,能夠及時、準確、詳細地獲取關于庫存、生產、市場等的所有相關信息,然后通過規整智慧,發現智慧找出其中的問題、機會和風險,再由創新智慧及時地做出正確的決策,盡快生產出滿足市場需求的產品,從而實現企業的最大效益。

3.智慧物流的實施步驟

第一步:完善基礎功能。提高既有資源的整合和設施的綜合利用水平,加強物流基礎設施在規劃上的宏觀協調和功能整合,使物流基礎設施的空間布局更合理,功能更完善、逐步提高各種運輸服務方式對物流基礎設施的支持能力,物流基礎設施的經營與網絡化服務能力以及物流基礎設施的信息化水平。

第二步:開發物流模塊的智慧。智慧物流系統設計可以采取模塊設計方法,即先將系統分解成多個部分,逐一設計,最后再根據最優化原則組合成為一個滿意的系統。在智慧物流感知記憶功能方面包括基本信息維護模塊、訂單接收模塊、運輸跟蹤模塊、庫存管理模塊;在智慧物流的規整發現功能方面主要是調度模塊。這是業務流程的核心模塊。通過向用戶提供訂單按關鍵項排序、歸類和匯總,詳細的運輸工具狀態查詢等智能支持,幫助完成訂單的分理和調度單的制作;智慧物流的創新智慧主要表現在分析決策模塊。系統提供了強大的報表分析功能,各級決策者可以看到他們各自關心的分析結果;而系統智慧體現在技術工具層次上的集成,物流管理層次上的集成,在供應鏈管理的層次上的集成,物流系統同其他系統集成,共同構成供應鏈級的管理信息平臺。

第三步:目標和方案的確立。智慧物流的建設目標包括構建多層次慧物流網絡體系,建設若干個智慧物流示范園區,示范工程、產業基地,引進一批智慧企業。智慧物流系統的建設步驟:搭建物流基礎設施平臺,加強物流基礎功能建設,開發一些最主要的物流信息管理軟件。完成服務共享的管理功能和輔助決策的增殖服務功能,進一步完善物流信息平臺的網上交易功能。

第四步:發現、規整智慧的實施 創新、和系統的實現。在利用傳感器、RFID和智能設備來自動處理貨物信息,實現實時數據收集和透明度,各方能準確掌握貨物、車輛和倉庫等信息的基礎上通過對數據的挖掘和商業智能對信息進行篩選,提取信息的價值,找出其中的問題、機會和風險,從而實現系統的規整發現智慧;然后利用智能的模擬器模型等手段,評估成本、時間、質量、服務、碳排放和其他標準,評估基于概率的風險,進行預測分析,并實現具有優化預測及決策支持的網絡化規劃、執行。從而實現系統的創新智慧和系統智慧。

4.智慧物流實施過程中的瓶頸制約

(1)基礎信息缺乏的制約。物流信息是物流系統的整體中樞神經,是物流系統變革的決定力量。在智慧物流系統中,必須對海量、多樣、更新快速的信息進行收集、加工、處理,才能成為系統決策的依據。如果物流基礎信息缺乏,智慧系統也就無從談起。

(2)對智慧物流功能需求、市場需求不明確的制約。一個系統能否運行成功,就要看它所提供的功能是否能被系統參與使用者接受。因此,進行智慧物流系統的功能需求分析,就成為構建智慧物流系統的首要任務。

(3)傳統物流企業發展現狀層次較低的制約。首先傳統物流發展整體規劃不足,基礎平臺相對薄弱,難以發揮物流資源的整合效應。其次,物流企業專業化、信息化程度較低,缺乏參與國際競爭的物流企業。再次,第三方物流功能較為單一,物流服務專業化程度不高。

(4)缺少人才的制約。物流是一個人才和技術密集型的行業,智慧物流的實現更是需要專業的IT人才與熟知物流活動規律的經營人才的共同努力,物流人才的欠缺,從業人員素質不高勢必會阻礙智慧物流的發展。

參考文獻:

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【關鍵詞】物聯網;智慧物流;發展現狀;發展模式

【中圖分類號】F251【文獻標識碼】A【文章編號】1674-4993(2015)11-0111-04

物聯網已經被列入國家“十二五”重點專項規劃,而智慧物流則是物聯網發展的十大流域之一,是物聯網應用在物流領域的表現形式。智慧物流以物聯網技術為基礎形成物流行業的專業網,直接或間接地對物聯網相關產業產生需求。目前,雖然物聯網技術及智慧物流還處于技術層研發推廣期,還沒有發展至大規模的應用,但是在國家政策支持、關鍵技術攻關、產業化推進等多方面的共同作用下,物聯網及智慧物流產業必將迎來爆發式的發展。為此,有關智慧物流發展的議題也引起了很多學者的關注。張軍杰(2006)對智能物流的發展狀況、發展動力、發展因素進行了研究,并提出了相應的發展對策。汪鳴(2011)認為智慧物流是使物流業具有整體智能特征和與服務對象之間具有緊密智能聯系的一種發展狀態,可通過物流業整體智慧化來推動智慧物流的發展。李霞對利用物聯網發展智能物流的作用、困難和重點領域進行了研究。以上學者雖提出了很多有建設性的意見,但都未提出系統化的發展模式。本文借鑒了以上研究成果,分析了物聯網和智慧物流的關系,總結了國內外智慧物流發展經驗及幾種典型的發展模式,提出了“政府推動、產業化推進、企業主導、技術和標準引領、市場化推廣應用”的創新發展模式,希望能對智慧物流的持續、健康、快速發展起到拋磚引玉的作用。

1物聯網與智慧物流

1.1物聯網是智慧物流發展的技術基礎

物聯網就是在計算機互聯網的基礎上,利用射頻識別、傳感器、數據通信等技術,構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“InternetofThings”。物聯網包括感知層、傳輸層和應用層。在感知層,應用RFID、傳感器、條形碼等感知技術實時采集物的屬性信息;在傳輸層,應用EDI、Internet、GPS、移動通信等現代通訊技術,對信息進行實時、準確、可靠的傳輸;在應用層,利用云計算等智能計算技術對海量的數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化管理和控制。智慧物流是以物聯網為基礎,融合新一代聲、光、電、機、信息等技術,高度集成社會各種相關資源,通過中樞式數據處理方式,及時提供最優的運作決策方案,以協同整個物流運作流程,從而實時高效、靈活地響應人性化的物流需求,并能動態、快速地適應物流環境復雜變化的新的物流業態。物聯網通過智慧感知、智慧傳輸、智慧處理及智慧管控等技術,對智慧物流的運作和服務產生深刻的影響。基于感知技術對物流運作過程中的物流流體、載體、流向、流程、流量、流速等六大基礎要素的感知,使得智慧物流在運作過程中更加透明,實現全程可視、可控、可追溯;基于先進的信息傳輸技術、標準化技術及協同平臺的建立,實現物流主體之間的信息互聯和業務互通,實現流程無縫對接、運作互補及市場互補;通過集中式數據處理和服務中心等對信息的深入分析、挖掘和計算,使得每個物流主體能夠即時獲取系統最優決策方案,及時與物流運作“前臺”形成協同,圍繞顧客提出的要求,通過協同預測、協同補貨、協同運輸、協同配送等方式,實時為客戶提供人性化的物流服務。

1.2智慧物流為物聯網發展提供市場需求

智慧物流為滿足組織在物流領域進行多方案選擇的決策需求,需要不斷拓展物流信息采集感知的深度和廣度,從而對仿真系統和決策技術產生需求。在構建和實施物流信息平臺時,相應地要運用數據收集、傳輸、存儲、處理及信息的展示和運用等相關的物聯網技術。同時,在物流領域運用了物聯網相關技術,催生了物流管理、物流信息服務、應急管理、軟件開發、裝備設計開發、物流電子產品研發、節能環保等相關的服務產業,衍生出對物聯網相關產品或服務的需求,相應地拉動物聯網產業的增長。總之,一方面,物聯網作為實現智慧物流的手段為其提供技術支持并使物流真正具有了智慧化的特征,具有了感知、自適應及與外界平滑交互的能力;另一方面,智慧物流領域是物聯網技術的主要應用領域,物流企業是物聯網的重要應用用戶,智慧物流也為物聯網提供了需求支持和發展方向。

2國內外智慧物流實踐發展概況

2.1國外智慧物流發展現狀

在國外,美國、歐洲和日本等國家已經成為智慧物流產業發展的領頭羊,國內市場規模巨大,相關技術處于國際一流水平,形成了較為完整的產業鏈條,智慧物流已經成為其發展現代物流產業,降低物流成本,推動產業升級的重要推動引擎。在物聯網技術應用方面,美國的沃爾瑪、德國的麥德龍、英國的Tesco等大型零售企業都宣布了自己的RFID計劃準備進行巨額投資,相應帶動它們的供應商在RFID市場的投入;聯邦快遞、聯邦包裹等這些大的物流公司對物流跟蹤和監控技術的應用,拉動SUN、Alien科技、惠普、微軟在內的硬件及軟件提供商的投入,進而形成RFID的巨大市場和完整產業鏈。M2M技術在歐美地區已經實現了在多個領域的應用,已形成較為完整的產業鏈,亞洲地區日韓發展也較快。TNT運用云計算技術來提升供應鏈可見性、運營效率及客戶服務質量,產生了較好效益。三維規劃和仿真技術在日本企業得到很好的應用。在物流設施和信息標準化方面,歐洲企業做了很多工作。發達國家政府也為智慧物流的發展創造了良好的外部環境。一是采用了政府和企業共同投資社會化運營的機制來建設和運營網絡、公共信息平臺等物流基礎設施;二是開放市場,創造公平競爭的市場環境;三是通過政策支持、戰略規劃及采取了一系列促進國家之間及國內政府、區域、企業等各方面有機地協調與合作的體制與機制,促進物流體系的國際化、標準化。

2.2國內智慧物流發展現狀分析

2.2.1發展智慧物流的現有基礎在國內,隨著我國促進智慧物流發展相關政策、規劃及方案的相繼出臺及實施,智慧物流基礎設施的投資不斷加大,各種與智慧物流有關的示范項目不斷推出,物聯網技術在物流領域的應用不斷深入,社會各界對發展智慧物流的經驗不斷豐富,認識不斷提高,這些都為發展智慧物流提供了良好的基礎條件。比如在物聯網技術的應用方面,在醫藥、農產品、食品、煙草等行業領域,產品可追溯系統在貨物追蹤、識別、查詢、信息采集與管理等方面已具有成功的應用,技術與政策等條件都已經成熟,正在全面推進;物流過程的可視化智能管理網絡系統已有初步應用,初步實現了物流作業的透明化、可視化管理;在智慧物流信息平臺建設及智能終端的網絡化應用上,已有很多創新應用;部分企業所建立的智慧化物流配送中心,已建立物流作業的智能控制、自動化操作的網絡,可實現物流與生產聯動,實現商流、物流、信息流、資金流的全面協同;智慧供應鏈的建設也有初步的嘗試。2.2.2國內幾種典型智慧物流發展模式分析2.2.2.1智慧物流產業聯盟發展模式這種發展模式主要是在具備發展智慧物流的政策支持、技術、產業等一定基礎的地區,在政府及社會各界的推動下,按照“技術共享、風險共擔、協作、互利和有效利用資源”的原則自發組織非盈利性的企業聯盟,聯盟通過建立明確的工作目標和有效的合作機制,組織開展重大項目、關鍵共性技術的協作攻關,促進研究成果、知識產權的共享,推動聯盟標準向行業、國家標準轉化,最終實現技術研發、市場開拓、技術標準、產業建設四個方面的全面進步。這種發展模式的路徑見圖1。目前實施這種發展模式的有寧波智慧物流產業發展聯盟和南京(江寧)智慧物流產業聯盟。前者主要是為了實現互聯互通而通過統一標準、建立平臺及深化和優化應用而建立的聯盟。后者是由社會各界共同推動的標準聯盟,通過標準支持、提升和引領產業發展,通過聯盟支持標準化工作。2.2.2.2“平臺”載體型智慧物流的發展模式這種發展模式主要是基于智慧物流理念和先進的物聯網技術,依據不同層面對智慧物流的需求,通過采用由政府主導、企業主導或政企協議共建等方式建設智慧物流園區、智慧物流信息平臺及智慧物流網絡等智慧物流基礎設施,為聚集在“平臺”上的各類企業提供智慧化的發展環境并提供優質的服務,充分發揮信息和物流資源集聚、交易、管理、監控、協調及供應鏈一體化等多功能優勢,以吸引社會各界用戶積極應用“平臺”,并按照平臺要求的標準改造和提升自己,以實現智慧化。待物聯網應用逐步成熟及智慧型的物流企業逐步增多,可以把成熟的技術、流程及管理總結上升到產業標準,進而在產業推廣,實現物流產業的智慧化。這種發展模式的路徑是見圖2。目前國內實施這種發展模式的地區和企業較多,比較典型的有馬云的菜鳥網絡平臺,成都智慧物流信息平臺,浙江省寧波市的“1+7”的智慧物流協同平臺,江蘇省亞邦醫藥物流中心打造的智慧物流園區等。2.2.2.3示范工程帶動型智慧物流發展模式這種發展模式主要是由國家或地方的有關部門智慧物流示范項目,由相關政府部門或其委托的物流協會等中介組織負責項目實體前期的審查、評估,中期的跟蹤及管理及后期的驗收和考核,項目可獲得一定的政策支持、財政補貼及其它服務的支持。這種發展模式通過智慧物流工程立項、實施及驗收來選擇、培育智慧物流主體,促進主體的成長、成熟及發展,這種發展模式的路徑見圖3。目前實施這種發展模式比較典型的是廣東省的南方物聯網示范工程,此工程是由九大領域的應用項目組成。其顯著的特點是物流協會不僅代替政府承擔了項目管理工作,還承擔了為項目示范企業溝通、協調和服務的工作,為其提供了改造物流裝備、培育企業品牌、提升管理水平、強化行業自律、應用物聯網技術“五位一體”的服務方案。當然,以上幾種發展模式并不是孤立的,各種模式之間也有交叉,比如示范工程帶動型模式也包括物流信息平臺和園區建設的內容。2.2.3發展智慧物流的制約因素當然,作為一種處于起步階段的新型物流業態,智慧物流在發展中也存在著一些制約因素。一是社會各界對智慧物流的性質、發展機制、對本區域產業發展的帶動等方面的認識還不足,缺乏統籌規劃及可操作的標準,至今還沒有一個國家層面上的智慧物流發展規劃及實施方案;二是社會各界在智慧物流發展上存在本位主義,這與智慧物流的“跨界”(跨行業、跨區域、跨企業)特性是不兼容的,進而制約了“互聯互通”;三是物聯網技術在物流領域的應用上,存在著應用的比例低、應用范圍小、應用層次低、應用成本高,共性和關鍵技術還未獲得突破,物流公共信息平臺發展緩慢,信息化、標準化、網絡化和協同化還未實現;四是智慧物流發展的基礎薄弱,發展智慧物流所需要的資金、技術、設施及設備、人才等資源缺乏,缺乏成熟的發展模式,產業發展難度較大。

3我國智慧物流發展模式

借鑒中外智慧物流發展的經驗,結合智慧物流發展現狀,本文提出了“政府推動、產業化推進、企業主導、標準引領、市場化推廣應用”的智慧物流發展模式。

3.1政府推動

3.1.1政府要為智慧物流的發展創造良好的環境在智慧物流的發展過程中,政府的主要職責在于營造環境、全方位引導、培育整個產業的發展。一是政府應該把政策支持和資金扶持同步規劃、同步實施,把智慧物流中的公共服務內容與通訊等設施作為城市基礎設施進行規劃、設計、開發、建設、運營,營造物流信息化互聯互通的環境,整合智慧物流資源,形成智慧物流發展的載體;二是培育、扶持一批在國內外具有較強競爭力智慧物流企業主體;三是加快物流企業智慧化層次的分工,形成以智慧物流企業發展為導向,其他物流企業及相關智慧產業協調發展的智慧物流產業體系,努力構造社會化、專業化、智慧化、規模化的智慧物流服務體系。3.1.2政府是智慧物流技術的研發、推廣及標準化的推動者一是政府采用招標等方式直接組織或戰略引導的方式推動智慧物流技術的研發、推廣工作,研發單位及其專業技術人員進行研發和跟進,通過市場化運作將成果運用于物流產業;二是政府與研發部門、生產企業明確分工、相互配合、相互協調共同促進智慧物流技術的研發、推廣工作;三是政府重點抓好標準建設,針對不同行業、不同領域的物流作業,總結挖掘其中的共性特征,借鑒國外先進經驗,結合我國國情,制訂出適合我國使用的物流標準和信息化標準。3.1.3政府是智慧物流投入的主導者和引導者智慧物流系統建設投資大、回收期長、風險大、社會效益顯著,沒有哪個單位有能力或意愿單獨完成這樣具有公益性質的復雜的系統。需要在政府的宏觀指導和統一協調下,創新體制、機制和運營模式,充分調動各方面的積極性,集中社會有效資源來共同完成。

3.2產業推進

要根據產業基礎和資源稟賦,針對不同領域的發展階段與特點,按照產業發展規律,通過差異化策略推進智慧物流的發展。對電子商務物流、冷鏈物流、醫藥食品物流、危險品物流、煙草物流及港口和集裝箱物流等重要領域和運輸、倉儲等重要基礎設施,圍繞物流管理流程推動物聯網技術的集成應用,抓好一批效果突出、帶動性強、關聯度高的典型應用示范工程。要建設智慧物流產業集聚區和信息平臺,制定產業標準,創造智慧物流發展的良好的生態環境,加快推進智慧物流產業高端化、規模化、集群化、協同化發展。要利用智慧物流的技術手段加強與其它區域的物流信息互通,推進跨區域的產業聯動發展和經濟合作;由政府、行業、科研機構及物流、金融、制造及商貿等不同的領域企業的組建智慧物流產業聯盟或實體,合力推進智慧物流跨產業融合發展。

3.3企業主導

企業主導就是以企業為主體,實現數據智慧性、網絡協同化、決策智慧化。數據智慧化就是企業使用智慧化的設備,比如通過傳感器、RFID標簽、GPS和其它設備構筑一個先進的、能夠及時收集信息并及時把信息回饋給組織的系統。網絡協同化,就是企業要與合作伙伴進行信息的共享,這些合作伙伴包括企業內部、部門和部門之間、外部的供應商之間以及與客戶之間的信息共享。決策智慧化是指物流鏈上相關企業借助智能系統,根據收集的數據來衡量各種約束和選擇條件,提供選擇方案,以便決策者對各種行動過程進行選擇,或由系統通過學習自動做出決定。

3.4標準引領

標準化工作可以保障物流科技發展的協調統一、實現物流管理現代化、降低物流成本、提升物流發展水平,消除組織及信息壁壘,引領物流業向智慧物流的方向發展。一是強化統籌協作,依托跨區域、跨部門、跨行業的標準化協作機制,協調推進智慧物流標準體系建設和各項專業標準的制訂,推動相關法規、配套規章、制度的制定和完善,逐步構建一個科學、系統、先進和開放的物流標準體系框架;二是加快編碼標識、接口、數據、信息安全等基礎共性標準、RFID等關鍵技術標準和感知技術等重點應用標準的研究制定;三是以信息平臺標準化為重點,在智慧物流協同平臺及數據中心建設的基礎上,加強智慧物流技術標準、信息標準、數據標準及業務協同標準的制訂和推廣;四是以企業標準化需求為導向,鼓勵企業購買或自主開發與自身業務相適應的計算機信息管理系統,系統能夠與客戶企業、合作伙伴、物流園區、口岸、公路、鐵路、民航信息及公共信息平臺有效對接,實現數據交換及信息共享。

3.5市場化推廣應用

智慧物流的發展最終要引入市場機制,在政府“推力”和市場信號“引力”的雙重作用下,增強智慧物流發展的內生性動力,吸引更多的社會資金投入到智慧物流的建設中;更充分地利用信息市場和技術市場的媒介作用,完善與其配套的服務機構,使市場真正成為連接供需雙方的信息和技術交易和擴散的場所;構建開放的市場化智慧物流推廣服務體系,發展多元化的智慧物流服務主體,構建智慧物流企業應用性平臺,引導企業根據智慧物流專業市場需求改善產品結構和技術應用結構。

4結束語

總之,通過政府推動、引領及帶動,實業界及理論界的不斷探索實踐,產業層面的促進及市場層面的推廣應用,基于物聯網技術的智慧物流會出現更多的創新發展模式,直至最終形成可復制的成熟的發展模式。

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1 引 言

鋼鐵企業物流是指在鋼鐵生產和經營活動中,從向企業供應原、燃料以及輔料,進行鋼鐵生產與加工直到最后將鋼材產品銷售給消費企業的整個過程,同時包括對在鋼鐵生產過程中所產生出來各種的固、液廢棄物的回收和重復利用。從物理區域上劃分,鋼鐵企業物流主要包括廠外物流和廠內物流,廠外物流包括廠外原材料的采購運入以及鋼鐵產成品的運出銷售(即入廠物流和出廠物流);廠內物流則包括全部生產物流(即從投入鐵礦石、煤炭、廢鋼等原材料采購入庫開始,經卸車、儲存、冶煉、軋制及特殊處理等環節,直到形成各種鋼材產品銷售出廠為止的全過程)和廢棄物回收利用物流。根據運輸方式的不同,廠內物流又可分為生產制造物流(輥道、天車、臺車等運輸以及部分鐵水火車運輸)和廠內運輸物流(汽車、火車、輪船等運輸)。

2 鋼鐵企業廠內運輸物流管理現狀與問題

2.1 鋼鐵企業廠內運輸物流管理現狀

大型鋼鐵企業從采購環節的鐵礦石、焦炭、廢鋼,生產環節的燒結礦、生鐵、鋼坯,到銷售環節的鋼材以及循環利用物資和廢棄物的處理,如此龐大而復雜的物流過程使鋼鐵企業不得不拿出相當一部分人力物力來處理這些事務。當前,大多數企業的采購、生產、銷售各個環節都有獨立的物流部門,而這些職能性質相近的物流部門由于物流管理的相對獨立,從而造成企業內部物流不順暢和效率低下。

長期以來,鋼鐵企業經營者更加注重工藝裝備的改進和產品質量的提升,而忽視廠內運輸物流系統及其管理優化,導致廠內運輸物流總體發展水平較低,雖然部分先進的鋼鐵企業物流運輸已開始應用先進的信息技術進行跟蹤定位和管理,但大多數鋼鐵企業仍處于電話聯系、手工操作、人工裝卸較低層次的運作階段。絕大數鋼鐵企業是靠紙為媒介來傳遞信息,還未能實施數字化的物流管理,先進的電子數據交換、自動識別和條碼技術、全球定位系統等更無從談起。

近年來,大型鋼鐵企業管理和經營者越來越關注于大型鋼鐵企業的廠內運輸物流運輸的管理和發展,其原因主要包括以下兩個方面。一方面,大型鋼鐵企業隨著發展,其規模不斷擴大,廠內運輸物流系統若不隨著改進,與企業的發展規模明顯不適應,從而對企業發展產生制約;另一方面,在當前原材料價格高漲、而產品競爭又異常激烈、企業利潤走向微薄的新常態下,通過對廠內運輸物流系統優化,可進一步降本增效,提高企業競爭力。

2.2 鋼鐵企業廠內運輸物流管理存在的主要問題

1.物流管理專業化水平低、物資運輸效率不高

目前,鋼鐵企業廠內運輸物流管理參與單位眾多,條塊分割,各自為政,資源不能共享,弊端較多。因參與單位多,導致整個物流應有的銜接、協調機能割裂,從而造成物流無效作業環節的增加,物流速度降低而成本提高,嚴重影響了物流企業的效益和競爭力;同時,物流系統多環節的活力不足,體制、機制不夠靈活,專業化、科學化、規范化管理運作能力差。盡管很多企業開發應用了物流信息管理系統,但由于內部物流管理結構存在問題,業務流程不夠優化,物流效益難以得到體現,項目很難發揮其效力[1-2]。

2.信息系統智能化程度低、物流調度協同性差

近年來,雖然部分先進企業物流管理已開始采用RFID、條碼、GIS、GPS等技術,并建立和使用物流管理系統、庫區管理系統、生產制造執行系統(MES)、ERP購銷管理系統以及遠程計量管理系統等信息系統。但往往企業所建立的各個信息系統之間信息傳遞不暢通,信息孤島現象較為明顯;同時各企業所建立的各信息系統智能化程度不高,物流調度缺乏協同優化能力,致使物流運輸不能科學合理的進行運輸配載,車輛空駛率高,運輸效率低。

3 鋼鐵企業廠內運輸物流管理系統發展趨勢

隨著信息化和工業化的深度融合,鋼鐵企業廠內運輸物流管理系統將快速向數字化、網絡化和智能化發展。企業通過物聯網等新一代信息技術可實現對物流的全面感知、可靠傳輸,通過建立智能化物流管理系統,與企業其他信息化管理系統進行無縫對接,實現整個廠內運輸物流信息和數據及時、透明的傳遞和交換,并實現廠內運輸物流的集中管控、智能處理,使企業進一步降低物資庫存、優化運輸路線、減少內部倒運、降低經營成本。

3.1 數字化物流實時跟蹤與在線監控

物流實時跟蹤與在線監控是物流調度和管理優化的基礎。近年來,隨著物聯網等新一代信息技術的發展和運用,利用RFID、條碼、視頻、紅外感應器、激光定位、GPS/北斗導航、地理信息系統(GIS)等技術對鋼鐵企業廠內運輸物流進行全方位實時跟蹤和在線監控,實現物流數字化是鋼鐵企業廠內運輸物流管理的發展趨勢之一[3-5]。

3.2 網絡化物流信息傳輸與動態調度

物流信息的可靠實時傳輸是物流調度和管理優化的關鍵。利用先進的網絡技術,如WSN無線傳感網絡、Zigbee、GPRS/3G/4G等移動互聯網關鍵技術,在鋼鐵企業高溫、高振動、強屏蔽等惡劣環境下,實現企業廠內產品庫區作業和運輸物流跟蹤信息與調度指令的實時傳輸,可對廠內運輸物流運輸實現動態調度和優化管理,科學合理的進行運輸配載,減少車輛空駛率,提高物流運輸效率[6]。

3.3 智能化物流協同優化與決策支持

物流運輸計劃與作業的智能化是物流調度和管理優化的重點。利用物流協同優化與決策支持關鍵技術,如物流調度計劃智能決策模型,實現廠內不同車間、不同運輸物資和不同運載工具協調優化調度的同時,與其他信息系統無縫銜接,協同MES、ERP、遠程計量系統等其他管理系統作業,從而實現物流的智能化、一體化管控。

4 數字化、網絡化、智能化鋼鐵企業廠內運輸物流管理系統

4.1 系統架構

數字化、網絡化、智能化鋼鐵企業廠內運輸物流管理系統從“泛在感知、可靠傳輸、智能處理”三個角度對鋼鐵企業廠內運輸物流進行一體化全方位監控和優化管控。其系統架構如下圖所示。

1.感知層

感知層負責信息采集,車載終端、船舶終端、手持終端、門禁系統、計量系統以及ERP、MES等系統中獲取信息,而計量、門禁系統則分別基于RFID、GPS/北斗導航、紅外感應器和視頻等物聯網技術感知信息;

2.網絡層

網絡層為信息傳輸層,主要采用包括WSN無線傳感網絡、3G/4G移動互聯網、企業專用網絡等網絡技術實現監控信息、定位信息、調度信息等監控管理過程中關鍵信息的傳送;

3.應用層

應用層主要為廠內物流管理應用,包括兩個子層:應用支撐子層和廠內物流運輸應用子層,其中應用支撐子層包括GIS平臺、數據集成平臺等,廠內物流運輸應用子層包括系統管理、運輸需求、運輸計劃、運輸調度、運輸實績、倉庫管理、作業監控、物流跟蹤等。

4.2 系統功能

鋼鐵企業廠內運輸物流管理系統主要圍繞物資運輸需求、運輸計劃、運輸調度以及物流跟蹤和倉儲管理等環節,通過促進物流一體化管控、多平臺協同化運行和運輸智能化管理,實現物流系統高效率、低成本運行。下圖為數字化、網絡化、智能化鋼鐵企業廠內運輸物流管理系統功能框架。

在運輸物流管理過程中,系統首先根據ERP的采購和銷售訂單信息,同時結合MES和各車間提出的廠內物資運輸要求形成相應的物流運輸需求。經過匯總處理形成運輸計劃。根據運輸計劃,以物流成本最小化為目標,進行倉儲管理和汽車、船舶的運輸調度,形成最優調度計劃。物流運輸過程中,實時監控物流作業并進行物流跟蹤,運輸完成后形成運輸實績。

以廠內翻運為例,相關車間工作人員在物流運輸管理系統上創建企業內物流運輸需求,指定運輸方式、起點、終點、有效期、車型、計劃用量等信息。物流管控平臺運輸計劃模塊綜合所有運輸需求信息及物資庫存信息經匯總優化后形成運輸計劃,下發給相關運輸管理子系統(如智能汽車運輸管理子系統等)和倉庫作業管理子系統。車輛調度人員根據運輸計劃進行車輛調度確定具體車輛及司機、運輸路線、運輸時間、物流成本等;同時將運輸調度計劃發送至相關智能車載終端、倉庫作業管理子系統、計量系統、門禁系統,倉庫作業管理子系統則將運輸調度計劃下發給相關倉庫管理人員手持終端。相關車輛及司機根據接收到的運輸調度計劃任務進行運輸作業,同時相關倉庫管理人員則根據運輸調度計劃安排相應物資的出入庫計劃。運輸作業過程中相關工作人員通過車載終端、手持終端及時將作業信息反饋回系統,同時通過GPS和GIS在線跟蹤作業車輛。當車輛通過門禁或地磅時,門禁系統根據車輛調度計劃放行,并將關鍵信息反饋回物流運輸管理系統;計量系統則稱重后將重量信息加入到車輛調度計劃信息中,同時將完整信息反饋回物流運輸管理系統。最終通過綜合作業監控、物流跟蹤以及計量和門禁等關鍵信息形成車輛運輸實績存檔。

4.3 相關子系統

1.智能倉庫作業管理子系統

智能倉庫作業管理子系統由管理系統倉庫管理模塊和倉庫智能手持終端組成。倉庫管理模塊功能主要包括入庫管理、出庫管理、盤庫管理和移庫管理等;倉庫智能手持終端功能包括作業任務接收,入庫作業、出庫作業、盤庫作業和系統管理等。管理系統倉庫管理模塊針對作業計劃下發指令任務到相應倉庫手持終端,指導工作人員進行入庫、出庫等作業,作業完成后手持終端將作業完成情況及關鍵信息反饋回管理系統。

2.智能車輛運輸管理子系統

智能車輛運輸管理子系統由管理系統車輛管理模塊和智能車載終端組成。車輛管理模塊主要包括車輛調度、車輛跟蹤、作業監控和運輸實績等;智能車載終端功能包括運輸任務接收、GPS定位、作業實績和系統管理等。管理系統車輛管理模塊針對運輸計劃下發運輸指令任務到相應車輛車載終端,指導司機進行物資運輸和計量等作業,作業完成后車載終端將運輸作業實績信息反饋回管理系統,同時運輸過程中車載終端將GPS位置信息及時反饋回管理系統,以便管理系統對車輛進行動態跟蹤和調度。

3.智能船舶運輸管理子系統

智能船舶運輸管理子系統由管理系統船舶管理模塊和智能船舶終端組成。船舶管理模塊主要包括船舶調度、船舶跟蹤、作業監控和運輸實績等;智能船舶終端功能包括運輸任務接收、GPS定位、作業實績和系統管理等。管理系統船舶管理模塊針對運輸計劃下發運輸指令任務到相應船舶終端,指導船舶進行物資運輸和裝卸船等作業,作業完成后船舶終端將運輸和裝卸作業實績信息反饋回管理系統,同時運輸過程中船舶終端將GPS位置信息及時反饋回管理系統,以便管理系統對船舶進行動態跟蹤和調度。

5 結 論

1.隨著鋼鐵行業兩化深度融合,鋼鐵企業廠內運輸物流管理系統將快速向數字化、網絡化和智能化發展。數字化物流實時跟蹤與在線監控、網絡化物流信息傳輸與動態調度、智能化物流協同優化與決策支持將成為鋼鐵企業廠內運輸物流的主要發展趨勢。

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田曉劍

近年以來,隨著科學技術的發展,由高新技術代替傳統人力已經成為不可逆的趨勢。對于物流行業來講,要搶占發展先機,要重視智能物流的深層潛力。如今,物流智能化的核心技術物聯網是我國重點培育的新興產業之一,也是我們交通運輸業的未來骨干力量,在國家政策支持與關鍵技術攻關的催化下,智能物流業將迎來爆發式的發展。

智能物流備受重視

隨著“互聯網+”概念的提出,在智能物流領域已經開始落地,有了一些有效的案例,智能物流建設正在如火如荼地進行。

2013 年5 月,阿里巴巴集團、銀泰集團、順豐集團、“三通一達”、宅急送、匯通,以及相關金融機構共同宣布,成立菜鳥網絡科技有限公司,共同打造中國智能物流骨干網。

2014 年7 月,中國郵政集團公司與阿里巴巴集團共同簽署戰略合作框架協議,合作建設中國智能骨干物聯網。

目前,全國大部分省市都建立了比較完善的智能交通體系,實現了高速公路聯網檢測和車輛動態監管。中國RFID 行業在過去的幾年間經歷了一段高速的成長期。數據顯示,2014 年度中國RFID 行業市場規模將達311 億元。值得關注的是,雖然短期內行業整體將進入增長速度相對低的時期,但IIPA 根據全球經濟開始復蘇、國內新興產業投資逐年加大、部分細分市場RFID 應用開始出現規模化趨勢等系列因素的影響進行了預測,認為2015 年開始,中國RFID 行業將再一次進入快速擴張的階段,預計市場增長速度將從當前的25% 左右再次提升到30% 以上。根據IIPA 的預測,2015 年中國RFID 行業市場規模將達373 億元,2017 年更將高達621 億元。從2013—2017年,中國RFID 行業市場規模將增長約2.4 倍,年均增長率約為27.88%。

事實上,早在2014 年6 月,國務院就通過《物流業發展中長期規劃》,確定了12 項重點工程,提出到2020 年基本建立布局合理、技術先進、便捷高效、綠色環保、安全有序的現代物流服務體系,提升物流業標準化、信息化、智能化、集約化水平,提高經濟整體運行效率和效益。《規劃》明確提出“加快推進交通運輸物流公共信息平臺發展”,對物流業信息化和智能化發展的重視可見一斑。

由中國網絡電臺主辦的“2015 中國電子商務創新發展峰會”應運而生,2015 年的這次峰會將會關注時下電子商務領域的諸多熱點,從跨境電商到智能物流,從產業升級到立法規范等議題都將是峰會討論的重點。我們了解到,智能物流的發展已經成為了很多區域物流經濟發展的重心工作。與此同時,中國一線的電子商務企業已經全面參與到和各地方政府合建的智能物流體系中來,包括阿里巴巴、京東、唯品會等等。

物流離不開交通運輸,交通運輸離不開信息化,交通運輸信息必須互聯應用才能產生效益。如何積極推進交通物流信息共享、加強互聯應用開發與推廣,是從交通運輸部到省市交通運輸部門,再到從事交通物流的企業正在致力開展的一項嶄新的工作。

制約智能物流的瓶頸問題

從信息化建設的角度來看,中國物流企業仍處于相對比較原始、低級的階段。據統計,已經實施或部分實施信息化的企業只占了21%,全面實施信息化的企業只有10%。并且存在諸多問題,需要引起有關部門的高度重視。

一是社會物流成本偏高與物流企業盈利偏低并存。中國物流業景氣指數中,2014 年12 月份的主營業務利潤指數回升0.2 個百分點,達到50.0%,該指數全年平均為50.7%,保持在增長區間。據重點調查物流企業數據顯示,2014 年1—11 月份, 重點物流企業的主營業務收入增長8.0%,低于主營業務成本增速0.1個百分點;重點物流企業收入利潤率為5.0%,高于2013 年同期0.9 個百分點。這些數據表明,我國重點物流企業費用壓力依然較大,盈利能力整體較弱。

二是“物流圍城”和“最后一公里”問題依然突出。隨著城市化進程的加快,倉儲等物流基礎設施資源緊缺日益明顯,同時由于貨運車輛的市內交通管控,導致“路難行、車難停、貨難卸、證難求”的問題長期存在。

三是物流企業融資困難、物流市場競爭日趨激烈。物流企業多屬于輕資產企業,取得抵押貸款較難、資金不足都制約了物流業的快速發展。我國的物流企業大多規模小、實力弱、能力低,在與國際大型物流公司的市場競爭中處于不利地位。

四是科技化水平低。一方面,中國流通企業的電子商務仍屬于“單家獨戶”的封閉運行狀態,未能形成信息資源共享和產業的網絡平臺,與世界一流流通企業的差距仍然很大;另一方面,我國缺乏連接制造商、零售商、客戶之間的信息集成平臺,造成整個產業鏈過長,跨國公司不能在信息平臺上與客戶直接溝通,導致物流的效率十分低下。

全新的歷史發展機遇

“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”。在“互聯網+”的浪潮下,一切傳統行業和產業都將被互聯網所改變。作為互聯網行業發展的領頭羊,電子商務的高速發展有賴于物流的建設,而目前國內的物流發展還處在粗放式經營的格局中,如何通過信息化的建設和大數據的應用,提高物流的配送和倉儲管理水平是擺在我們面前的難題。當前,物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的蓬勃發展,正推動著我國智能物流的變革。可以說,智能物流將是信息化物流的下一站。物流信息化包括了兩大重點:基礎信息的采集,信息的共享和交換。

其一,在基礎信息采集方面,大量物流信息還是要依賴手工錄入,因此存在效率低、差錯率高、更新不及時等問題,影響后期的整個傳輸和應用,而這是信息化的基礎。目前我們大多采取的一個方案是將RFID 用在物流裝備上,通過進行動態跟蹤識別,間接掌握商品的信息,而不是一下子將RFID 技術用到每一件商品上。而在國家的中長期科技規劃研究中,是把信息化和標準化列為物流科技最主要的兩大關鍵技術。政府以及各級管理部門還應該加強基礎環境建設,包括制定物流信息化規劃和相應的法律、法規、制度、標準、規范,開展物流關鍵技術的研發和應用模式的探索,以及通信、網絡等基礎設施建設。

篇7

關鍵詞:現代物流;物聯網技術;智能倉儲

中圖分類號:F406.5 文獻標識碼:A

Abstract: Intelligent warehousing is an important direction in modern logistics industry. The applications of technologies of the internet of things(IoT)provide powerful technical support for the development of intelligent warehousing. An important feature of intelligent warehousing is that it can provide a good storage environment and make the stored products safe and effective according to the characteristics of the products. This article elaborates the applications of IoT technologies in food storage, medicine warehouse, cotton storage. In the meanwhile integrating all kinds of functional storage into comprehensively intelligent warehousing is a technical proposal and establishing an informational, standardized, intelligent and intensive warehousing by using IoT technologies is realistic.

Key words: modern logistics; internet of things; intelligent warehousing

0 引 言

近年恚我國現代物流業不斷發展,大部分物流業是傳統物流業融入信息化技術[1],少數采用先進的自動化和物聯網技

術[2],還有小部分保持著傳統的運輸方式[3],總體呈現為中間大兩頭小的橄欖形。全國“十三五”規劃中指出現代物流業要加強物流基礎設施的建設,大力發展第三方物流和綠色物流、冷鏈物流、城鄉配送。2016年7月份,國務院總理提出以先進的信息技術與物流深度融合來促進物流業的轉型升級。總體的方向是讓物流業向著先進化、智能化發展。倉儲是物流業中不可或缺的環節也是對基礎設施要求較高的部分,在供應鏈中起到了承接上下游的作用,所以物流的智能化也要求者倉儲向智能化發展[4]。本文著眼于倉儲中的環境部分,探討基于物聯網技術建立信息化、標準化、智能化、集約化的綜合性智能倉儲的技術方案與應用意義。

1 智能倉儲及物聯網技術概述

依托于物聯網技術的智能倉儲,能夠有效提高倉儲管理的效率和安全,從而促進現代物流的發展,體現現代物流的實用性和先進性。

智能倉儲管理對象基本上包括倉、儲、物和環境四項。倉是指倉儲活動所需的場地、設施、設備;儲是指倉儲業務及其管理活動,包括出入庫業務、出庫業務、移庫業務、倉儲規劃、尋址管理和貨位管理等;物是指對倉庫內商品和工作人員,實現貨、人的監管。環境是指人、設備和貨物的活動、存放環境因素[5]。智能倉儲常采用物聯網技術、自動控制技術、智能機器人技術、大數據挖掘技術、云計算技術、智能信息管理技術等先進的技術來實現其對四個對象的管理控制。本文主要探討的是物聯網技術在智能倉儲環境監控方面的問題。

物聯網從狹義上可指連接物品與物品間網絡,用來實現對物品的智能化識別和管理;而廣義上的物聯網則可以看作是信息空間與物理空間的融合,將一切事物數字化、網絡化,在物品之間、物品與人之間、人與現實環境之間實現高效信息交互方式,并通過新的服務模式使各種信息技術融入社會行為,是信息化在人類社會綜合應用達到的更高境界[6]。國際電聯報告提出物聯網主要有四個關鍵性的應用技術:RFID、傳感器、智能技術以及納米技術[7]。這些先進的技術都是為了使人與物之間更緊密的聯系,方便人們的生活和工作,是促進社會生產發展的動力。

2 物聯網技術在倉儲中的應用研究

物聯網技術在各類倉儲的環境監控中都有著應用,本文著重綜述了物聯網技術在糧食倉儲、醫藥倉儲、棉花倉儲環境監控中的應用。

2.1 糧食倉儲

物聯網技術可以應用于糧食的多個方面:糧食物流、糧食倉儲、糧食信息跟蹤等[8]。物聯網技術在糧食倉儲中的應用是本文關注的重點,尤其是對于實時監測糧食的環境,并對環境情況進行反饋控制。

糧食存儲在倉庫之中,受氣候、通風和環境等外界因素的影響,糧食倉庫的溫度和濕度都會發生變化,從而影響了糧倉中氣體、微生物的濃度或數量,進而造成糧食的品質下降。針對這一情況,以糧倉和糧食的溫度和濕度作為主要的監測目標并利用溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、蟲害傳感器等傳感系統對其進行采集。根據采集到的信息進行數據分析,找出關鍵影響因素,制定決策方案并根據方案自動調節糧食倉儲的環境條件,包括自動控溫、自動控濕、自動通風以及自動熏蒸等,其簡略流程如圖1所示。在所示的整個流程中,關鍵技術主要有傳感器技術、傳輸技術、信息處理技術、智能控制技術等。傳感器的選擇要滿足倉儲環境監測的需求,并且保證所采集信息的可靠性;傳輸技術保證信息傳輸的及時和準確,如藍牙、Zigebee、Wi-Fi等無線傳輸技術;信息處理技術主要是處理大量的信息,提取出對決策控制有用的信息;智能控制技術根據決策的信息智能控制通風、熏蒸、溫度和濕度設備的開啟或關閉。

在“大蒜之鄉”山東省濟寧市金鄉縣建立的全國首個物聯網冷庫綜合監控系統就是一個成功的應用。傳統的大蒜倉儲環境監控主要通過人工實時監控的方式來進行溫度調整,耗費了大量的人力、物力,卻無法保證環境監控的精度。由于環境監精度的問題,大蒜出現低溫凍壞或高溫生芽腐爛的情況時有發生,而且無法及時判斷倉庫里二氧化碳的濃度含量,會出現因二氧化碳濃度過高造成工作人員窒息的情形。利用物聯網技術可以有效改善上面出現的問題。倉庫內溫度、濕度和二氧化碳濃度等重要的指標信息通過傳感器來進行監測,將監測到的數據信息通過無線網絡傳輸到控制中心,控制中心通過與系統預設的溫度、濕度和二氧化碳濃度進行比較分析,再通過控制決策中心的指令,自動實現對溫度設備和排風系統的控制。同時,還可以隨時將倉庫內溫度、濕度和二氧化碳數值等報警短信發送到手機上,有效實現無人值守、手機端24小時監控,在節約了管理控制成本的同時,也提高倉儲管理水平與環境監控的準確率[9]。

糧食倉儲環境監控信息感知主要是傳感器的使用,利用收集的信息分析控制環境。基于ZigBee技術等無線網絡技術通信方式的系統得到廣泛應用,使得數據信息的傳輸更加快速、安全、可靠[10-11]。多傳感器融合、無線遠程監控等技術的應用研究,也在不斷提高糧食倉儲環境監測的適用性和穩定性[12-13]。智能自動通風技術可以參考各個參數間的關系,例如溫度、濕度等環境參數,通過數據分析找到參數的最佳點,利用智能化控制通風系統,實現倉儲環境的控制[14]。氣調儲糧技術主要監測氧氣、二氧化碳等氣體數據,調整控制氣體濃度,在倉儲環境內形成一個低氧、高二氧化碳或者高二氧化氮的倉儲環境,從而達到抑制糧食呼吸、殺蟲抑菌、延長糧食存儲時間的目的[15]。

2.2 醫藥倉儲

2016年3月的山東疫苗事件引起社會極大反響,經食藥監管部門核查,兩名犯罪嫌疑人經營的疫苗雖為正規廠家生產,但并沒有未按照國家相關法律規定運輸、保存,而且脫離了2~8℃的恒溫冷鏈,難以保證疫苗的品質和使用效果,注射后甚至可能產生副作用。這一事實說明了醫藥存儲環境的敏感性,這就需要冷鏈不斷流來保證儲藏溫度。無論對常溫或冷鏈物流體系,由于倉儲是其每個重要物流節點的銜接點,不僅涉及生產、儲存、運輸、銷售等環節的啟承,也集中了物流體系中的各關鍵節點間的主要矛盾[16]。本文關注的是醫藥冷鏈物流中的倉儲環境監測控制。

物聯網技術在醫藥倉儲環境監測控制中有如下特點:(1)通過RFID技術,對醫藥品進行識別,獲取藥品的信息,根據取得信息確定此類藥物的存儲溫度;(2)通過相應的傳感技術感知倉儲周圍的環境變化,取得周圍環境的信息;(3)獲取的醫藥儲藏的需求溫度和當前周圍環境信息的數據,根據數據的變化智能的控制環境,實現醫藥品可以在自己所需的溫度下儲藏。基于Agent的環境控制基本結構圖如圖2所示,Agent通過傳感器獲取醫藥存儲環境的數據信息,通過自身信息處理,對環境信息的變化做出快速響應,再通過效應器作用于醫藥倉儲環境,從而達到調節控制環境的目的。Agent可以確保不傳輸有誤信息,它的學習能力也讓它能夠根據環境的變化調節自己,從而滿足當前所設定的需求。

傳統的醫藥品存放環境監控都是通過人工監控,人工監管控制無法保證醫藥品存儲環境的可靠性。傳統醫藥環境監控的自動化水平低,不能對醫藥環境實行自動、實時的監控以及對環境的自動調節控制,從而不能及時發現當前環境數據是否超過預設的數值,造成醫藥品脫離合適的環境,極易造成損失。基于Agent的h境信息監測系統的研究最近幾年十分活躍,該系統融合了環境監測和Agent等學科的最新成果[17]。將物聯網技術和Agent等技術的融合,能快速、可靠地獲取醫藥倉儲環境的信息,并智能化的自我調節控制環境達到預設值,提升了醫藥倉儲環境監控的自動化、信息化和智能化。

無線射頻識別(RFID)技術的應用研究,將數據通過帶有傳感器的RFID傳送至后臺處理,利用程序對環境數據進行檢測和處理,實現對溫濕度等環境信息數據的自動化監測[18-19]。利用無線傳感器網絡(WSN)和多傳感器技術可以獲得更多的感知信息,實現對環境信息更加準確、可靠、高效的監控[20-21]。將RFID與WSN技術融合起來組成WSID網絡,改善了通信距離、定位追蹤、數據融合等技術,不僅提高了監測的時效性和準確性,還極大的降低了成本[22-23]。將物聯網RFID技術與基于多Agent的管理系統以及云計算應用相結合,利用Agent的智能性與其他的Agent共同協作完成對應的任務,可以提高管理的信息化以及管理控制的水平和效率[24-25]。

2.3 棉花倉儲

中國已成為了全世界最大的棉花生產和消費國家,棉花制品在我國每個家庭中必然存在。棉花是被認定為易燃物的天然纖維,當前有大量棉花儲備在物流倉庫中,一旦點燃,大火將會在幾秒鐘內迅速擴張到幾百平方米,造成難以估計的損失[26]。除去建筑和管理角度的考慮,本文主要是對棉花倉儲的環境監控以及相應防火措施進行分析。

由于棉花易燃、陰燃、自燃的特殊性質,對于棉花倉儲的存儲的高要求和特殊的防火高要求就更加必要。基于棉花的特殊性質,棉花倉儲的溫度應保持低于30℃,最大不能高于35℃且相對濕度不超過70%。

通過物聯網技術中的傳感技術,采用溫度傳感器和濕度傳感器感知倉儲環境。而棉花起火最初僅僅是在表層燃燒蔓延,一般都有煙霧、高溫和火光,因此采用煙霧傳感器、感溫傳感器和光輻射傳感器器等作為防火探測感知器件。利用Zigbee和單片機或其他網絡信息技術采集到環境和防火數據,并對數據進行分析處理,來控制報警、防火、滅火等系統。簡略的方案如圖3所示,棉花倉儲整體方案中,由于棉花防火的區域較廣,需要接受大量的傳感器的數據,還需要長時間的監控并且保證傳輸信息的及時性,那么采用無線傳輸技術中的Zigbee技術就是一種很好的方案。Zigbee技術優勢:省電,普通兩節電池就能使用6個月到2年左右的時間;時延短,可以在ms時間里完成激活和通信;可靠,采用避免碰撞的策略,避免發送數據時候的沖突;網絡容量大,一個Zigbee網絡可以容納200多個設備。

傳統火災探測器采用悠閑的通行方式,布線復雜、可靠性低、通信方式拓展性差,且線路容易老化或遭到磨損、腐蝕,有比較高的故障發生率和誤報率。采用ZigBee技術構建無線傳感網絡,將其應用到火災自動報警系統中的方案,低成本、低功耗的特點克服了有線傳感網絡的局限性,且其隨時可以移動以及添加的特性大大方便了火災自動報警系統的調整、更新,提高了現有火災自動報警系統的靈活性。同時增加的移動定位的功能,方便了火災救援和滅火工作,特別是火災現場的濃煙密布,無法看清現場的情況,消防工作人員通過移動定位系統,可以與監測控制中心聯系并快速確定自己所在方位和火災的地點以及火災現場的情況,有效提高了救援和滅火工作的效率[27-28]。

單一的傳感器在測量火災信息時會存在數據可能不完整以及片面的問題,為保證火災判斷的準確性,采用多傳感器數據融合的技術,利用計算機技術和算法對信息進行多方面處理分析,從而產生一個能夠準確判斷當前情況的新信息[29-31]。

3 綜合性智能倉儲的現實意義

從物聯網技術在智能倉儲環境控制中的應用中可以看出,大多數的應用都是針對某一具體的行業或某一種特殊產品,基本上是單對單的使用,例如是糧食倉儲那么僅僅是用于糧食的存放,其他的不同貨物基本就很少有能儲藏到其中的。如果倉儲存在大量多余的空間,就存在閑置和低利用率的問題,造成資源的浪費,物流的成本也很難降低。本文研究并提出了以物聯網技術為核心實現多個功能倉儲于一體的智能倉儲的方案。

在常見的智能倉儲環境控制中,溫濕度這一環境參數都是關注的對象,防火報警也是倉儲不能缺少的一塊,將這兩方面作為最基本的智能倉儲環境參數。針對不同特性的商品可以添加其相應參數需求的環境檢測模塊,最理想的綜合性智能倉儲可以滿足任意存儲貨物的需求,不同存儲空間可以滿足不同貨物的存儲環境需求,但這樣的代價對現代物流來說是不可能承受的,因此可以考慮幾類對于環境要求類似的貨物來進行綜合,達到任意倉儲空間都能滿足這幾類貨物的環境監控。例如糧食和水果這兩類,都十分重視溫濕度、氣體濃度、微生物等環境因素,可以考慮兩者的結合,將這兩類所需要的所有環境監測傳感器件安裝在倉庫,并且隔離出不同的倉儲位置。這樣在各個倉儲位置都能存儲這兩類貨物,并根據存儲的貨物進行監控設置,那么倉庫的閑置的可能性就會降低。其基本的環境監控設置如圖4所示。

隨著現代物流的發展,綜合性的智能倉儲也能一步步前進,在不久的將來也許就可以現一個智能倉儲就可以滿足絕大多數貨物的存儲環境監控,這樣就能夠極大的利用資源,降低物流成本。在實現綜合性智能倉儲的情況下,如果某一地區發生災害,就可以選擇離災區最近智能倉儲作為應急倉儲,無論是水、食品、藥物還是被子、帳篷等一系列的救援物資都能快速運入智能倉儲保存并及時送入災害地區,極大方便了不同救災物資的運輸,非常具有現實意義的。

4 總 結

綜合性智能倉儲的一個倉庫可以滿足多種貨物的存放需求,利用物聯網技術實現對不同貨物的環境監控,根據監控的情況實時進行智能控制貨物所處環境,滿足了不同貨物的存儲,極大提高了倉儲資源的利用率,降低物流為不同貨物建立不同倉儲的成本。倉儲以綜合性智能倉儲為目標,體現出綜合性智能倉儲的標準化;物聯網技術及其智能控制的引入和應用展現了綜合性智能倉儲的信息化和智能化;綜合性智能倉儲可以降低物流成本、提升資源利用率,集成了各類貨物的存儲,彰顯了其集約化。

將針對某一具體的行業或某一種特殊產品的單一型智能型倉儲升級為滿足多方需求的綜合性智能倉儲,對于物流成本的降低和資源利用率的提升都具有現實意義。本文綜述了三類倉儲的環境監控情況,提出一種綜合性智能倉儲的簡單方案,希望可以在前人對智能倉儲的研究基礎上進一步拓展研究的廣度和深度。

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篇8

關鍵詞:智慧物流;人才;因素;DEMATEL

中圖分類號:F253.9 文獻標識碼:A

Abstract: On the basis of the literature review of smart logistics and smart logistics talent development, the article defines smart logistics' talent. It constructes a set of talent development index system on smart logistics, which is involving government, industry, enterprises, schools and individuals. With the DEMATEL(decision making trial and evaluation laboratory)method, taking the Ningbo smart logistics talent development for example, the article shows the relationships among the related factors, and quantitatively measures the comprehensive degree, causal degree and central degree. It reveals that the talent development of smart logistics should give full play to the causal relationship of the factors which affects its own development. Thus, the smart logistics talent development policy will be more effect.

Key words: smart logistics; talent; factor; DEMATEL

2009年,奧巴馬提出將“智慧的地球”作為美國國家戰略;2009年8月7日,總理在無錫提出了“感知中國”的理念,表示中國要抓住機遇,大力發展物聯網技術。將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,在這個整合的網絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制,在此基礎上,人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。

寧波市是一座充滿生機和活力的現代化國際港口城市,在港口經濟中最為活躍也是最為有發展空間的產業就是物流。數據顯示,中國物流行業的成本高達30%,而國外物流行業的成本只有不到10%,如果物流行業的整體成本能下降10%,中國的產品就能提高10%的利潤,所以物流產業的提升對整個經濟具有巨大的帶動作用。寧波擁有物流企業近5 000家,龐大的物流企業群體和得天獨厚的港口基礎為發展智慧物流提供了廣闊的舞臺。

為行業企業發展提供合格的從業人員,是一個區域經濟發展是否能夠做到可持續的一個先決條件。面對著智慧物流這一嶄新的理念,如何發揮方方面面的力量,培育出優質高效的智慧物流人才,成為目前急需研究的一個課題。

1 相關文獻回顧

1.1 智慧物流內涵的研究

2009年中國物流技術協會信息中心、華夏物聯網、《物流技術與應用》編輯部率先在行業提出“智慧物流”概念,即在互聯網的基礎上將物聯網技術運用到物流產業發展中。鑒于智慧物流的新穎性,國內學者對其研究并不多,依據目前所查找到的文獻,可以發現國內學者對智慧物流的理解分成三種觀點。

觀點一:依托信息技術,智慧物流是一種現代化的綜合性物流系統。如應琳芝等(2011)認為智慧物流是一種以信息技術為支撐,在物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送、信息服務等各個環節實現系統感知、全面分析、及時處理及自我調整功能,實現物流規整智慧、發現智慧、創新智慧和系統智慧的現代綜合性物流系統[1]。馬軍(2012)認為,智慧物流就是以信息技術為依托,通過系統物流的建設,讓物流自動化、創新化、準確化,智慧物流實際上也是現代化綜合性的物流系統[2]。

觀點二:智慧物流是使物流系統具有自行解決物流中某些問題的能力。如中國物聯網校企聯盟認為,智慧物流是利用集成智能化技術,使物流系統能模仿人的智能,具有思維、感知、學習、推理判斷和自行解決物流中某些問題的能力。

觀點三:智慧物流是物流發展到傾向于整體智能和服務對象緊密智能聯系的狀態。如汪鳴(2011)認為,智慧物流是指在物流業領域廣泛應用信息化技術、物聯網技術、智能技術和匹配的管理和服務技術基礎上,使物流業具有整體智能特征和服務對象之間具有緊密智能聯系的發展狀態[3]。

國內物流界對智慧物流的實踐基本上傾向于技術層面,且發展比較迅猛。如安得物流的實踐告訴我們信息化助力“智慧”物流,信息化技術使其在物流方案優化與成本控制方面領跑市場。“供應鏈+物聯網=智能物流”的理念促使其開發的可視化管理核心模塊,保障了其管理理念和手段的先進性。2010年,明倫高科創造性的提出“企業物流信息化、物流企業信息化、物流信息企業化、信息企業物流化”。將物聯網技術與物流公共信息平臺進行有機結合,實現了物流公共信息平臺的智能化。寧波市以整合寧波口岸公共信息平臺資源為基礎,利用RFID、GPS、AIS、視頻采集、數據交換等物聯網技術,搭建寧波口岸物聯網智能平臺,以拓展寧波電子口岸和第四方物流平臺功能為重點,建設智慧物流數據中心,提供智慧物流的基礎服務和應用服務。寧波富邦物流有限公司與IBM中國開發中心合作創建的智慧物流是一個能夠整合各方資源、實現運輸量預測、最優路線設計、合理調度車輛、自動優化拼車、實時查詢追蹤、自動結算等功能的“智能”平臺。該平臺突出的重點在于可視化、可控化、智能化,能把現在比較先進的云計算、物聯網、智能分析等技術有機地融合在一起。

國外學者對智慧物流的研究大多通過信息系統的實現來開展對智慧物流的研究,如H.C.W. Lau, K.L. Choy, Peter K.H. Lau, W.T. Tsui(2004)認為智慧物流能對要開展的業務提供專家級的意見,并能夠在價值鏈中提升物流運作效率[4]。Michael Stolarczyk(2006)認為智慧物流是一種充滿智慧、有遠見、自身具有敏感性和反應效果的自適應物流系統[5]。

綜合以上分析,可以清晰的看出,智慧物流必須依賴信息化技術,具有自行解決物流中某些問題的能力,且需要整個物流行業的智能化程度配合。

1.2 智慧物流人才開發研究

人才開發包括:挖掘人才、培養人才,即從現有人才資源中發現有能力的人,進行培養、訓練,提高他們的業務技術和經營水平。

截止目前,學術界對智慧物流人才開發方面的文獻基本上沒有,面對著智慧物流建設的日新月異,如何能夠促進智慧物流人才開發成為了一個迫切需要研究的課題。借鑒智慧物流特征中體現的特性,可以查閱相關人才開發的文獻作為研究的依據。如王凌(2009)認為政府在開發高素質的相關人才中應實現“戰略規劃者”、“制度設計者”、“要素保障者”和“政策宣講者”四大職責[6]。李和中(2009)借鑒新加坡、印度政府建立人才開發機制時提出應該通過政府投入導向來引導企業的發展方向[7]。王熠、孫健(2012)提出應該強化科技人才開發意識、增加教育投入、完善科技人才培訓體系、加大對科技型企業支持力度等要素來影響本地區科技人才開發水平[8]。王娜(2011)提出培養和引進高素質科技人才,需要進行合作教育的有效實施,相互間的深層次融合至為關鍵[9]。

綜合以上兩個方面的回顧,可以看出,智慧物流人才開發必須結合智慧物流的特性,對現有物流人才資源進行培訓和訓練,進而挖掘和培養行業企業能夠用得上的人才。

2 智慧物流人才開發的指標體系構建

2.1 智慧物流人才開發影響環境分析

人力資源提升是行業發展的動力,新理念的提出和深化,必須有一大批行業從業人員相關理論和技能的培養,才能真正促進該行業的升級換代。智慧物流人才開發的初始離不開物流人才信息化水平的提升,其本質的體現在于學校是否給予學生必要的物流信息化知識和技能的培養。當學生轉換成物流企業的員工后,是否能夠適應智慧物流所要求的崗位技能就成為了物流企業升級換代的大事。智慧物流人才的生存環境好壞,是否能體現物流信息化人才長期投入所獲得的必要回報,是智慧物流人才集聚的必要條件,而這種集聚效應反過來又會促進物流行業的進一步升級換代。物流行業是否能夠有魄力使用智慧物流人才,換句話說,是否給與對方足夠的重視和信心,將是智慧物流推廣的關鍵。政策是否能夠有效地激勵物流行業提升信息化水平,將會是智慧物流人才在物流行業活躍的“活性”因子。

綜合以上觀點,構建了如圖1所示的智慧物流人才開發影響環境因素,其中微觀環境包括員工自身構成的個人發展環境和企業職場氛圍環境,這將直接影響智慧物流人才的開發;中宏觀環境包括行業競爭環境、政府、學校等環境,將從一定程度上加強或弱化智慧物流人才的開發。

2.2 智慧物流人才開發指標體系

結合文獻研究和智慧物流的特性,構建了如表1所示的智慧物流人才開發指標體系。

3 實證分析

3.1 基于DEMATEL方法的寧波智慧物流人才開發分析模型

基于寧波市大力發展智慧城市、智慧物流的決心和魄力,本文將上述智慧物流人才開發的指標體系制作了調查問卷,進行了調研。調查范圍如表2所示。其中發放問卷148份,回收問卷123份,有效問卷117份,占回收總數的95.12%。

結合調查結果,依據DEMATEL的驗證理論及思路,評價了每個因素對其他因素的直接影響關系,構建了表3所示的直接影響矩陣Y■。其中,矩陣內的每一個值Y■表示因素i對因素j的影響程度。表中0—3作為衡量因素之間關系的標度,0代表因素之間的沒有關系,1代表因素之間關系一般,2代表因素之間的關系較強,3代表因素之間的關系很強。計算時,采用了EXCEL進行模型的計算。

依據DEMATEL法的計算步驟,得到寧波智慧物流人才開發指標之間的原因度和中心度(如表4所示)。其中,因素F■的中心度表明了因素i在指標體系中的位置及其所發揮的作用大小;其原因度表明了因素i對其他因素的影響程度,當原因度大于0時,表明該因素對其他因素的影響大,成為原因因素;當原因度小于0時,表明該因素受其他因素的影響大,稱為結果因素。

3.2 影響寧波市智慧物流人才開發的因素分析

如表4所示,將影響寧波市智慧物流人才開發的因素可以分為兩類:

(1)原因因素。按其大小順序依次是:F11、F17、F9、F10、F18、F16、F13、F12、F22、F8、F21、F15、F26、F3。這些因素對寧波市智慧物流人才開發影響較深,應該著力強化此類指標因素,進而促進寧波市智慧物流人才開發的成效。

F11的原因度最高,作為復合性人才的智慧物流人才對其就職的行業比較看重,只有提升了行業的薪酬待遇,才能在一定程度上激勵更多的高科技人才進入物流行業,進而促進智慧物流人才的集聚。其次F17的原因度較高,表明智慧物流人才對政府是否具有明確的智慧物流發展戰略比較看重,說明目前智慧物流人才更多地愿意與區域經濟發展共進退,但同時也希望政府能夠在行業支持力度方面多下功夫,使自己明確如何規劃自己的職業生涯,進而能夠提升自己的實力。F3的原因度最低,說明智慧物流人才對所就職的企業晉升與培養機制雖然有看重,但是在所有原因度中不是主要地位,從另一個側面也反映了智慧物流人才希望獲得的是比較自由的就業空間,不太愿意把自己局限在一個單位中發展,更多的是能夠獲取整體就業環境的完善性。

(2)結果因素。按其絕對值大小順序依次是:F29、F28、F7、F23、F30、F19、F27、F25、F20、F6、F14、F2、F24、F4、F5、F1。這些指標會受到其他指標的影響,進而影響寧波市智慧物流人才開發的成效。比較靠前的是F29、F28、F7、F23等結果因素,從分類表中能夠看出,個人在工作中的信息與技術應用意識、個人在工作中的價值取向、智慧物流人才的職業道德等指標與員工個人發展和經過學校職業技能培養階段密切相關,這反映了寧波智慧人才開發時,應該將更多的關注度放在培養和提供員工就業環境的載體(即企業和學校)上,而不是將關注力放在員工個人身上,因為可以通過其他環境因素來影響員工個人的發展。

因素中心度越大表明其在系統中的作用和功能越大,在寧波市智慧物流人才開發指標中,排在最靠前的幾位依次是F10、F22、F8、F19、F21、F3、F18、F11、F12、F20等。這說明了寧波智慧物流人才開發時,要想取得較好的成效,必須把行業創新氛圍、智慧物流人才的信息管理能力、行業人才集聚度、學校智慧物流人才定位等環境要素放在首位進行發展,進而通過這些關鍵因素的投入和發展,推動寧波智慧物流人才開發的可持續性。

4 結論、建議和展望

智慧物流的發展離不開智慧物流人才的開發,只有充分重視“以人為本”,培育一大批適合智慧物流發展的智慧物流人才,才能夠真正有效地促進智慧物流行業的發展。

從中宏觀層面而言,智慧物流行業的競爭態勢將在很大程度上影響到寧波智慧物流行業的發展,其中智慧物流行業平均報酬、智慧物流行業競爭激烈程度、智慧物流行業創新氛圍等環節對寧波智慧物流人才的開發具有明顯的作用。如果能夠充分發揮物流行業協會的力量,對寧波物流行業、企業進行一定程度的規范,按照影響寧波智慧物流人才開發的原因度指標因素來有條不紊的開展工作,必將對該行業智慧物流人才的開發起到較大的輔助作用。對政府而言,需要進一步明確智慧物流發展戰略,加大對物流行業對智慧物流環節的傾斜力度,提供智慧物流的基礎設施等主要環節,通過政府公共管理的針對性和區域經濟發展的側重點不同,進而推動寧波智慧物流人才開發。對于學校而言,應該加強對智慧物流人才的信息管理能力和知識體系完備性方面的設計,同時強化提升員工就業前的學習,幫助企業建立能適應智慧物流人才發展的晉升與培養機制,都將在很大程度上推動寧波智慧物流人才的開發。綜合以上分析能夠看出,目前寧波智慧物流人才在開發時,行業協會、政府、學校、企業在其中所起到作用各有偏差,相關機構在制定政策時,必須充分考慮這些因素在智慧物流人才開發時的因果關系,進而推出真正能推動智慧物流人才發展的策略。

本文研究的視角主要集中于影響智慧物流人才開發時的環境因素,考慮到智慧物流人才的復合性,以及各區域經濟發展對智慧物流的不同要求,智慧物流人才開發的研究還可以從區域經濟與人才發展聯動性、企業的用人環境構建等多維度多視角開展研究,進而不斷豐富智慧物流人才開發的維度和深度,為后續研究奠定良好的研究基礎。

參考文獻:

[1] 應琳芝,俞海宏,章合杰. 寧波市智慧物流建設策略研究[J]. 商場現代化,2011(17):94.

[2] 馬軍. 智慧物流——打造現代化物流平臺[J]. 數字技術與應用,2012(7):239.

[3] 汪鳴. 智慧物流重在智慧[J]. 物流時代,2011(11):13.

[4] H.C.W. Lau, K.L. Choy, Peter K.H. Lau, W.T. Tsui. An intelligent logistics support system for enhancing the airfreight forwarding business[J]. Expert Systems, 2004(5):253-268.

[5] Michael Stolarczyk. Intelligent Logistics or Just Good Old Common Sense?[EB/OL]. (2006-12-08)[2013-10-30]. http:///intelligent-logistics-or-just-good-old-common-sense-2006-12.

[6] 王凌. 知識型服務業人才開發中的政府職責實現[J]. 云南行政學院學報,2009(4):88.

[7] 李和中. 新加坡、印度政府建立人才開發投入機制的經驗及其對我國的啟示[J]. 湘潭大學學報,2009(1):19.

篇9

 

工業4.0(Industrie 4.0)是德國政府《高技術戰略2020》確定的十大未來項目之一,并已上升為國家戰略,旨在支持工業技術領域新一代革命性技術的研發與創新。德國學術界和產業界認為,“工業4.0”是以智能制造為主導的第四次工業革命,或革命性的生產方法。該戰略旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統—信息物理系統相結合的手段,將制造業向智能化轉型[1]。

 

1 工業4.0環境下的智能物流

 

對于物流業來說,工業4.0帶給我們更多的還是供應鏈的創新與優化,通過虛擬網絡—實體物理系統(CPS)之間的互聯與協同,達到智能供應物流、智能生產物流、智能運輸與智能配送。

 

1.1 智能物料供應

 

最終用戶通過互聯網進行產品定制,相關信息直接傳遞至智能工廠設計部門,設計部門進行個性化產品設計,設計過程中可與最終用戶不斷溝通并確定最終設計方案。

 

設計部門確認后即可生成智能物料清單,其主要信息有:生產工藝相關信息、成品需求數量、日期及收貨人詳細信息;半成品及原材料需求數量、時間及具體工序(包括工序相關信息)。該智能物料清單的必要信息與相關供應商和需求客戶進行共享,各供應商根據相應需求時間進行備料并供貨,所有物料均嵌入智慧標簽,根據物料標簽,供應商倉庫人員針對不同需求廠家的需求時間和分布地點進行智能物料備貨及供貨,使得各物料的供應能夠滿足各需求廠家的具體需求。

 

1.2 智能生產物流

 

在智能生產中,人員、機器和資源相互之間進行即時通信,智能物料能夠感應它們被制造和打算被使用的具體情況,可以主動輔助制造過程。生產鏈中所集成的所有生產設施能夠實現自組織,并可根據當前的狀況靈活地調整生產過程,從而形成高度靈活的生產模式[2-3]。

 

1.3 智能運輸

 

智能工廠完成生產后,可自動生成運輸指令,根據智能產品標簽內所包含的出發地—目的地信息即生成運輸訂單,經由互聯網發送至區域智能運輸系統的訂單處理中心,訂單處理中心獲取運輸訂單信息,根據運輸訂單所包含產品的特性、目的地、重量、體積及到貨時間等進行智能配貨,結合車輛信息完成車輛裝載方案并對車輛下達運輸指令,車輛受到運輸指令后,按要求在指定時間到達指定地點按照車輛裝載方案進行由裝車并按既定路線完成運輸[4-6]。

 

運輸過程中,區域智能運輸系統實時更新運輸信息,如有意外情況如車禍等發生,系統可即時獲取事發地周邊道路、車流量等信息給出應急方案并與車輛及周邊相應部門共享信息,以最大程度降低事故發生的危害。收發貨人等相關方可通過移動終端查詢最新信息。

 

1.4 智能配送

 

貨物運抵目的地之前,目的地物流公司通過互聯網讀取智能產品標簽信息,判斷其后續工作,如需倉儲,則在智能倉庫中搜尋最合適儲位,安排相應接貨人員和設備在智能產品到達時間及時接貨并自動存儲至相應儲位。如需配送,智能配送系統以滿足客戶配送要求為前提,以車輛最少、里程最少、運輸費用最低、時間最快、滿意度最高等因素為目標,把若干配送訂單科學地分配給可用的車輛,協同倉庫部門一起完成配送任務。智能配送系統將配載訂單的明細列表、裝貨順序、車型、送貨順序、任務完成時間表等寫入車輛智能標簽,送貨司機在送貨過程中可根據到貨順序接聽指令并按指示停車送貨,最終客戶也會在智能產品送達前一定時間接收到送達時間信息,確認后即進入配送模式,如因特殊原因需要變更配送時間,最終用戶錄入信息后智能配送系統即給出備選方案,并實時修改在途配送車輛停車順序及配送路線[6-7]。

 

2 我國物流發展現狀

 

“中國制造2025”、“一帶一路”的提出和逐步實施,必將對中國現代物流系統提出更高的要求。物流分撥線路的拉長,海量物流數據的產生和管理,對中國物流提出了更高的要求,然而,我國的物流雖然整體上發展很快,但由于起步晚、基礎弱,行業內部缺乏有效的管理和規范,使得我國整體物流發展狀況滯后于整體經濟發展的步伐,如何改善現有物流發展模式以跟上或超越經濟社會的發展步伐,通過更高效更智能的物流信息管理平臺和技術為最終客戶提供滿意的物流服務成為所有物流從業者追求的目標。

 

整體來看,我國物流發展存在以下的不足之處:

 

2.1 生產制造以自營物流為主,生產物流質量不穩定

 

現有生產制造企業內部總體布局一般沒有進行物流的規劃設計,只是需要什么功能就建立什么樣的部門,各個部門之間沒有有效的分工合作以及信息的有效溝通,企業物流系統功能單一,整體感不強。企業和企業之間同樣也沒有進行有效的資源共享,使得各個企業內部都建立功能相似的物流部門,而對于一些重要的、單個企業無法完成的物流功能如物流信息交互平臺等卻沒有進行有效的開發。

 

這些情形直接導致的結果就是企業內部物料流混亂、重復搬運多、生產流程不合理等,物流成本居高不下、物流效率明顯偏低、物流設施設備不能得到充分的利用,物流組織結構不適應生產或市場變化的需求,內部協調不力,決策層、管理層、作業層之間的縱向脫節;對外部應變能力不強;缺乏有力的橫向與縱向監督機制。整個地區重復建設嚴重,物流系統功能不夠完善,社會資源極大浪費。

 

2.2 物流企業開展服務內容單一,增值功能弱

 

中國物流企業大都由傳統的運輸和倉儲企業轉型而來,物流服務質量、效率、組織化、集約化程度均較低,服務方式和手段也較原始、單一。除個別物流企業能提供綜合性、系統性的物流專業服務外,絕大多數企業提供的物流服務仍停留在倉儲、運輸、搬運等單項或分段運作上,物流增值功能弱。能提供“門到門”、多式聯運、多功能服務的企業甚少,在流通加工、物流信息服務、物流成本控制等物流增值服務方面,尤其在物流方案設計以及全程物流服務等更高層次的物流服務方面能夠開展服務的更少。

 

對于承接“物流外包”服務的第三方物流公司,其服務方式以“分包”方式為主,“外包”干線發運、市內配送和倉儲、包裝業務,“外包”家數在2至10家,有的甚至達到10家以上,企業物流嚴重分割,形不成一體化的綜合物流,因而就很難控制整個公司為客戶提供的物流服務的質量,也不容易使用供應鏈管理方式進行管理。

 

2.3 物流信息平臺重復建設嚴重,總體應用效果不佳

 

物流信息平臺由于其即時更新的各類物流信息能夠滿足從生產制造企業、物流企業、物流園區到最終用戶的不同需求,近幾年呈現蓬勃的發展趨勢,其開發主體從各級政府部門到各類企業,實際運營的物流信息平臺數不勝數,典型代表有全國物流信息網、中國物通網、云梯物流網、中國貨運信息網、錦程物流網、義烏物流公共信息平臺、傳化物流網等,打開各家網站首頁,其基本結構大概包含:公共資訊、車源信息、貨源信息、公司介紹等項目,各網站均支持手機客戶端軟件的下載。

 

開發一套物流信息平臺需要軟件開發費,具體運營需要主服務器及交換服務器等硬件購置費、運營管理費、人工費等綜合費用,運營初期需要向各企業進行推廣,從網站投入使用到正常運行擁有一定的業務量保守估計也需要三年左右。

 

在這些物流信息平臺的搭建及運營過程中,平臺和平臺間并沒有良好的溝通機制甚至是相互孤立或者對立的,這樣就造成了非常嚴重的重復建設現象。

 

由于政府推動的區域性公共物流信息平臺建設多數還未進入運營正軌,運營效果不易評價。但是根據《貨運車輛》研究部調研,目前企業主導型物流信息平臺在運營中卻遇到了嚴重的問題,很多物流公共信息平臺難以支撐,也有很多平臺無奈的關門轉行了。

 

2.4 物流標準化工作凌亂,推廣不力

 

物流不是孤立的,它與社會各行業均有緊密聯系,沒有物流的標準化,社會各行各業在貨物相互接洽時就會出現各類問題,導致物流過程的減緩或停滯,從而提高物流運行成本,降低物流運行效率,在智能物流時代,為了保證智能數據的云共享及智能計算,物流及物流信息標準化工作顯得尤為重要。

 

由于種種原因,我國物流標準化建設工作分散在不同的政府部門及行業協會,如條形碼標準由中國物品編碼中心負責,集裝箱標準技術由交通部科學研究院設計,托盤技術由鐵道部科學研究院承擔等,各部門在制定標準時并沒有充分考慮其他標準的影響,從而導致標準之間可能產生的不協調現象。

 

在社會物流實際運作中,各類運輸方式之間裝備標準不一,限制了多式聯運的開展,如海運中集裝箱箱型與鐵路運輸的集裝箱箱型不一致,使得海鐵聯運必須經過再次拆箱、裝箱后才能實現,造成了多次的包裝成本以及儲存費用,同樣的問題還出現在公路和航空運輸中。其他諸如物流器具標準與各種運輸裝備、裝卸設備標準不配套而導致的托盤在整個物流過程中的通用型降低,嚴重影響了貨物在運輸、倉儲、搬運過程中機械化、自動化水平的提高,也嚴重影響了物流系統的運作效率。

 

3 工業4.0環境下我國智能物流發展對策

 

當前,我國物流總體運行保持平穩增長,物流基礎設施建設持續快速增長,物流細分市場繼續分化,物流業行業管制趨于放松,行業監管走向規范,政策環境不斷改善。但中國物流面臨產業轉型的重要關口,面對新的形勢,展望工業4.0環境的到來,中國物流業應積極推進轉型升級,培育產業核心競爭力,全面打造中國智能物

 

流[8-10]。

 

3.1 推進各項新技術在物流領域的應用,實現智能供應鏈

 

工業4.0環境下的智能物流要大力推進先進技術在物流領域的應用。其中基于物聯網技術的各項新技術應用將是重中之重[11]。

 

從最初的原材料供應開始,到生產的全線管理、產成品的包裝及運輸和配送(包括車輛和人員的即時跟蹤和管理),整個過程涉及的物料、人員車輛均要貼上智能標簽,通過各種通訊網絡實現互聯互通及基于云計算的SaaS營運等模式,在“互聯網+”的環境下,適當的信息安全保障機制,可提供安全可控乃至個性化的實時定位追溯、在線監測、遠程控制、調度指揮、報警聯動、安全防范、預案管理、遠程維保、統計報表、決策支持、在線升級等管理和服務功能,實現對物流的“管、控、營”一體化。

 

3.2 加快智能物流平臺的開發及應用

 

智能物流的運行離不開智能物流軟件系統及智能物流平臺的支撐,目前在不少工廠有生產物流系統,物流公司有倉儲物流系統、配送系統及運輸系統,銷售公司有銷售系統,但大多均處于自我服務狀態,相互間很少甚至沒有信息的溝通。工業4.0環境下的高效智能物流要求有基于物聯網技術的商品流通智能物流平臺,集成從最初的供應商ERP(企業資源計劃系統)物料供應、智能生產系統到第三方物流公司智能物流系統、銷售終端銷售系統在內的物聯網相關軟件和硬件,實現全國乃至全球的物聯網絡。

 

基于物聯網技術的商品流通智能物流平臺的開發需要有強大的資金實力、技術實力的支撐,在物流標準化的基礎上互聯互通各相關企業。可由相關政府部門牽頭,委托有技術實力的軟件公司進行開發,產品可在龍頭企業開始實行,逐漸形成產業集群,并逐步在其他相關企業逐步推廣直至全面應用。

 

3.3 繼續推進物流及物流信息標準化建設

 

各部門也應當充分發揮政府的組織協調功能,加強對現代物流標準化工作的統一組織領導,理順和協調物流系統內各分系統管理部門之間的關系,促進企業、科研院所、行業組織和政府部門之間的密切合作,消除政府部門、企業、科研院所等相關方之間存在的“信息孤島”現象[12]。

 

在制定物流標準的過程中,要切實調查企業對于標準的需求,對涉及的各類企業選取典型進行調查,然后進行綜合和統一,并做好相互之間數據接口。也可以讓更多的企業直接參與到標準的研究與制定中,并且把一些企業應用較好的標準加以推廣,標準的應用就會提高。同時,物流標準化建設必須與國際接軌,才能避免由于標準不一而遭受損失。我國在促進和推動物流標準化建設過程中,應盡可能采用國際標準和國外先進標準,這既能加快我國物流標準化的建設步伐,也不失為與國際物流標準保持協調一致的有效手段。

 

3.4 提供信息交互安全保障

 

工業4.0環境下的智能物流平臺系統涉及的是海量數據,很多智能決策所需數據要在“云”端進行信息交互,這樣雖然極大地方便用戶高效使用共享的存儲資源、軟件資源、計算資源,但面臨的最大挑戰、存在首要問題將來自信息安全方面。如果云計算的信息可靠性和安全性不能得到有效保障,那么基于云計算的智能物流所有優勢都無法體現出來。

 

為了保障智能物流信息交互安全,首先需要在國家層面制定云計算安全戰略,不斷建立和完善信息安全風險預警、防范和應急的綜合保障體系。其次要推進云計算信息安全法律規范的建設,規范云計算模式下的知識產權、用戶隱私保護、商業保密信息等一系列法律法規,并建立云計算服務平臺的建設規范、運營服務軟件的驗收規范,建立云服務資格許可證制度,建立云計算產品技術準入制度。第三要支持和培育自主知識產權的云計算關鍵技術、裝備的研發和推廣應用[13-14]。

 

4 結束語

 

2014年6月11日,國務院常務會議討論通過了《物流業發展中長期規劃》,《規劃》提出到2020年要基本建立物流服務體系,提升物流業標準化、信息化、智能化、集約化水平,提高經濟運行整體效率和效益。智能物流是物流信息化、自動化的高層次技術應用,物流行業應清楚的認知物流發展趨勢,把握工業4.0的機遇,創造條件早日實現智能物流,為智慧城市的建設提供有力的保障。

篇10

[關鍵詞] 物流;捆綁技術;智能綁帶

[中圖分類號] F426.4 [文獻標識碼] A

1 引言[1~3]

目前,國內運輸捆綁大多采用傳統的尼龍繩、麻繩、鋼絲、木棒加鐵釘,幾乎沒有使用破斷強度達到要求的捆綁器的消費習慣;雖然,中華人民共和國鐵道部《鐵路貨物裝載加固規則》鐵運[2006]161號文件規定的捆綁材料仍然是鍍鋅鐵線、盤條、鐵絲、鐵棒、麻繩、方木等,墊付材料仍然是稻草等,這種傳統的捆綁方式,在車輛高速行駛,或者急轉彎、剎車時,都可能導致物體晃動,力量失衡,造成翻車或貨物散落,釀成嚴重的交通事故。除了普通物流運輸外,特殊運輸的領域,如軍事運輸、搶險救援、災難事故等。目前,也還在沿襲傳統的落后捆綁方式,導致運輸時速慢,安全隱患嚴重。

在物流運載需求高速膨脹的今天,中國市場真正需要的是一套完善的現代捆綁安全體系,來彌補物流運輸安全方面的不足,降低安全隱患發生的幾率,保證貨物的安全。

鑒于此,北京必創科技研究設計了一套基于物聯網技術的智能綁帶系統,不僅可以自動捆綁貨物,而且可以自動判別貨物在運輸過程中松緊狀態及車輛位置。該系統已經在浙江雙友物流器械股份有限公司得到應用并推廣。該系統的研究與應用是對傳統物流捆綁技術的一次革新。

2 系統總體設計[4~6]

系統總體結構如圖1所示,系統整體工作結構如圖2所示。智能綁帶設備安裝在貨物車上,每根綁帶拉緊出放置一套,該智能綁帶設備有用來拉緊綁帶的電機、測量綁帶松緊程度的力傳感器、數據處理單元及無線通訊單元組成;駕駛室控制設備是駕駛員察看綁帶松緊狀態及控制拉緊或放松板帶的設備,該設備可以監控本車上所有智能綁帶設備,同時,該設備帶有GPS定位功能和GPRS通訊功能,將貨車位置、綁帶狀態等信息發送給遠程監控主機。遠程監控主機安裝有監控軟件,可以監控所有該監管中心需要監管的物流車輛信息。

3 智能綁帶設備

在貨物車上,每根綁帶拉緊處都固定一套智能綁帶設備,在貨物裝載好后,工作人員可以通過該設備控制面板啟動電機,拉緊綁帶。在貨車運行過程中,該設備實時將綁帶的拉力值發送到駕駛室內的控制設備上。該設備主要有電源管理模塊、電動機、電動機驅動控制接口、力傳感器、力傳感器信號調理模塊、CPU、控制面板及無線通訊單元1組成,其原理圖如圖3所示。電動機是用來拉緊或放松綁帶的設備,力傳感器是用來測量綁帶拉力的器件,電源管理單元負責給所有工作電路供電,控制面板有指示燈和控制按鍵組成,來顯示、管理整個設備的工作狀態,無線通訊單元1是有2.4G的無線射頻模塊組成,主要是完成該設備與駕駛室內控制設備的通訊,將綁帶信息發送給駕駛室控制裝置,并接受駕駛員的控制命令。

4 駕駛室控制設備

駕駛室控制設備是放置在駕駛室,接受本車各智能綁帶設備的信息,并發送控制,命令控制本車各智能綁帶設備,同時將貨車位置及智能綁帶信息發送給遠程監控主機。本設備的原理圖如圖5所示,有電源管理單元,無線通訊模塊1,無線通訊模塊2,GPS定位單元,CUP及控制面板組成,電源管理單元負責給本設備各電路提供電源,無線通訊模塊1是2.4G射頻電路組成,負責和智能綁帶設備通訊,無線通訊單元2是有GPRS模塊組成,負責將本設備采集的相關信息發送給遠程監控主機。

本設備實物照如圖6所示,數據顯示及控制界面采用7英寸觸摸屏,CUP采用ARM9,操作系統采用隨機附帶的Windows CE,在此平臺上運行自主開發的監控軟件。

1真空吸盤;2支架;3支架托槽;4監控軟件。

5 監控軟件

監控軟件安裝在駕駛室控制設備上,主要是供駕駛人員用來控制本車智能綁帶設備的收緊或放松,以及實時監測本車各智能綁帶的狀態,將狀態信息顯示在屏幕上。監控軟件主要有用戶登錄界面、貨物捆綁狀態顯示界面以及綁帶松緊控制界面組成。

用戶登錄界面,如圖7所示。用戶在該界面選中車號,然后輸入組號及授權密碼,可進入本系統控制界面。

綁緊系統顯示界面,如圖8所示。本界面主要顯示一些各通道的測量力值,每個通道代表一套智能綁帶設備。考慮到一輛車綁帶數最多不可能超過24個,故本界面最多可顯示24個通道。對于每一個通道來說,需要顯示以下值:(1)綁帶號。(2)場強值,當10秒內無線號時顯示斷線,有線號時顯示為信號場強最大。(3)鎖定狀態:在鎖定時圖標為鎖鎖字態,在打開時,圖標為鎖開鎖狀。鎖定狀態時,系統參數不能修改。(4)設定捆綁力值。(5)實際捆綁力值。(6)指針式轉盤:采用以圖形化顯示控件,可顯示實際值在設定值的位置,偏大偏小都會有警告。

綁緊系統重設定界面,如圖9所示。在綁緊系統顯示界面中,如需要對某下位終端進行操作,請點擊相應終端的設定按鈕以進入綁緊系統重設定界面。操作功能包括設定捆綁力值和啟動/停止。設定捆綁力值:點擊設定按鈕,設定捆綁力值框會出現選中狀態,點擊增加或減少按鈕可以修改捆綁力值的設定。每點擊一次增加或減少鍵,力值會相應變化10 kg。當力值變化到用戶預想值時,點擊確定按鈕離開設定狀態,或等6秒鐘直接退出設定狀態。啟動/停止操作:在下位終端工作狀態,點擊增加/啟動按鈕,該下位終端電機啟動;點擊減少/停止按鈕,該下位終端電機停止(上位機無電機方向開關)。按返回系統按鈕,軟件在回到上一層界面。

6 總結

本文深入調研了物流綁帶技術在國內外的應用狀況,研究設計出一種基于新型智能綁帶系統。對系統整體結構及設備做了詳細論述。該系統的設計,為物流行業提供了一種新的貨物捆綁技術。該系統已近在雙友物流器械股份有限公司得到應用,并且成功推向國外市場。通過實際應用結果顯示,該系統穩定、可靠,大大提高了貨物物流的安全性及智能化程度,為社會帶來巨大的經濟效益和社會效益。

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作者簡介:陳得民(1982.4-),男,工學碩士,工程師,中國計算機學會會員,研究方向:物聯網技術研究與應用、數據采集與處理技術及工業測試技術。