智能物流的主要技术范文
时间:2023-12-22 17:50:30
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篇1
关键词:智慧地球 智慧物流 信息化 现代化 策略
中图分类号:F253.9 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)07-0239-01
1、智慧物流的背景
“感知中国”是2009年总理在2009年提出的建设的新概念,在此之前,关于智慧建设的概念始于美国。21世纪实在是信息爆炸的世纪,科技的发展越来越快,科技的应用更加广泛,信息时代的内涵其实依然是科技。信息的爆炸是基于科学技术的发展以及应用。物联网被各国争相作为本国的建设目标,物流作为最早接触物联网的行业,在这个行业里物联网技术的应用也是最早的。现代物流的方向大致要朝着现代化、科技化发展,这是时代要求。智慧物流的研究是属于历史潮流,当然根据物流行业的发展状况,智慧物流自2008年IBM公司提出“智慧的地球”这一概念之后,就越来越受各国的重视,为此中国还将之写入“政府工作报告”。智慧物流的建设是完全符合物联网的发展趋势的,当然物流现代化建设自然是对其城市的经济都是有很大的帮助的,也是未来建设智慧城市的一个方面。
这是智慧物流的大致产生背景,但是不可忽略的一点是,虽然智慧物流已经受到我国政府和企业的重视,但对它的研究仍处于初步阶段,更谈不上体系构建,实施的框架企业和学术界都还未达成良好的共识。
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”这一概念,IBM公司作为一家信息技术研究的公司,它对智慧物流的理解也是建立于信息技术的支撑,所以对于智慧物流的基本概念可以说从运输、仓储、包装以及装卸、加工配送等,整个物流的历程步骤都是以信息技术为基础的,智慧物流是将物流系统的各个环节都纳入信息系统的控制之下,实现系统全面感知,这样就可以及时处理以及进行必要的有效的自我调整,总的来说,智慧物流就是以信息技术为依托,通过系统物流的建设,让物流自动化、创新化、准确化,智慧物流实际上也是现代化综合性的物流系统。
3、智慧物流的基本功能
3.1 智能分析功能
智慧物流的显著特征之一是智慧性,智慧性主要体现在智能分析。信息技术的运用,使得智慧物流能运用智能的模拟模型等各种具有智能性的手段来分析物流。分析物流的各个环节,分析物流过程中出现的突发问题,还可以根据这些问题提出智能化得假设并且通过实践来进行检验,来进行解决问题的一个循环。实际上,智能分析是将理论运用到实践中的一种功能。系统自动调用数据,来解决问题,同时来发现漏洞,达到智慧化的效果。
3.2 感知功能
智慧物流是以信息技术作为依托的物流系统建设的物流系统,通过信息手段将传统物流的每个环节和细节都同时纳入智能系统中,包括物流的运输、仓储、包装、装卸、加工、配送等,物流过程是一个复杂的过程,步骤繁多,任务繁重,仅靠人力的话不可能同时对这些信息进行搜集和整理,而现代化的信息技术就能做到。依靠现代科技,能对物流系统的各个环节进行全面感知,接着再对这些信息进行系统分析,从而能及时处理而且自我调整,实现了物流规划的智慧化。
3.3 优化决策的功能
结合特定的物流要求,智能系统可以对要求和物流企业本身的实际情况进行对比、评估,从物流的成本、时间以及其他的特殊方面和标准要求,来评估风险以及对风险进行预测,这是制定合理决策的前提条件,只有做到对物流项目的详细周密分析,对其风险进行有效预测,才能提出最优的最有效的解决方案。这些决策是经过对物流环节和物流信息的周密分析的,相对于人力的局限性来说,智能系统分析后的方案更具准确性。
3.4 及时反馈功能
这是一个非常强大的功能,对于物流企业来说,信息的及时反馈是关系到物流工作完成好坏的最有效的晴雨表,反馈实现系统修正,还能完善管理,总之它是贯穿于物流工作中的几乎每一个环节,它起到的作用既是细节方面的,但同时也是全局性的。
4、智慧物流建设的策略
4.1 大力推广信息技术在物流企业和物流产业基地的应用
信息技术在建设智慧物流中占据着核心地位,它是智慧物流的内涵。例如传感技术,移动计算机技术,还有智能网络等,通过这些最新的信息技术去建立物流智能管理网络体系,建立智能配送中心等。通过各种技术培育出一批优秀的企业,然后通过示范推广,达到带动整个物流行业的智慧化建设的潮流。其中优秀的企业还可以与外资合作,这样不仅会吸引外资,更能促进物流行业的国际化发展。至于说物流产业基地,我们可以选择设备完善、基础较好的物流基地进行示范性建设,其目的也是达到示范推广,带动整个物流行业的智慧化改革。例如,江苏常州的物流建设,常州目前建立了现代化的亚邦医药物流中心,这是一个典型的智慧化物流的示范基地,两年的物流建设不仅促进了第三方、第四方物流的发展,而且还极大地减少了传统物流在资源上的浪费,有利于常州生态经济的发展。
4.2 对物流行业进行合理的发展规划,制定相关完善的法律法规
如果说进行信息化建设是智慧核心内容,那么对物流行业进行发展规划,对物流行业进行法律规范化是物流行业智慧化建设的保证。例如常州市物流现代化建设的成功范例里,常州市就是物流行业的规范性上做足了功夫,在行业的法律法规上进行了符合现代化物流的政策,这样既保证了建设的成果,又能继续保证后续的发展,有利于整个行业的健康、规范。制定相关的法律制度,营造公平有序的市场环境,还有利于消除由于地理原因造成的市场障碍,使资源达到优化配置;而开放的统一有序的市场,能更好地保护经营者的利益。
参考文献
篇2
关键词:物联网;RFID;动态检测;智能信息处理;智能动态物流
中图分类号:F50 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2013)09-0189-02
物联网(The Intemet of things)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制。
1 物联网的关键技术
1.1 物联网射频识别技术(RFID)
物联网的感知系统主要是实现“物物相联,人物相联”,RFID在物流中应用,感知物流动态管理,实现智能物流。RFID标签具有非接触、信息量大、可重复写入、不易损坏、读取方便、可同时读取多个数据等优点,具有一定的智能性,在物流应用中具有划时代的意义,能够更好地推进物流向前发展。
1.2 智能信号处理技术
物联网的智能信号处理技术主要对采集设备获得的各种原始数据进行必要的处理,以获得与目标事物相关的信息。
1.3 物联网通信协议
同因特网一样,物联网也是通过网络协议来实现通信的。物联网的协议栈中,以MAC协议、组网技术、网络跨层能量优化、自适应优化通信协议、轻量级和高能效协议为重点。
2 物联网技术对现在物流带来的好处
2.1 物联网技术是现在物流实现智能化管理、自助服务的关键技术。通过RFID、无线网络、传感器、复杂网络协议转换、智能化信息处理等技术,一个完整物流流程就是一个智能流动的网络。从不同的点进行动态地流动,并不断向用户手机显示其物流的信息,包括流动点、物品的完整性、中转点等相关信息。
2.2 物品就是物联网中基本结点。用户可通过手机等终端随时可观看物品位置和相关信息,这样物品与用户可以互动性,并且在物流流动中用户可以随时改变物流流向,从而根据用户兴趣改变物流流向现代物流技术。
2.3 便于对物流的管理。对于物品在流通过程中,物品上有相应的RFID标签,随时知道物品的流通情况、改变物流流向、查询物流动态信息等。
2.4 实时检测物流状态。物流到达什么位置,何时到达,在任何时刻通过实时检测物流所处于状态,从而为用户了解物品的状态。
3 物联网技术在现代物流中的应用
3.1 RFID技术的应用
RFID技术是现在物流应用中关键技术之一,因此,物联网感应在感应网络中处于的状态都可以进行实时控制。在不同域中物联网的地址是一个长度为64位或者更高的地址,每一个RFID代表一个物品,甚至一个物品上面的构件也可以用物联网地址来标识不。
方法是把所有的物品进行分类,物品有自己的分类号,从大号到小号之间有应的从属关系,以物品分类号来进行物联网地址的分类,或物品分类号与物联网地址时行转换。唯一的物品分类号可以动态扩展其物品的地址,这样以物为基础的物联网技术可以实现世界人任何一个物件,无论多小都可以进行联网。
物联网地址可以设置为RFID标签地址,地址位数为64位,前16位保留,后48位用来存放物流的地址号,字母占16位,数字占32位。例如BBAA23221111在物流中的物品地址就对应于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001,自动识别物品在网络中的每个地址,前16位是进行扩展地址,用于物联网与其他物联网进行网络互联时的扩充。
3.2 现代物流动态检测
现代物流检测主要对物品位置、物品状态等进行检测,能够在最短时间内找到物品准确位置是检测的主要目的。在现代物流中,RFID标签很容易被用户找到,在自助服务物流检测中,如果物品被替换了,物品标签贴到另一本物品上。物品分类号决定物品的类型,它们是一一对应的。在一个物品流动的过程中,任何改变物品的行为都可以进行动态检测。
3.3 智能信息处理构建智能物流
智能信息处理也是现代物流的关键技术之一,要对物流的信息进行处理,其中包括物流线路,不同时段的状态以及可达性等因素进行分析。下面从不同指标来分析物流的情况:
3.3.1 物流线路最优性
现代物流追求的是最短时间内到达,这是现代物流所追求的目标。选择合格的物流线路是最短时间内到达的最佳方法。通过对不同时间段、路段、交通情况等因素来综合考虑。
3.3.2 物品最优原则
通过物联网技术可以实现物品在不同线路可达性来实现那些物品最易到达,从而在物品选择相应物流上可以作出最优选择。对物品的物流可以分类不同的时间段进行。
3.3.3 物一物关联
物联网是物一物关联的网络,因此物一物之间存在着一种关系,关系最大的物与物可以实现绑定,为更多的商家或消费者提供选择。
3.3.4 个性化服务。
针对某个消费者可以提出个性化物流服务,从而实现智能化管理模式,让消费者提供不同的物流服务,使其满意度最高。
物联网在物流中应用是综合多方面因素而进行实施,其中每个环节都很重要,最终能够实现物流的智能管理。
现代物流建设要进行智能化建设,就必须引入物联网技术,相信以后的物流建设中会引入物联网,尤其是物一物、物一人的服务,以后成为大众生活所需。
参考文献:
[1]宁焕生,张瑜,刘芳丽,等。中国物联网信息服务系统研究[J]电子学报,2006,34(12A):2514-2517
[2]杨志华,物联网技术及其在智能物流中的应用研究[J],鄂州大学学报,2012,3:18-21
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[关 键 词] 智慧物流 基本内涵 实施框架
一、引言
继IBM2008年提出“智慧的地球”后,2009年奥巴马提出将“智慧的地球”作为美国国家战略。同年8月总理在无锡提出“感知中国”,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。考虑到物流业是最早接触物联网的行业,也是最早应用物联网技术,实现物流作业智能化、网络化、和自动化的行业。在2009年中国物流技术协会信息中心、华夏物联网、《物流技术与应用》编辑部率先在行业提出“智慧物流”概念。
智慧物流概念的提出,顺应历史潮流,也符合现代物流业自动化、网络化、可视化、实时化、跟踪与智能控制的发展新趋势,符合物联网发展的趋势。有利于降低物流成本,提高效率,控制风险,节能环保,改善服务。
自概念提出以来,受到了专家和学者的高度关注,智慧物流也入选2010年物流十大关键词。但目前对智慧物流的研究仍处在起步阶段,企业界与学术界对智慧物流的概念、体系结构、实施框架的研究尚不成熟,未达成共识。
二、智慧物流的基本内涵
1.智慧物流的基本概念
基于现有研究及IBM公司对智慧物流的理解,智慧物流是一种以信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知,全面分析,及时处理及自我调整功能,实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统。
2.智慧物流的基本功能
(1)感知功能。运用各种先进技术能够获取运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节的大量信息。实现实时数据收集,使各方能准确掌握货物、车辆和仓库等信息,初步实现感知智慧。
(2)规整功能。既感知之后把采集的信息通过网络传输到数据中心,用于数据归档,建立强大的数据库。分门别类后加入新数据,使各类数据按要求规整,实现数据的联系性,开放性及动态性。并通过对数据和流程的标准化,推进跨网络的系统整合,实现规整智慧。
(3)智能分析功能。运用智能的模拟器模型等手段分析物流问题。根据问题提出假设。并在实践过程中不断验证问题,发现新问题。做到理论实践相结合。在运行中系统会自行调用原有经验数据,随时发现物流作业活动中的漏洞或者薄弱环节。从而实现发现智慧。
(4)优化决策功能。结合特定需要,根据不同的情况评估成本、时间、质量、服务、碳排放和其他标准,评估基于概率的风险,进行预测分析,协同制订决策,提出最合理有效的解决方案,使做出的决策更加的准确,科学。从而实现创新智慧。
(5)系统支持功能。系统智慧集中表现于智慧物流并不是各个环节各自独立,毫不相关的物流系统,而是每个环节都能相互联系,互通有无,共享数据,优化资源配置的系统,从而为物流各个环节提供最强大的系统支持,使得各环节协作,协调,协同。
(6)自动修正功能。在前面各个功能的基础上,按照最有效的解决方案,系统自动遵循最快捷有效的路线运行,并在发现问题后自动修正,并且备用在案,方便日后查询。
(7)及时反馈功能。物流系统是一个实时更新的系统。反馈是实现系统修正,系统完善必不可少的环节。反馈贯穿于智慧物流系统的每一个环节,为物流相关作业者了解物流运行情况,及时解决系统问题提供强大的保障。
3.智慧物流的体系结构
按照服务对象和服务范围划分,智慧物流体系可以分为企业智慧物流,行业智慧物流,区域或国家的智慧物流三个层次。
(1) 企业智慧物流层面。用推广信息技术在物流企业的应用、集中表现在应用新的传感技术、实现智慧仓储,智慧运输,智慧装卸、搬运、包装,智慧配送,智慧供应链,等各个环节。从而培育一批信息化水平高、示范带动作用强的智慧物流示范企业。
(2) 行业智慧物流层面。建设主要包括智慧区域物流中心,区域智慧物流行业以及预警和协调机制的建设三个方面。
①智慧区域物流中心。智慧区域物流中心的建立关键要搭建区域物流信息平台,这是区域物流活动的神经中枢,联接着物流系统的各个层次、各个方面,将原本分离的商流、物流、信息流和采购、运输、仓储、、配送等环节紧密联系起来,形成了一条完整的供应链。其次,要建设若干智慧物流园区。智慧物流园区指加入了信息平台的先进性,供应链管理的完整性,电子商务的安全性的物流园区,基本特征是商流、信息流、资金流的快速安全运转,满足企业信息系统对相关信息的需求,通过共享信息支撑政府部门监督行业管理与市场规范化管理方面协同工作机制的建立,确保物流信息正确、及时、高效、通畅。智慧技术的运用使得运输合理化、仓储自动化、包装标准化、装卸机械化、加工配送一体化、信息管理网络化。
② 区域智慧物流行业(以快递为例)。在快递行业中加强先进技术的应用。重视新技术的开发与利用,通过自动报单、自动分拣、自动跟踪等系统,信息主干网的建设、PC 机和手提电脑、无线通讯和移动数据交换系统的建设等。这些投资不仅使运件的实时跟踪变得轻而易举,而且还大大降低了服务的成本。
③预警机制。最后深入研究,加强监测,对一些基础数据进行开拓和挖掘,做好统计数据和相关信息的收集,及时反映相关问题,建立相应的协调和预警机制。
(3)国家智慧物流层面。旨在打造一体化的交通同制、规划同网、铁路同轨、乘车同卡的现代物流支持平台,以制度协调、资源互补和需求放大效应为目标,以物流一体化推动整个经济的快速增长。与此同时,着眼于实现功能互补、错位发展。着力构建运输服务网络,基本建成以国际物流网、区域物流网和城市配送网为主体的快速公路货运网络,“水陆配套、多式联运”的港口集疏运网络,“客货并举、以货为主”的航空运输网,“干支直达、通江达海”的内河货运网络。同时打造若干物流节点智慧物流网络中的物流结点对优化整个物流网络起着重要作用,从发展来看,它不仅执行一般的物流职能,而且越来越多地执行指挥调度、信息等神经中枢的职能。
4.智慧物流的价值体现
智慧物流的建设顺应历史潮流,符合物联网发展的趋势,对企业,整个物流行业乃至整个国民经济的发展具有至关重要的意义。
(1)智慧物流对企业的贡献。①集中体现在其物流供应链管理方面,借助智慧供应链管理帮助企业增加利润源。② 智慧物流系统帮助企业提高对风险的预测能力及掌控能力,降低各环节的不必要成本。③智慧物流系统帮助企业提高服务客户的能力。
(2)智慧物流对国家的贡献。①智慧物流的发展有利于降低物流成本在GDP的比重,从而提高国民经济的运行效率。②智慧物流符合科学发展观与可持续发展战略,节能环保,减轻环境污染。
三、智慧物流的实施框架
1.智慧物流的实施基础
(1)信息网络是智慧物流系统的基础。智慧物流系统的信息收集,交换共享,指令的下达都要依靠一个发达的信息网络。没有准确的、实时的需求信息、供应信息、控制信息做基础,智慧物流系统也就无法对信息进行筛选,规整,分析,也就无法发现物流作业中有待优化的问题,更无法创造性的作出优化决策,整个智慧系统也就无法实现。
(2)网络数据挖掘和商业智能技术则是实现智慧系统的关键。如何对海量信息进行筛选规整,分析处理,提取其中的有价值信息,实现规整智慧,发现智慧,从而为系统的智慧决策提供支持,必须依靠网络数据挖掘和商业智能技术。并在此基础上,自动生成解决方案,拱决策者参考,实现技术智慧与人的智慧的结合。
(3)良好的物流运作和管理水平是实现智慧物流系统的保障。智慧物流的实现需要配套的物流运作和管理水平,实践证明,如果没有良好的物流运作和管理水平,盲目发展信息系统,不仅不能改善业绩,反而会适得其反。智慧物流系统的实现也离不开良好的物流运作和管理水平,只有二者结合,才能实现智慧物流的系统智慧,发挥协同,协作,协调效应。
(4)智慧物流的实现更是需要专业的IT人才与熟知物流活动规律的经营人才的共同努力。物流业是一个专业密集型和技术密集型的行业,没有人才,大量信息的筛选、分析、乃至应用将无从入手,智慧技术的应用与技术之间的结合也无从进行。
(5)智慧物流的建成必须实现从传统物流向现代物流的转换。智慧物流所要实现的产品的智能可追溯网络系统、物流过程的可视化智能管理网络体系、智能化的企业物流配送中心和企业的智慧供应链必须建立在“综合物流”之上,如果传统物流业不像现代物流业转变,智慧物流只是局部智能而不是系统的智慧。
(6)物流系统只有在物流技术、智慧技术与相关技术有机结合的支持下才能得以实现,两者相辅相成。只有应用这些技术,才能实现智慧物流的感知智慧,规整智慧,发现智慧,创新智慧,系统智慧。这些技术主要包括新的传感技术、EDI、GPS、RFID、条形码技术、视频监控技术、移动计算技术、无线网络传输技术、基础通信网络技术和互联网技术。
2.智慧物流的实施模式
(1)第三方物流企业运营模式。第三方智慧物流不同于传统的第三方物流系统,顾客可以在网上直接下单,然后系统将对订单进行标准化,并通过EDI传给第三方物流企业,第三方企业利用传感器、RFID和智能设备来自动处理货物信息,实现实时数据收集和透明度,准确掌握货物、天气、车辆和仓库等信息;利用智能的模拟器模型等手段,评估成本、时间、碳排放和其他标准,将商品安全、及时、准确无误地送达客户。
(2)物流园区模式。在智慧物流园区的建设中要考虑信息平台的先进性,供应链管理的完整性,电子商务的安全性,以确保物流园区商流、信息流、资金流的快速安全运转。智慧园区要有良好的通信基础设施,共用信息平台系统,提供行业管理的信息支撑手段来提高行业管理水平。建立智慧配送中心使用户订货适时、准确, 尽可能不使用户所需的订货断档,保证订货、出货、配送信息畅通无阻。
(3)大型制造企业模式 。大型制造企业模式要求制造企业里的每个物件都能够提供关于自身或者与其相关联的对象的数据,并且能够将这些数据进行通信。这样一来每一个物件都具备了数据获取、数据处理以及数据通信能力,从而构建由大量的智慧物件组成的网络,在智慧物件网络基础上,所有的物品信息均可连通,组成物联网,企业就有了感知智慧,能够及时、准确、详细地获取关于库存、生产、市场等的所有相关信息,然后通过规整智慧,发现智慧找出其中的问题、机会和风险,再由创新智慧及时地做出正确的决策,尽快生产出满足市场需求的产品,从而实现企业的最大效益。
3.智慧物流的实施步骤
第一步:完善基础功能。提高既有资源的整合和设施的综合利用水平,加强物流基础设施在规划上的宏观协调和功能整合,使物流基础设施的空间布局更合理,功能更完善、逐步提高各种运输服务方式对物流基础设施的支持能力,物流基础设施的经营与网络化服务能力以及物流基础设施的信息化水平。
第二步:开发物流模块的智慧。智慧物流系统设计可以采取模块设计方法,即先将系统分解成多个部分,逐一设计,最后再根据最优化原则组合成为一个满意的系统。在智慧物流感知记忆功能方面包括基本信息维护模块、订单接收模块、运输跟踪模块、库存管理模块;在智慧物流的规整发现功能方面主要是调度模块。这是业务流程的核心模块。通过向用户提供订单按关键项排序、归类和汇总,详细的运输工具状态查询等智能支持,帮助完成订单的分理和调度单的制作;智慧物流的创新智慧主要表现在分析决策模块。系统提供了强大的报表分析功能,各级决策者可以看到他们各自关心的分析结果;而系统智慧体现在技术工具层次上的集成,物流管理层次上的集成,在供应链管理的层次上的集成,物流系统同其他系统集成,共同构成供应链级的管理信息平台。
第三步:目标和方案的确立。智慧物流的建设目标包括构建多层次慧物流网络体系,建设若干个智慧物流示范园区,示范工程、产业基地,引进一批智慧企业。智慧物流系统的建设步骤:搭建物流基础设施平台,加强物流基础功能建设,开发一些最主要的物流信息管理软件。完成服务共享的管理功能和辅助决策的增殖服务功能,进一步完善物流信息平台的网上交易功能。
第四步:发现、规整智慧的实施 创新、和系统的实现。在利用传感器、RFID和智能设备来自动处理货物信息,实现实时数据收集和透明度,各方能准确掌握货物、车辆和仓库等信息的基础上通过对数据的挖掘和商业智能对信息进行筛选,提取信息的价值,找出其中的问题、机会和风险,从而实现系统的规整发现智慧;然后利用智能的模拟器模型等手段,评估成本、时间、质量、服务、碳排放和其他标准,评估基于概率的风险,进行预测分析,并实现具有优化预测及决策支持的网络化规划、执行。从而实现系统的创新智慧和系统智慧。
4.智慧物流实施过程中的瓶颈制约
(1)基础信息缺乏的制约。物流信息是物流系统的整体中枢神经,是物流系统变革的决定力量。在智慧物流系统中,必须对海量、多样、更新快速的信息进行收集、加工、处理,才能成为系统决策的依据。如果物流基础信息缺乏,智慧系统也就无从谈起。
(2)对智慧物流功能需求、市场需求不明确的制约。一个系统能否运行成功,就要看它所提供的功能是否能被系统参与使用者接受。因此,进行智慧物流系统的功能需求分析,就成为构建智慧物流系统的首要任务。
(3)传统物流企业发展现状层次较低的制约。首先传统物流发展整体规划不足,基础平台相对薄弱,难以发挥物流资源的整合效应。其次,物流企业专业化、信息化程度较低,缺乏参与国际竞争的物流企业。再次,第三方物流功能较为单一,物流服务专业化程度不高。
(4)缺少人才的制约。物流是一个人才和技术密集型的行业,智慧物流的实现更是需要专业的IT人才与熟知物流活动规律的经营人才的共同努力,物流人才的欠缺,从业人员素质不高势必会阻碍智慧物流的发展。
参考文献:
[1]俞园园.物流信息化对区域物流中心的作用研究[J].工业控制计算机,2004 年,17卷第8期
[2]龚志锋,范守文,李刚.现代物流园区的信息系统建设[J].科技进步与对策,2005年,5月号
[3]周立新, 刘琨.智能物流运输系统[J].同济大学学报,2002 年,第30 卷第7 期
[4]赵立权.智能物流及其支撑技术[J].情报杂志,2005 年,第12 期
篇4
【关键词】物联网;智慧物流;发展现状;发展模式
【中图分类号】F251【文献标识码】A【文章编号】1674-4993(2015)11-0111-04
物联网已经被列入国家“十二五”重点专项规划,而智慧物流则是物联网发展的十大流域之一,是物联网应用在物流领域的表现形式。智慧物流以物联网技术为基础形成物流行业的专业网,直接或间接地对物联网相关产业产生需求。目前,虽然物联网技术及智慧物流还处于技术层研发推广期,还没有发展至大规模的应用,但是在国家政策支持、关键技术攻关、产业化推进等多方面的共同作用下,物联网及智慧物流产业必将迎来爆发式的发展。为此,有关智慧物流发展的议题也引起了很多学者的关注。张军杰(2006)对智能物流的发展状况、发展动力、发展因素进行了研究,并提出了相应的发展对策。汪鸣(2011)认为智慧物流是使物流业具有整体智能特征和与服务对象之间具有紧密智能联系的一种发展状态,可通过物流业整体智慧化来推动智慧物流的发展。李霞对利用物联网发展智能物流的作用、困难和重点领域进行了研究。以上学者虽提出了很多有建设性的意见,但都未提出系统化的发展模式。本文借鉴了以上研究成果,分析了物联网和智慧物流的关系,总结了国内外智慧物流发展经验及几种典型的发展模式,提出了“政府推动、产业化推进、企业主导、技术和标准引领、市场化推广应用”的创新发展模式,希望能对智慧物流的持续、健康、快速发展起到抛砖引玉的作用。
1物联网与智慧物流
1.1物联网是智慧物流发展的技术基础
物联网就是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感器、数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。物联网包括感知层、传输层和应用层。在感知层,应用RFID、传感器、条形码等感知技术实时采集物的属性信息;在传输层,应用EDI、Internet、GPS、移动通信等现代通讯技术,对信息进行实时、准确、可靠的传输;在应用层,利用云计算等智能计算技术对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化管理和控制。智慧物流是以物联网为基础,融合新一代声、光、电、机、信息等技术,高度集成社会各种相关资源,通过中枢式数据处理方式,及时提供最优的运作决策方案,以协同整个物流运作流程,从而实时高效、灵活地响应人性化的物流需求,并能动态、快速地适应物流环境复杂变化的新的物流业态。物联网通过智慧感知、智慧传输、智慧处理及智慧管控等技术,对智慧物流的运作和服务产生深刻的影响。基于感知技术对物流运作过程中的物流流体、载体、流向、流程、流量、流速等六大基础要素的感知,使得智慧物流在运作过程中更加透明,实现全程可视、可控、可追溯;基于先进的信息传输技术、标准化技术及协同平台的建立,实现物流主体之间的信息互联和业务互通,实现流程无缝对接、运作互补及市场互补;通过集中式数据处理和服务中心等对信息的深入分析、挖掘和计算,使得每个物流主体能够即时获取系统最优决策方案,及时与物流运作“前台”形成协同,围绕顾客提出的要求,通过协同预测、协同补货、协同运输、协同配送等方式,实时为客户提供人性化的物流服务。
1.2智慧物流为物联网发展提供市场需求
智慧物流为满足组织在物流领域进行多方案选择的决策需求,需要不断拓展物流信息采集感知的深度和广度,从而对仿真系统和决策技术产生需求。在构建和实施物流信息平台时,相应地要运用数据收集、传输、存储、处理及信息的展示和运用等相关的物联网技术。同时,在物流领域运用了物联网相关技术,催生了物流管理、物流信息服务、应急管理、软件开发、装备设计开发、物流电子产品研发、节能环保等相关的服务产业,衍生出对物联网相关产品或服务的需求,相应地拉动物联网产业的增长。总之,一方面,物联网作为实现智慧物流的手段为其提供技术支持并使物流真正具有了智慧化的特征,具有了感知、自适应及与外界平滑交互的能力;另一方面,智慧物流领域是物联网技术的主要应用领域,物流企业是物联网的重要应用用户,智慧物流也为物联网提供了需求支持和发展方向。
2国内外智慧物流实践发展概况
2.1国外智慧物流发展现状
在国外,美国、欧洲和日本等国家已经成为智慧物流产业发展的领头羊,国内市场规模巨大,相关技术处于国际一流水平,形成了较为完整的产业链条,智慧物流已经成为其发展现代物流产业,降低物流成本,推动产业升级的重要推动引擎。在物联网技术应用方面,美国的沃尔玛、德国的麦德龙、英国的Tesco等大型零售企业都宣布了自己的RFID计划准备进行巨额投资,相应带动它们的供应商在RFID市场的投入;联邦快递、联邦包裹等这些大的物流公司对物流跟踪和监控技术的应用,拉动SUN、Alien科技、惠普、微软在内的硬件及软件提供商的投入,进而形成RFID的巨大市场和完整产业链。M2M技术在欧美地区已经实现了在多个领域的应用,已形成较为完整的产业链,亚洲地区日韩发展也较快。TNT运用云计算技术来提升供应链可见性、运营效率及客户服务质量,产生了较好效益。三维规划和仿真技术在日本企业得到很好的应用。在物流设施和信息标准化方面,欧洲企业做了很多工作。发达国家政府也为智慧物流的发展创造了良好的外部环境。一是采用了政府和企业共同投资社会化运营的机制来建设和运营网络、公共信息平台等物流基础设施;二是开放市场,创造公平竞争的市场环境;三是通过政策支持、战略规划及采取了一系列促进国家之间及国内政府、区域、企业等各方面有机地协调与合作的体制与机制,促进物流体系的国际化、标准化。
2.2国内智慧物流发展现状分析
2.2.1发展智慧物流的现有基础在国内,随着我国促进智慧物流发展相关政策、规划及方案的相继出台及实施,智慧物流基础设施的投资不断加大,各种与智慧物流有关的示范项目不断推出,物联网技术在物流领域的应用不断深入,社会各界对发展智慧物流的经验不断丰富,认识不断提高,这些都为发展智慧物流提供了良好的基础条件。比如在物联网技术的应用方面,在医药、农产品、食品、烟草等行业领域,产品可追溯系统在货物追踪、识别、查询、信息采集与管理等方面已具有成功的应用,技术与政策等条件都已经成熟,正在全面推进;物流过程的可视化智能管理网络系统已有初步应用,初步实现了物流作业的透明化、可视化管理;在智慧物流信息平台建设及智能终端的网络化应用上,已有很多创新应用;部分企业所建立的智慧化物流配送中心,已建立物流作业的智能控制、自动化操作的网络,可实现物流与生产联动,实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同;智慧供应链的建设也有初步的尝试。2.2.2国内几种典型智慧物流发展模式分析2.2.2.1智慧物流产业联盟发展模式这种发展模式主要是在具备发展智慧物流的政策支持、技术、产业等一定基础的地区,在政府及社会各界的推动下,按照“技术共享、风险共担、协作、互利和有效利用资源”的原则自发组织非盈利性的企业联盟,联盟通过建立明确的工作目标和有效的合作机制,组织开展重大项目、关键共性技术的协作攻关,促进研究成果、知识产权的共享,推动联盟标准向行业、国家标准转化,最终实现技术研发、市场开拓、技术标准、产业建设四个方面的全面进步。这种发展模式的路径见图1。目前实施这种发展模式的有宁波智慧物流产业发展联盟和南京(江宁)智慧物流产业联盟。前者主要是为了实现互联互通而通过统一标准、建立平台及深化和优化应用而建立的联盟。后者是由社会各界共同推动的标准联盟,通过标准支持、提升和引领产业发展,通过联盟支持标准化工作。2.2.2.2“平台”载体型智慧物流的发展模式这种发展模式主要是基于智慧物流理念和先进的物联网技术,依据不同层面对智慧物流的需求,通过采用由政府主导、企业主导或政企协议共建等方式建设智慧物流园区、智慧物流信息平台及智慧物流网络等智慧物流基础设施,为聚集在“平台”上的各类企业提供智慧化的发展环境并提供优质的服务,充分发挥信息和物流资源集聚、交易、管理、监控、协调及供应链一体化等多功能优势,以吸引社会各界用户积极应用“平台”,并按照平台要求的标准改造和提升自己,以实现智慧化。待物联网应用逐步成熟及智慧型的物流企业逐步增多,可以把成熟的技术、流程及管理总结上升到产业标准,进而在产业推广,实现物流产业的智慧化。这种发展模式的路径是见图2。目前国内实施这种发展模式的地区和企业较多,比较典型的有马云的菜鸟网络平台,成都智慧物流信息平台,浙江省宁波市的“1+7”的智慧物流协同平台,江苏省亚邦医药物流中心打造的智慧物流园区等。2.2.2.3示范工程带动型智慧物流发展模式这种发展模式主要是由国家或地方的有关部门智慧物流示范项目,由相关政府部门或其委托的物流协会等中介组织负责项目实体前期的审查、评估,中期的跟踪及管理及后期的验收和考核,项目可获得一定的政策支持、财政补贴及其它服务的支持。这种发展模式通过智慧物流工程立项、实施及验收来选择、培育智慧物流主体,促进主体的成长、成熟及发展,这种发展模式的路径见图3。目前实施这种发展模式比较典型的是广东省的南方物联网示范工程,此工程是由九大领域的应用项目组成。其显著的特点是物流协会不仅代替政府承担了项目管理工作,还承担了为项目示范企业沟通、协调和服务的工作,为其提供了改造物流装备、培育企业品牌、提升管理水平、强化行业自律、应用物联网技术“五位一体”的服务方案。当然,以上几种发展模式并不是孤立的,各种模式之间也有交叉,比如示范工程带动型模式也包括物流信息平台和园区建设的内容。2.2.3发展智慧物流的制约因素当然,作为一种处于起步阶段的新型物流业态,智慧物流在发展中也存在着一些制约因素。一是社会各界对智慧物流的性质、发展机制、对本区域产业发展的带动等方面的认识还不足,缺乏统筹规划及可操作的标准,至今还没有一个国家层面上的智慧物流发展规划及实施方案;二是社会各界在智慧物流发展上存在本位主义,这与智慧物流的“跨界”(跨行业、跨区域、跨企业)特性是不兼容的,进而制约了“互联互通”;三是物联网技术在物流领域的应用上,存在着应用的比例低、应用范围小、应用层次低、应用成本高,共性和关键技术还未获得突破,物流公共信息平台发展缓慢,信息化、标准化、网络化和协同化还未实现;四是智慧物流发展的基础薄弱,发展智慧物流所需要的资金、技术、设施及设备、人才等资源缺乏,缺乏成熟的发展模式,产业发展难度较大。
3我国智慧物流发展模式
借鉴中外智慧物流发展的经验,结合智慧物流发展现状,本文提出了“政府推动、产业化推进、企业主导、标准引领、市场化推广应用”的智慧物流发展模式。
3.1政府推动
3.1.1政府要为智慧物流的发展创造良好的环境在智慧物流的发展过程中,政府的主要职责在于营造环境、全方位引导、培育整个产业的发展。一是政府应该把政策支持和资金扶持同步规划、同步实施,把智慧物流中的公共服务内容与通讯等设施作为城市基础设施进行规划、设计、开发、建设、运营,营造物流信息化互联互通的环境,整合智慧物流资源,形成智慧物流发展的载体;二是培育、扶持一批在国内外具有较强竞争力智慧物流企业主体;三是加快物流企业智慧化层次的分工,形成以智慧物流企业发展为导向,其他物流企业及相关智慧产业协调发展的智慧物流产业体系,努力构造社会化、专业化、智慧化、规模化的智慧物流服务体系。3.1.2政府是智慧物流技术的研发、推广及标准化的推动者一是政府采用招标等方式直接组织或战略引导的方式推动智慧物流技术的研发、推广工作,研发单位及其专业技术人员进行研发和跟进,通过市场化运作将成果运用于物流产业;二是政府与研发部门、生产企业明确分工、相互配合、相互协调共同促进智慧物流技术的研发、推广工作;三是政府重点抓好标准建设,针对不同行业、不同领域的物流作业,总结挖掘其中的共性特征,借鉴国外先进经验,结合我国国情,制订出适合我国使用的物流标准和信息化标准。3.1.3政府是智慧物流投入的主导者和引导者智慧物流系统建设投资大、回收期长、风险大、社会效益显著,没有哪个单位有能力或意愿单独完成这样具有公益性质的复杂的系统。需要在政府的宏观指导和统一协调下,创新体制、机制和运营模式,充分调动各方面的积极性,集中社会有效资源来共同完成。
3.2产业推进
要根据产业基础和资源禀赋,针对不同领域的发展阶段与特点,按照产业发展规律,通过差异化策略推进智慧物流的发展。对电子商务物流、冷链物流、医药食品物流、危险品物流、烟草物流及港口和集装箱物流等重要领域和运输、仓储等重要基础设施,围绕物流管理流程推动物联网技术的集成应用,抓好一批效果突出、带动性强、关联度高的典型应用示范工程。要建设智慧物流产业集聚区和信息平台,制定产业标准,创造智慧物流发展的良好的生态环境,加快推进智慧物流产业高端化、规模化、集群化、协同化发展。要利用智慧物流的技术手段加强与其它区域的物流信息互通,推进跨区域的产业联动发展和经济合作;由政府、行业、科研机构及物流、金融、制造及商贸等不同的领域企业的组建智慧物流产业联盟或实体,合力推进智慧物流跨产业融合发展。
3.3企业主导
企业主导就是以企业为主体,实现数据智慧性、网络协同化、决策智慧化。数据智慧化就是企业使用智慧化的设备,比如通过传感器、RFID标签、GPS和其它设备构筑一个先进的、能够及时收集信息并及时把信息回馈给组织的系统。网络协同化,就是企业要与合作伙伴进行信息的共享,这些合作伙伴包括企业内部、部门和部门之间、外部的供应商之间以及与客户之间的信息共享。决策智慧化是指物流链上相关企业借助智能系统,根据收集的数据来衡量各种约束和选择条件,提供选择方案,以便决策者对各种行动过程进行选择,或由系统通过学习自动做出决定。
3.4标准引领
标准化工作可以保障物流科技发展的协调统一、实现物流管理现代化、降低物流成本、提升物流发展水平,消除组织及信息壁垒,引领物流业向智慧物流的方向发展。一是强化统筹协作,依托跨区域、跨部门、跨行业的标准化协作机制,协调推进智慧物流标准体系建设和各项专业标准的制订,推动相关法规、配套规章、制度的制定和完善,逐步构建一个科学、系统、先进和开放的物流标准体系框架;二是加快编码标识、接口、数据、信息安全等基础共性标准、RFID等关键技术标准和感知技术等重点应用标准的研究制定;三是以信息平台标准化为重点,在智慧物流协同平台及数据中心建设的基础上,加强智慧物流技术标准、信息标准、数据标准及业务协同标准的制订和推广;四是以企业标准化需求为导向,鼓励企业购买或自主开发与自身业务相适应的计算机信息管理系统,系统能够与客户企业、合作伙伴、物流园区、口岸、公路、铁路、民航信息及公共信息平台有效对接,实现数据交换及信息共享。
3.5市场化推广应用
智慧物流的发展最终要引入市场机制,在政府“推力”和市场信号“引力”的双重作用下,增强智慧物流发展的内生性动力,吸引更多的社会资金投入到智慧物流的建设中;更充分地利用信息市场和技术市场的媒介作用,完善与其配套的服务机构,使市场真正成为连接供需双方的信息和技术交易和扩散的场所;构建开放的市场化智慧物流推广服务体系,发展多元化的智慧物流服务主体,构建智慧物流企业应用性平台,引导企业根据智慧物流专业市场需求改善产品结构和技术应用结构。
4结束语
总之,通过政府推动、引领及带动,实业界及理论界的不断探索实践,产业层面的促进及市场层面的推广应用,基于物联网技术的智慧物流会出现更多的创新发展模式,直至最终形成可复制的成熟的发展模式。
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篇5
1 引 言
钢铁企业物流是指在钢铁生产和经营活动中,从向企业供应原、燃料以及辅料,进行钢铁生产与加工直到最后将钢材产品销售给消费企业的整个过程,同时包括对在钢铁生产过程中所产生出来各种的固、液废弃物的回收和重复利用。从物理区域上划分,钢铁企业物流主要包括厂外物流和厂内物流,厂外物流包括厂外原材料的采购运入以及钢铁产成品的运出销售(即入厂物流和出厂物流);厂内物流则包括全部生产物流(即从投入铁矿石、煤炭、废钢等原材料采购入库开始,经卸车、储存、冶炼、轧制及特殊处理等环节,直到形成各种钢材产品销售出厂为止的全过程)和废弃物回收利用物流。根据运输方式的不同,厂内物流又可分为生产制造物流(辊道、天车、台车等运输以及部分铁水火车运输)和厂内运输物流(汽车、火车、轮船等运输)。
2 钢铁企业厂内运输物流管理现状与问题
2.1 钢铁企业厂内运输物流管理现状
大型钢铁企业从采购环节的铁矿石、焦炭、废钢,生产环节的烧结矿、生铁、钢坯,到销售环节的钢材以及循环利用物资和废弃物的处理,如此庞大而复杂的物流过程使钢铁企业不得不拿出相当一部分人力物力来处理这些事务。当前,大多数企业的采购、生产、销售各个环节都有独立的物流部门,而这些职能性质相近的物流部门由于物流管理的相对独立,从而造成企业内部物流不顺畅和效率低下。
长期以来,钢铁企业经营者更加注重工艺装备的改进和产品质量的提升,而忽视厂内运输物流系统及其管理优化,导致厂内运输物流总体发展水平较低,虽然部分先进的钢铁企业物流运输已开始应用先进的信息技术进行跟踪定位和管理,但大多数钢铁企业仍处于电话联系、手工操作、人工装卸较低层次的运作阶段。绝大数钢铁企业是靠纸为媒介来传递信息,还未能实施数字化的物流管理,先进的电子数据交换、自动识别和条码技术、全球定位系统等更无从谈起。
近年来,大型钢铁企业管理和经营者越来越关注于大型钢铁企业的厂内运输物流运输的管理和发展,其原因主要包括以下两个方面。一方面,大型钢铁企业随着发展,其规模不断扩大,厂内运输物流系统若不随着改进,与企业的发展规模明显不适应,从而对企业发展产生制约;另一方面,在当前原材料价格高涨、而产品竞争又异常激烈、企业利润走向微薄的新常态下,通过对厂内运输物流系统优化,可进一步降本增效,提高企业竞争力。
2.2 钢铁企业厂内运输物流管理存在的主要问题
1.物流管理专业化水平低、物资运输效率不高
目前,钢铁企业厂内运输物流管理参与单位众多,条块分割,各自为政,资源不能共享,弊端较多。因参与单位多,导致整个物流应有的衔接、协调机能割裂,从而造成物流无效作业环节的增加,物流速度降低而成本提高,严重影响了物流企业的效益和竞争力;同时,物流系统多环节的活力不足,体制、机制不够灵活,专业化、科学化、规范化管理运作能力差。尽管很多企业开发应用了物流信息管理系统,但由于内部物流管理结构存在问题,业务流程不够优化,物流效益难以得到体现,项目很难发挥其效力[1-2]。
2.信息系统智能化程度低、物流调度协同性差
近年来,虽然部分先进企业物流管理已开始采用RFID、条码、GIS、GPS等技术,并建立和使用物流管理系统、库区管理系统、生产制造执行系统(MES)、ERP购销管理系统以及远程计量管理系统等信息系统。但往往企业所建立的各个信息系统之间信息传递不畅通,信息孤岛现象较为明显;同时各企业所建立的各信息系统智能化程度不高,物流调度缺乏协同优化能力,致使物流运输不能科学合理的进行运输配载,车辆空驶率高,运输效率低。
3 钢铁企业厂内运输物流管理系统发展趋势
随着信息化和工业化的深度融合,钢铁企业厂内运输物流管理系统将快速向数字化、网络化和智能化发展。企业通过物联网等新一代信息技术可实现对物流的全面感知、可靠传输,通过建立智能化物流管理系统,与企业其他信息化管理系统进行无缝对接,实现整个厂内运输物流信息和数据及时、透明的传递和交换,并实现厂内运输物流的集中管控、智能处理,使企业进一步降低物资库存、优化运输路线、减少内部倒运、降低经营成本。
3.1 数字化物流实时跟踪与在线监控
物流实时跟踪与在线监控是物流调度和管理优化的基础。近年来,随着物联网等新一代信息技术的发展和运用,利用RFID、条码、视频、红外感应器、激光定位、GPS/北斗导航、地理信息系统(GIS)等技术对钢铁企业厂内运输物流进行全方位实时跟踪和在线监控,实现物流数字化是钢铁企业厂内运输物流管理的发展趋势之一[3-5]。
3.2 网络化物流信息传输与动态调度
物流信息的可靠实时传输是物流调度和管理优化的关键。利用先进的网络技术,如WSN无线传感网络、Zigbee、GPRS/3G/4G等移动互联网关键技术,在钢铁企业高温、高振动、强屏蔽等恶劣环境下,实现企业厂内产品库区作业和运输物流跟踪信息与调度指令的实时传输,可对厂内运输物流运输实现动态调度和优化管理,科学合理的进行运输配载,减少车辆空驶率,提高物流运输效率[6]。
3.3 智能化物流协同优化与决策支持
物流运输计划与作业的智能化是物流调度和管理优化的重点。利用物流协同优化与决策支持关键技术,如物流调度计划智能决策模型,实现厂内不同车间、不同运输物资和不同运载工具协调优化调度的同时,与其他信息系统无缝衔接,协同MES、ERP、远程计量系统等其他管理系统作业,从而实现物流的智能化、一体化管控。
4 数字化、网络化、智能化钢铁企业厂内运输物流管理系统
4.1 系统架构
数字化、网络化、智能化钢铁企业厂内运输物流管理系统从“泛在感知、可靠传输、智能处理”三个角度对钢铁企业厂内运输物流进行一体化全方位监控和优化管控。其系统架构如下图所示。
1.感知层
感知层负责信息采集,车载终端、船舶终端、手持终端、门禁系统、计量系统以及ERP、MES等系统中获取信息,而计量、门禁系统则分别基于RFID、GPS/北斗导航、红外感应器和视频等物联网技术感知信息;
2.网络层
网络层为信息传输层,主要采用包括WSN无线传感网络、3G/4G移动互联网、企业专用网络等网络技术实现监控信息、定位信息、调度信息等监控管理过程中关键信息的传送;
3.应用层
应用层主要为厂内物流管理应用,包括两个子层:应用支撑子层和厂内物流运输应用子层,其中应用支撑子层包括GIS平台、数据集成平台等,厂内物流运输应用子层包括系统管理、运输需求、运输计划、运输调度、运输实绩、仓库管理、作业监控、物流跟踪等。
4.2 系统功能
钢铁企业厂内运输物流管理系统主要围绕物资运输需求、运输计划、运输调度以及物流跟踪和仓储管理等环节,通过促进物流一体化管控、多平台协同化运行和运输智能化管理,实现物流系统高效率、低成本运行。下图为数字化、网络化、智能化钢铁企业厂内运输物流管理系统功能框架。
在运输物流管理过程中,系统首先根据ERP的采购和销售订单信息,同时结合MES和各车间提出的厂内物资运输要求形成相应的物流运输需求。经过汇总处理形成运输计划。根据运输计划,以物流成本最小化为目标,进行仓储管理和汽车、船舶的运输调度,形成最优调度计划。物流运输过程中,实时监控物流作业并进行物流跟踪,运输完成后形成运输实绩。
以厂内翻运为例,相关车间工作人员在物流运输管理系统上创建企业内物流运输需求,指定运输方式、起点、终点、有效期、车型、计划用量等信息。物流管控平台运输计划模块综合所有运输需求信息及物资库存信息经汇总优化后形成运输计划,下发给相关运输管理子系统(如智能汽车运输管理子系统等)和仓库作业管理子系统。车辆调度人员根据运输计划进行车辆调度确定具体车辆及司机、运输路线、运输时间、物流成本等;同时将运输调度计划发送至相关智能车载终端、仓库作业管理子系统、计量系统、门禁系统,仓库作业管理子系统则将运输调度计划下发给相关仓库管理人员手持终端。相关车辆及司机根据接收到的运输调度计划任务进行运输作业,同时相关仓库管理人员则根据运输调度计划安排相应物资的出入库计划。运输作业过程中相关工作人员通过车载终端、手持终端及时将作业信息反馈回系统,同时通过GPS和GIS在线跟踪作业车辆。当车辆通过门禁或地磅时,门禁系统根据车辆调度计划放行,并将关键信息反馈回物流运输管理系统;计量系统则称重后将重量信息加入到车辆调度计划信息中,同时将完整信息反馈回物流运输管理系统。最终通过综合作业监控、物流跟踪以及计量和门禁等关键信息形成车辆运输实绩存档。
4.3 相关子系统
1.智能仓库作业管理子系统
智能仓库作业管理子系统由管理系统仓库管理模块和仓库智能手持终端组成。仓库管理模块功能主要包括入库管理、出库管理、盘库管理和移库管理等;仓库智能手持终端功能包括作业任务接收,入库作业、出库作业、盘库作业和系统管理等。管理系统仓库管理模块针对作业计划下发指令任务到相应仓库手持终端,指导工作人员进行入库、出库等作业,作业完成后手持终端将作业完成情况及关键信息反馈回管理系统。
2.智能车辆运输管理子系统
智能车辆运输管理子系统由管理系统车辆管理模块和智能车载终端组成。车辆管理模块主要包括车辆调度、车辆跟踪、作业监控和运输实绩等;智能车载终端功能包括运输任务接收、GPS定位、作业实绩和系统管理等。管理系统车辆管理模块针对运输计划下发运输指令任务到相应车辆车载终端,指导司机进行物资运输和计量等作业,作业完成后车载终端将运输作业实绩信息反馈回管理系统,同时运输过程中车载终端将GPS位置信息及时反馈回管理系统,以便管理系统对车辆进行动态跟踪和调度。
3.智能船舶运输管理子系统
智能船舶运输管理子系统由管理系统船舶管理模块和智能船舶终端组成。船舶管理模块主要包括船舶调度、船舶跟踪、作业监控和运输实绩等;智能船舶终端功能包括运输任务接收、GPS定位、作业实绩和系统管理等。管理系统船舶管理模块针对运输计划下发运输指令任务到相应船舶终端,指导船舶进行物资运输和装卸船等作业,作业完成后船舶终端将运输和装卸作业实绩信息反馈回管理系统,同时运输过程中船舶终端将GPS位置信息及时反馈回管理系统,以便管理系统对船舶进行动态跟踪和调度。
5 结 论
1.随着钢铁行业两化深度融合,钢铁企业厂内运输物流管理系统将快速向数字化、网络化和智能化发展。数字化物流实时跟踪与在线监控、网络化物流信息传输与动态调度、智能化物流协同优化与决策支持将成为钢铁企业厂内运输物流的主要发展趋势。
篇6
田晓剑
近年以来,随着科学技术的发展,由高新技术代替传统人力已经成为不可逆的趋势。对于物流行业来讲,要抢占发展先机,要重视智能物流的深层潜力。如今,物流智能化的核心技术物联网是我国重点培育的新兴产业之一,也是我们交通运输业的未来骨干力量,在国家政策支持与关键技术攻关的催化下,智能物流业将迎来爆发式的发展。
智能物流备受重视
随着“互联网+”概念的提出,在智能物流领域已经开始落地,有了一些有效的案例,智能物流建设正在如火如荼地进行。
2013 年5 月,阿里巴巴集团、银泰集团、顺丰集团、“三通一达”、宅急送、汇通,以及相关金融机构共同宣布,成立菜鸟网络科技有限公司,共同打造中国智能物流骨干网。
2014 年7 月,中国邮政集团公司与阿里巴巴集团共同签署战略合作框架协议,合作建设中国智能骨干物联网。
目前,全国大部分省市都建立了比较完善的智能交通体系,实现了高速公路联网检测和车辆动态监管。中国RFID 行业在过去的几年间经历了一段高速的成长期。数据显示,2014 年度中国RFID 行业市场规模将达311 亿元。值得关注的是,虽然短期内行业整体将进入增长速度相对低的时期,但IIPA 根据全球经济开始复苏、国内新兴产业投资逐年加大、部分细分市场RFID 应用开始出现规模化趋势等系列因素的影响进行了预测,认为2015 年开始,中国RFID 行业将再一次进入快速扩张的阶段,预计市场增长速度将从当前的25% 左右再次提升到30% 以上。根据IIPA 的预测,2015 年中国RFID 行业市场规模将达373 亿元,2017 年更将高达621 亿元。从2013—2017年,中国RFID 行业市场规模将增长约2.4 倍,年均增长率约为27.88%。
事实上,早在2014 年6 月,国务院就通过《物流业发展中长期规划》,确定了12 项重点工程,提出到2020 年基本建立布局合理、技术先进、便捷高效、绿色环保、安全有序的现代物流服务体系,提升物流业标准化、信息化、智能化、集约化水平,提高经济整体运行效率和效益。《规划》明确提出“加快推进交通运输物流公共信息平台发展”,对物流业信息化和智能化发展的重视可见一斑。
由中国网络电台主办的“2015 中国电子商务创新发展峰会”应运而生,2015 年的这次峰会将会关注时下电子商务领域的诸多热点,从跨境电商到智能物流,从产业升级到立法规范等议题都将是峰会讨论的重点。我们了解到,智能物流的发展已经成为了很多区域物流经济发展的重心工作。与此同时,中国一线的电子商务企业已经全面参与到和各地方政府合建的智能物流体系中来,包括阿里巴巴、京东、唯品会等等。
物流离不开交通运输,交通运输离不开信息化,交通运输信息必须互联应用才能产生效益。如何积极推进交通物流信息共享、加强互联应用开发与推广,是从交通运输部到省市交通运输部门,再到从事交通物流的企业正在致力开展的一项崭新的工作。
制约智能物流的瓶颈问题
从信息化建设的角度来看,中国物流企业仍处于相对比较原始、低级的阶段。据统计,已经实施或部分实施信息化的企业只占了21%,全面实施信息化的企业只有10%。并且存在诸多问题,需要引起有关部门的高度重视。
一是社会物流成本偏高与物流企业盈利偏低并存。中国物流业景气指数中,2014 年12 月份的主营业务利润指数回升0.2 个百分点,达到50.0%,该指数全年平均为50.7%,保持在增长区间。据重点调查物流企业数据显示,2014 年1—11 月份, 重点物流企业的主营业务收入增长8.0%,低于主营业务成本增速0.1个百分点;重点物流企业收入利润率为5.0%,高于2013 年同期0.9 个百分点。这些数据表明,我国重点物流企业费用压力依然较大,盈利能力整体较弱。
二是“物流围城”和“最后一公里”问题依然突出。随着城市化进程的加快,仓储等物流基础设施资源紧缺日益明显,同时由于货运车辆的市内交通管控,导致“路难行、车难停、货难卸、证难求”的问题长期存在。
三是物流企业融资困难、物流市场竞争日趋激烈。物流企业多属于轻资产企业,取得抵押贷款较难、资金不足都制约了物流业的快速发展。我国的物流企业大多规模小、实力弱、能力低,在与国际大型物流公司的市场竞争中处于不利地位。
四是科技化水平低。一方面,中国流通企业的电子商务仍属于“单家独户”的封闭运行状态,未能形成信息资源共享和产业的网络平台,与世界一流流通企业的差距仍然很大;另一方面,我国缺乏连接制造商、零售商、客户之间的信息集成平台,造成整个产业链过长,跨国公司不能在信息平台上与客户直接沟通,导致物流的效率十分低下。
全新的历史发展机遇
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。在“互联网+”的浪潮下,一切传统行业和产业都将被互联网所改变。作为互联网行业发展的领头羊,电子商务的高速发展有赖于物流的建设,而目前国内的物流发展还处在粗放式经营的格局中,如何通过信息化的建设和大数据的应用,提高物流的配送和仓储管理水平是摆在我们面前的难题。当前,物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的蓬勃发展,正推动着我国智能物流的变革。可以说,智能物流将是信息化物流的下一站。物流信息化包括了两大重点:基础信息的采集,信息的共享和交换。
其一,在基础信息采集方面,大量物流信息还是要依赖手工录入,因此存在效率低、差错率高、更新不及时等问题,影响后期的整个传输和应用,而这是信息化的基础。目前我们大多采取的一个方案是将RFID 用在物流装备上,通过进行动态跟踪识别,间接掌握商品的信息,而不是一下子将RFID 技术用到每一件商品上。而在国家的中长期科技规划研究中,是把信息化和标准化列为物流科技最主要的两大关键技术。政府以及各级管理部门还应该加强基础环境建设,包括制定物流信息化规划和相应的法律、法规、制度、标准、规范,开展物流关键技术的研发和应用模式的探索,以及通信、网络等基础设施建设。
篇7
关键词:现代物流;物联网技术;智能仓储
中图分类号:F406.5 文献标识码: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
近年恚我国现代物流业不断发展,大部分物流业是传统物流业融入信息化技术[1],少数采用先进的自动化和物联网技
术[2],还有小部分保持着传统的运输方式[3],总体呈现为中间大两头小的橄榄形。全国“十三五”规划中指出现代物流业要加强物流基础设施的建设,大力发展第三方物流和绿色物流、冷链物流、城乡配送。2016年7月份,国务院总理提出以先进的信息技术与物流深度融合来促进物流业的转型升级。总体的方向是让物流业向着先进化、智能化发展。仓储是物流业中不可或缺的环节也是对基础设施要求较高的部分,在供应链中起到了承接上下游的作用,所以物流的智能化也要求者仓储向智能化发展[4]。本文着眼于仓储中的环境部分,探讨基于物联网技术建立信息化、标准化、智能化、集约化的综合性智能仓储的技术方案与应用意义。
1 智能仓储及物联网技术概述
依托于物联网技术的智能仓储,能够有效提高仓储管理的效率和安全,从而促进现代物流的发展,体现现代物流的实用性和先进性。
智能仓储管理对象基本上包括仓、储、物和环境四项。仓是指仓储活动所需的场地、设施、设备;储是指仓储业务及其管理活动,包括出入库业务、出库业务、移库业务、仓储规划、寻址管理和货位管理等;物是指对仓库内商品和工作人员,实现货、人的监管。环境是指人、设备和货物的活动、存放环境因素[5]。智能仓储常采用物联网技术、自动控制技术、智能机器人技术、大数据挖掘技术、云计算技术、智能信息管理技术等先进的技术来实现其对四个对象的管理控制。本文主要探讨的是物联网技术在智能仓储环境监控方面的问题。
物联网从狭义上可指连接物品与物品间网络,用来实现对物品的智能化识别和管理;而广义上的物联网则可以看作是信息空间与物理空间的融合,将一切事物数字化、网络化,在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式,并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为,是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界[6]。国际电联报告提出物联网主要有四个关键性的应用技术:RFID、传感器、智能技术以及纳米技术[7]。这些先进的技术都是为了使人与物之间更紧密的联系,方便人们的生活和工作,是促进社会生产发展的动力。
2 物联网技术在仓储中的应用研究
物联网技术在各类仓储的环境监控中都有着应用,本文着重综述了物联网技术在粮食仓储、医药仓储、棉花仓储环境监控中的应用。
2.1 粮食仓储
物联网技术可以应用于粮食的多个方面:粮食物流、粮食仓储、粮食信息跟踪等[8]。物联网技术在粮食仓储中的应用是本文关注的重点,尤其是对于实时监测粮食的环境,并对环境情况进行反馈控制。
粮食存储在仓库之中,受气候、通风和环境等外界因素的影响,粮食仓库的温度和湿度都会发生变化,从而影响了粮仓中气体、微生物的浓度或数量,进而造成粮食的品质下降。针对这一情况,以粮仓和粮食的温度和湿度作为主要的监测目标并利用温度传感器、湿度传感器、气体传感器、虫害传感器等传感系统对其进行采集。根据采集到的信息进行数据分析,找出关键影响因素,制定决策方案并根据方案自动调节粮食仓储的环境条件,包括自动控温、自动控湿、自动通风以及自动熏蒸等,其简略流程如图1所示。在所示的整个流程中,关键技术主要有传感器技术、传输技术、信息处理技术、智能控制技术等。传感器的选择要满足仓储环境监测的需求,并且保证所采集信息的可靠性;传输技术保证信息传输的及时和准确,如蓝牙、Zigebee、Wi-Fi等无线传输技术;信息处理技术主要是处理大量的信息,提取出对决策控制有用的信息;智能控制技术根据决策的信息智能控制通风、熏蒸、温度和湿度设备的开启或关闭。
在“大蒜之乡”山东省济宁市金乡县建立的全国首个物联网冷库综合监控系统就是一个成功的应用。传统的大蒜仓储环境监控主要通过人工实时监控的方式来进行温度调整,耗费了大量的人力、物力,却无法保证环境监控的精度。由于环境监精度的问题,大蒜出现低温冻坏或高温生芽腐烂的情况时有发生,而且无法及时判断仓库里二氧化碳的浓度含量,会出现因二氧化碳浓度过高造成工作人员窒息的情形。利用物联网技术可以有效改善上面出现的问题。仓库内温度、湿度和二氧化碳浓度等重要的指标信息通过传感器来进行监测,将监测到的数据信息通过无线网络传输到控制中心,控制中心通过与系统预设的温度、湿度和二氧化碳浓度进行比较分析,再通过控制决策中心的指令,自动实现对温度设备和排风系统的控制。同时,还可以随时将仓库内温度、湿度和二氧化碳数值等报警短信发送到手机上,有效实现无人值守、手机端24小时监控,在节约了管理控制成本的同时,也提高仓储管理水平与环境监控的准确率[9]。
粮食仓储环境监控信息感知主要是传感器的使用,利用收集的信息分析控制环境。基于ZigBee技术等无线网络技术通信方式的系统得到广泛应用,使得数据信息的传输更加快速、安全、可靠[10-11]。多传感器融合、无线远程监控等技术的应用研究,也在不断提高粮食仓储环境监测的适用性和稳定性[12-13]。智能自动通风技术可以参考各个参数间的关系,例如温度、湿度等环境参数,通过数据分析找到参数的最佳点,利用智能化控制通风系统,实现仓储环境的控制[14]。气调储粮技术主要监测氧气、二氧化碳等气体数据,调整控制气体浓度,在仓储环境内形成一个低氧、高二氧化碳或者高二氧化氮的仓储环境,从而达到抑制粮食呼吸、杀虫抑菌、延长粮食存储时间的目的[15]。
2.2 医药仓储
2016年3月的山东疫苗事件引起社会极大反响,经食药监管部门核查,两名犯罪嫌疑人经营的疫苗虽为正规厂家生产,但并没有未按照国家相关法律规定运输、保存,而且脱离了2~8℃的恒温冷链,难以保证疫苗的品质和使用效果,注射后甚至可能产生副作用。这一事实说明了医药存储环境的敏感性,这就需要冷链不断流来保证储藏温度。无论对常温或冷链物流体系,由于仓储是其每个重要物流节点的衔接点,不仅涉及生产、储存、运输、销售等环节的启承,也集中了物流体系中的各关键节点间的主要矛盾[16]。本文关注的是医药冷链物流中的仓储环境监测控制。
物联网技术在医药仓储环境监测控制中有如下特点:(1)通过RFID技术,对医药品进行识别,获取药品的信息,根据取得信息确定此类药物的存储温度;(2)通过相应的传感技术感知仓储周围的环境变化,取得周围环境的信息;(3)获取的医药储藏的需求温度和当前周围环境信息的数据,根据数据的变化智能的控制环境,实现医药品可以在自己所需的温度下储藏。基于Agent的环境控制基本结构图如图2所示,Agent通过传感器获取医药存储环境的数据信息,通过自身信息处理,对环境信息的变化做出快速响应,再通过效应器作用于医药仓储环境,从而达到调节控制环境的目的。Agent可以确保不传输有误信息,它的学习能力也让它能够根据环境的变化调节自己,从而满足当前所设定的需求。
传统的医药品存放环境监控都是通过人工监控,人工监管控制无法保证医药品存储环境的可靠性。传统医药环境监控的自动化水平低,不能对医药环境实行自动、实时的监控以及对环境的自动调节控制,从而不能及时发现当前环境数据是否超过预设的数值,造成医药品脱离合适的环境,极易造成损失。基于Agent的h境信息监测系统的研究最近几年十分活跃,该系统融合了环境监测和Agent等学科的最新成果[17]。将物联网技术和Agent等技术的融合,能快速、可靠地获取医药仓储环境的信息,并智能化的自我调节控制环境达到预设值,提升了医药仓储环境监控的自动化、信息化和智能化。
无线射频识别(RFID)技术的应用研究,将数据通过带有传感器的RFID传送至后台处理,利用程序对环境数据进行检测和处理,实现对温湿度等环境信息数据的自动化监测[18-19]。利用无线传感器网络(WSN)和多传感器技术可以获得更多的感知信息,实现对环境信息更加准确、可靠、高效的监控[20-21]。将RFID与WSN技术融合起来组成WSID网络,改善了通信距离、定位追踪、数据融合等技术,不仅提高了监测的时效性和准确性,还极大的降低了成本[22-23]。将物联网RFID技术与基于多Agent的管理系统以及云计算应用相结合,利用Agent的智能性与其他的Agent共同协作完成对应的任务,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 棉花仓储
中国已成为了全世界最大的棉花生产和消费国家,棉花制品在我国每个家庭中必然存在。棉花是被认定为易燃物的天然纤维,当前有大量棉花储备在物流仓库中,一旦点燃,大火将会在几秒钟内迅速扩张到几百平方米,造成难以估计的损失[26]。除去建筑和管理角度的考虑,本文主要是对棉花仓储的环境监控以及相应防火措施进行分析。
由于棉花易燃、阴燃、自燃的特殊性质,对于棉花仓储的存储的高要求和特殊的防火高要求就更加必要。基于棉花的特殊性质,棉花仓储的温度应保持低于30℃,最大不能高于35℃且相对湿度不超过70%。
通过物联网技术中的传感技术,采用温度传感器和湿度传感器感知仓储环境。而棉花起火最初仅仅是在表层燃烧蔓延,一般都有烟雾、高温和火光,因此采用烟雾传感器、感温传感器和光辐射传感器器等作为防火探测感知器件。利用Zigbee和单片机或其他网络信息技术采集到环境和防火数据,并对数据进行分析处理,来控制报警、防火、灭火等系统。简略的方案如图3所示,棉花仓储整体方案中,由于棉花防火的区域较广,需要接受大量的传感器的数据,还需要长时间的监控并且保证传输信息的及时性,那么采用无线传输技术中的Zigbee技术就是一种很好的方案。Zigbee技术优势:省电,普通两节电池就能使用6个月到2年左右的时间;时延短,可以在ms时间里完成激活和通信;可靠,采用避免碰撞的策略,避免发送数据时候的冲突;网络容量大,一个Zigbee网络可以容纳200多个设备。
传统火灾探测器采用悠闲的通行方式,布线复杂、可靠性低、通信方式拓展性差,且线路容易老化或遭到磨损、腐蚀,有比较高的故障发生率和误报率。采用ZigBee技术构建无线传感网络,将其应用到火灾自动报警系统中的方案,低成本、低功耗的特点克服了有线传感网络的局限性,且其随时可以移动以及添加的特性大大方便了火灾自动报警系统的调整、更新,提高了现有火灾自动报警系统的灵活性。同时增加的移动定位的功能,方便了火灾救援和灭火工作,特别是火灾现场的浓烟密布,无法看清现场的情况,消防工作人员通过移动定位系统,可以与监测控制中心联系并快速确定自己所在方位和火灾的地点以及火灾现场的情况,有效提高了救援和灭火工作的效率[27-28]。
单一的传感器在测量火灾信息时会存在数据可能不完整以及片面的问题,为保证火灾判断的准确性,采用多传感器数据融合的技术,利用计算机技术和算法对信息进行多方面处理分析,从而产生一个能够准确判断当前情况的新信息[29-31]。
3 综合性智能仓储的现实意义
从物联网技术在智能仓储环境控制中的应用中可以看出,大多数的应用都是针对某一具体的行业或某一种特殊产品,基本上是单对单的使用,例如是粮食仓储那么仅仅是用于粮食的存放,其他的不同货物基本就很少有能储藏到其中的。如果仓储存在大量多余的空间,就存在闲置和低利用率的问题,造成资源的浪费,物流的成本也很难降低。本文研究并提出了以物联网技术为核心实现多个功能仓储于一体的智能仓储的方案。
在常见的智能仓储环境控制中,温湿度这一环境参数都是关注的对象,防火报警也是仓储不能缺少的一块,将这两方面作为最基本的智能仓储环境参数。针对不同特性的商品可以添加其相应参数需求的环境检测模块,最理想的综合性智能仓储可以满足任意存储货物的需求,不同存储空间可以满足不同货物的存储环境需求,但这样的代价对现代物流来说是不可能承受的,因此可以考虑几类对于环境要求类似的货物来进行综合,达到任意仓储空间都能满足这几类货物的环境监控。例如粮食和水果这两类,都十分重视温湿度、气体浓度、微生物等环境因素,可以考虑两者的结合,将这两类所需要的所有环境监测传感器件安装在仓库,并且隔离出不同的仓储位置。这样在各个仓储位置都能存储这两类货物,并根据存储的货物进行监控设置,那么仓库的闲置的可能性就会降低。其基本的环境监控设置如图4所示。
随着现代物流的发展,综合性的智能仓储也能一步步前进,在不久的将来也许就可以现一个智能仓储就可以满足绝大多数货物的存储环境监控,这样就能够极大的利用资源,降低物流成本。在实现综合性智能仓储的情况下,如果某一地区发生灾害,就可以选择离灾区最近智能仓储作为应急仓储,无论是水、食品、药物还是被子、帐篷等一系列的救援物资都能快速运入智能仓储保存并及时送入灾害地区,极大方便了不同救灾物资的运输,非常具有现实意义的。
4 总 结
综合性智能仓储的一个仓库可以满足多种货物的存放需求,利用物联网技术实现对不同货物的环境监控,根据监控的情况实时进行智能控制货物所处环境,满足了不同货物的存储,极大提高了仓储资源的利用率,降低物流为不同货物建立不同仓储的成本。仓储以综合性智能仓储为目标,体现出综合性智能仓储的标准化;物联网技术及其智能控制的引入和应用展现了综合性智能仓储的信息化和智能化;综合性智能仓储可以降低物流成本、提升资源利用率,集成了各类货物的存储,彰显了其集约化。
将针对某一具体的行业或某一种特殊产品的单一型智能型仓储升级为满足多方需求的综合性智能仓储,对于物流成本的降低和资源利用率的提升都具有现实意义。本文综述了三类仓储的环境监控情况,提出一种综合性智能仓储的简单方案,希望可以在前人对智能仓储的研究基础上进一步拓展研究的广度和深度。
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篇8
关键词:智慧物流;人才;因素;DEMATEL
中图分类号:F253.9 文献标识码: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,奥巴马提出将“智慧的地球”作为美国国家战略;2009年8月7日,总理在无锡提出了“感知中国”的理念,表示中国要抓住机遇,大力发展物联网技术。将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
宁波市是一座充满生机和活力的现代化国际港口城市,在港口经济中最为活跃也是最为有发展空间的产业就是物流。数据显示,中国物流行业的成本高达30%,而国外物流行业的成本只有不到10%,如果物流行业的整体成本能下降10%,中国的产品就能提高10%的利润,所以物流产业的提升对整个经济具有巨大的带动作用。宁波拥有物流企业近5 000家,庞大的物流企业群体和得天独厚的港口基础为发展智慧物流提供了广阔的舞台。
为行业企业发展提供合格的从业人员,是一个区域经济发展是否能够做到可持续的一个先决条件。面对着智慧物流这一崭新的理念,如何发挥方方面面的力量,培育出优质高效的智慧物流人才,成为目前急需研究的一个课题。
1 相关文献回顾
1.1 智慧物流内涵的研究
2009年中国物流技术协会信息中心、华夏物联网、《物流技术与应用》编辑部率先在行业提出“智慧物流”概念,即在互联网的基础上将物联网技术运用到物流产业发展中。鉴于智慧物流的新颖性,国内学者对其研究并不多,依据目前所查找到的文献,可以发现国内学者对智慧物流的理解分成三种观点。
观点一:依托信息技术,智慧物流是一种现代化的综合性物流系统。如应琳芝等(2011)认为智慧物流是一种以信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知、全面分析、及时处理及自我调整功能,实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统[1]。马军(2012)认为,智慧物流就是以信息技术为依托,通过系统物流的建设,让物流自动化、创新化、准确化,智慧物流实际上也是现代化综合性的物流系统[2]。
观点二:智慧物流是使物流系统具有自行解决物流中某些问题的能力。如中国物联网校企联盟认为,智慧物流是利用集成智能化技术,使物流系统能模仿人的智能,具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。
观点三:智慧物流是物流发展到倾向于整体智能和服务对象紧密智能联系的状态。如汪鸣(2011)认为,智慧物流是指在物流业领域广泛应用信息化技术、物联网技术、智能技术和匹配的管理和服务技术基础上,使物流业具有整体智能特征和服务对象之间具有紧密智能联系的发展状态[3]。
国内物流界对智慧物流的实践基本上倾向于技术层面,且发展比较迅猛。如安得物流的实践告诉我们信息化助力“智慧”物流,信息化技术使其在物流方案优化与成本控制方面领跑市场。“供应链+物联网=智能物流”的理念促使其开发的可视化管理核心模块,保障了其管理理念和手段的先进性。2010年,明伦高科创造性的提出“企业物流信息化、物流企业信息化、物流信息企业化、信息企业物流化”。将物联网技术与物流公共信息平台进行有机结合,实现了物流公共信息平台的智能化。宁波市以整合宁波口岸公共信息平台资源为基础,利用RFID、GPS、AIS、视频采集、数据交换等物联网技术,搭建宁波口岸物联网智能平台,以拓展宁波电子口岸和第四方物流平台功能为重点,建设智慧物流数据中心,提供智慧物流的基础服务和应用服务。宁波富邦物流有限公司与IBM中国开发中心合作创建的智慧物流是一个能够整合各方资源、实现运输量预测、最优路线设计、合理调度车辆、自动优化拼车、实时查询追踪、自动结算等功能的“智能”平台。该平台突出的重点在于可视化、可控化、智能化,能把现在比较先进的云计算、物联网、智能分析等技术有机地融合在一起。
国外学者对智慧物流的研究大多通过信息系统的实现来开展对智慧物流的研究,如H.C.W. Lau, K.L. Choy, Peter K.H. Lau, W.T. Tsui(2004)认为智慧物流能对要开展的业务提供专家级的意见,并能够在价值链中提升物流运作效率[4]。Michael Stolarczyk(2006)认为智慧物流是一种充满智慧、有远见、自身具有敏感性和反应效果的自适应物流系统[5]。
综合以上分析,可以清晰的看出,智慧物流必须依赖信息化技术,具有自行解决物流中某些问题的能力,且需要整个物流行业的智能化程度配合。
1.2 智慧物流人才开发研究
人才开发包括:挖掘人才、培养人才,即从现有人才资源中发现有能力的人,进行培养、训练,提高他们的业务技术和经营水平。
截止目前,学术界对智慧物流人才开发方面的文献基本上没有,面对着智慧物流建设的日新月异,如何能够促进智慧物流人才开发成为了一个迫切需要研究的课题。借鉴智慧物流特征中体现的特性,可以查阅相关人才开发的文献作为研究的依据。如王凌(2009)认为政府在开发高素质的相关人才中应实现“战略规划者”、“制度设计者”、“要素保障者”和“政策宣讲者”四大职责[6]。李和中(2009)借鉴新加坡、印度政府建立人才开发机制时提出应该通过政府投入导向来引导企业的发展方向[7]。王熠、孙健(2012)提出应该强化科技人才开发意识、增加教育投入、完善科技人才培训体系、加大对科技型企业支持力度等要素来影响本地区科技人才开发水平[8]。王娜(2011)提出培养和引进高素质科技人才,需要进行合作教育的有效实施,相互间的深层次融合至为关键[9]。
综合以上两个方面的回顾,可以看出,智慧物流人才开发必须结合智慧物流的特性,对现有物流人才资源进行培训和训练,进而挖掘和培养行业企业能够用得上的人才。
2 智慧物流人才开发的指标体系构建
2.1 智慧物流人才开发影响环境分析
人力资源提升是行业发展的动力,新理念的提出和深化,必须有一大批行业从业人员相关理论和技能的培养,才能真正促进该行业的升级换代。智慧物流人才开发的初始离不开物流人才信息化水平的提升,其本质的体现在于学校是否给予学生必要的物流信息化知识和技能的培养。当学生转换成物流企业的员工后,是否能够适应智慧物流所要求的岗位技能就成为了物流企业升级换代的大事。智慧物流人才的生存环境好坏,是否能体现物流信息化人才长期投入所获得的必要回报,是智慧物流人才集聚的必要条件,而这种集聚效应反过来又会促进物流行业的进一步升级换代。物流行业是否能够有魄力使用智慧物流人才,换句话说,是否给与对方足够的重视和信心,将是智慧物流推广的关键。政策是否能够有效地激励物流行业提升信息化水平,将会是智慧物流人才在物流行业活跃的“活性”因子。
综合以上观点,构建了如图1所示的智慧物流人才开发影响环境因素,其中微观环境包括员工自身构成的个人发展环境和企业职场氛围环境,这将直接影响智慧物流人才的开发;中宏观环境包括行业竞争环境、政府、学校等环境,将从一定程度上加强或弱化智慧物流人才的开发。
2.2 智慧物流人才开发指标体系
结合文献研究和智慧物流的特性,构建了如表1所示的智慧物流人才开发指标体系。
3 实证分析
3.1 基于DEMATEL方法的宁波智慧物流人才开发分析模型
基于宁波市大力发展智慧城市、智慧物流的决心和魄力,本文将上述智慧物流人才开发的指标体系制作了调查问卷,进行了调研。调查范围如表2所示。其中发放问卷148份,回收问卷123份,有效问卷117份,占回收总数的95.12%。
结合调查结果,依据DEMATEL的验证理论及思路,评价了每个因素对其他因素的直接影响关系,构建了表3所示的直接影响矩阵Y■。其中,矩阵内的每一个值Y■表示因素i对因素j的影响程度。表中0—3作为衡量因素之间关系的标度,0代表因素之间的没有关系,1代表因素之间关系一般,2代表因素之间的关系较强,3代表因素之间的关系很强。计算时,采用了EXCEL进行模型的计算。
依据DEMATEL法的计算步骤,得到宁波智慧物流人才开发指标之间的原因度和中心度(如表4所示)。其中,因素F■的中心度表明了因素i在指标体系中的位置及其所发挥的作用大小;其原因度表明了因素i对其他因素的影响程度,当原因度大于0时,表明该因素对其他因素的影响大,成为原因因素;当原因度小于0时,表明该因素受其他因素的影响大,称为结果因素。
3.2 影响宁波市智慧物流人才开发的因素分析
如表4所示,将影响宁波市智慧物流人才开发的因素可以分为两类:
(1)原因因素。按其大小顺序依次是:F11、F17、F9、F10、F18、F16、F13、F12、F22、F8、F21、F15、F26、F3。这些因素对宁波市智慧物流人才开发影响较深,应该着力强化此类指标因素,进而促进宁波市智慧物流人才开发的成效。
F11的原因度最高,作为复合性人才的智慧物流人才对其就职的行业比较看重,只有提升了行业的薪酬待遇,才能在一定程度上激励更多的高科技人才进入物流行业,进而促进智慧物流人才的集聚。其次F17的原因度较高,表明智慧物流人才对政府是否具有明确的智慧物流发展战略比较看重,说明目前智慧物流人才更多地愿意与区域经济发展共进退,但同时也希望政府能够在行业支持力度方面多下功夫,使自己明确如何规划自己的职业生涯,进而能够提升自己的实力。F3的原因度最低,说明智慧物流人才对所就职的企业晋升与培养机制虽然有看重,但是在所有原因度中不是主要地位,从另一个侧面也反映了智慧物流人才希望获得的是比较自由的就业空间,不太愿意把自己局限在一个单位中发展,更多的是能够获取整体就业环境的完善性。
(2)结果因素。按其绝对值大小顺序依次是:F29、F28、F7、F23、F30、F19、F27、F25、F20、F6、F14、F2、F24、F4、F5、F1。这些指标会受到其他指标的影响,进而影响宁波市智慧物流人才开发的成效。比较靠前的是F29、F28、F7、F23等结果因素,从分类表中能够看出,个人在工作中的信息与技术应用意识、个人在工作中的价值取向、智慧物流人才的职业道德等指标与员工个人发展和经过学校职业技能培养阶段密切相关,这反映了宁波智慧人才开发时,应该将更多的关注度放在培养和提供员工就业环境的载体(即企业和学校)上,而不是将关注力放在员工个人身上,因为可以通过其他环境因素来影响员工个人的发展。
因素中心度越大表明其在系统中的作用和功能越大,在宁波市智慧物流人才开发指标中,排在最靠前的几位依次是F10、F22、F8、F19、F21、F3、F18、F11、F12、F20等。这说明了宁波智慧物流人才开发时,要想取得较好的成效,必须把行业创新氛围、智慧物流人才的信息管理能力、行业人才集聚度、学校智慧物流人才定位等环境要素放在首位进行发展,进而通过这些关键因素的投入和发展,推动宁波智慧物流人才开发的可持续性。
4 结论、建议和展望
智慧物流的发展离不开智慧物流人才的开发,只有充分重视“以人为本”,培育一大批适合智慧物流发展的智慧物流人才,才能够真正有效地促进智慧物流行业的发展。
从中宏观层面而言,智慧物流行业的竞争态势将在很大程度上影响到宁波智慧物流行业的发展,其中智慧物流行业平均报酬、智慧物流行业竞争激烈程度、智慧物流行业创新氛围等环节对宁波智慧物流人才的开发具有明显的作用。如果能够充分发挥物流行业协会的力量,对宁波物流行业、企业进行一定程度的规范,按照影响宁波智慧物流人才开发的原因度指标因素来有条不紊的开展工作,必将对该行业智慧物流人才的开发起到较大的辅助作用。对政府而言,需要进一步明确智慧物流发展战略,加大对物流行业对智慧物流环节的倾斜力度,提供智慧物流的基础设施等主要环节,通过政府公共管理的针对性和区域经济发展的侧重点不同,进而推动宁波智慧物流人才开发。对于学校而言,应该加强对智慧物流人才的信息管理能力和知识体系完备性方面的设计,同时强化提升员工就业前的学习,帮助企业建立能适应智慧物流人才发展的晋升与培养机制,都将在很大程度上推动宁波智慧物流人才的开发。综合以上分析能够看出,目前宁波智慧物流人才在开发时,行业协会、政府、学校、企业在其中所起到作用各有偏差,相关机构在制定政策时,必须充分考虑这些因素在智慧物流人才开发时的因果关系,进而推出真正能推动智慧物流人才发展的策略。
本文研究的视角主要集中于影响智慧物流人才开发时的环境因素,考虑到智慧物流人才的复合性,以及各区域经济发展对智慧物流的不同要求,智慧物流人才开发的研究还可以从区域经济与人才发展联动性、企业的用人环境构建等多维度多视角开展研究,进而不断丰富智慧物流人才开发的维度和深度,为后续研究奠定良好的研究基础。
参考文献:
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篇9
工业4.0(Industrie 4.0)是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一,并已上升为国家战略,旨在支持工业技术领域新一代革命性技术的研发与创新。德国学术界和产业界认为,“工业4.0”是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统相结合的手段,将制造业向智能化转型[1]。
1 工业4.0环境下的智能物流
对于物流业来说,工业4.0带给我们更多的还是供应链的创新与优化,通过虚拟网络—实体物理系统(CPS)之间的互联与协同,达到智能供应物流、智能生产物流、智能运输与智能配送。
1.1 智能物料供应
最终用户通过互联网进行产品定制,相关信息直接传递至智能工厂设计部门,设计部门进行个性化产品设计,设计过程中可与最终用户不断沟通并确定最终设计方案。
设计部门确认后即可生成智能物料清单,其主要信息有:生产工艺相关信息、成品需求数量、日期及收货人详细信息;半成品及原材料需求数量、时间及具体工序(包括工序相关信息)。该智能物料清单的必要信息与相关供应商和需求客户进行共享,各供应商根据相应需求时间进行备料并供货,所有物料均嵌入智慧标签,根据物料标签,供应商仓库人员针对不同需求厂家的需求时间和分布地点进行智能物料备货及供货,使得各物料的供应能够满足各需求厂家的具体需求。
1.2 智能生产物流
在智能生产中,人员、机器和资源相互之间进行即时通信,智能物料能够感应它们被制造和打算被使用的具体情况,可以主动辅助制造过程。生产链中所集成的所有生产设施能够实现自组织,并可根据当前的状况灵活地调整生产过程,从而形成高度灵活的生产模式[2-3]。
1.3 智能运输
智能工厂完成生产后,可自动生成运输指令,根据智能产品标签内所包含的出发地—目的地信息即生成运输订单,经由互联网发送至区域智能运输系统的订单处理中心,订单处理中心获取运输订单信息,根据运输订单所包含产品的特性、目的地、重量、体积及到货时间等进行智能配货,结合车辆信息完成车辆装载方案并对车辆下达运输指令,车辆受到运输指令后,按要求在指定时间到达指定地点按照车辆装载方案进行由装车并按既定路线完成运输[4-6]。
运输过程中,区域智能运输系统实时更新运输信息,如有意外情况如车祸等发生,系统可即时获取事发地周边道路、车流量等信息给出应急方案并与车辆及周边相应部门共享信息,以最大程度降低事故发生的危害。收发货人等相关方可通过移动终端查询最新信息。
1.4 智能配送
货物运抵目的地之前,目的地物流公司通过互联网读取智能产品标签信息,判断其后续工作,如需仓储,则在智能仓库中搜寻最合适储位,安排相应接货人员和设备在智能产品到达时间及时接货并自动存储至相应储位。如需配送,智能配送系统以满足客户配送要求为前提,以车辆最少、里程最少、运输费用最低、时间最快、满意度最高等因素为目标,把若干配送订单科学地分配给可用的车辆,协同仓库部门一起完成配送任务。智能配送系统将配载订单的明细列表、装货顺序、车型、送货顺序、任务完成时间表等写入车辆智能标签,送货司机在送货过程中可根据到货顺序接听指令并按指示停车送货,最终客户也会在智能产品送达前一定时间接收到送达时间信息,确认后即进入配送模式,如因特殊原因需要变更配送时间,最终用户录入信息后智能配送系统即给出备选方案,并实时修改在途配送车辆停车顺序及配送路线[6-7]。
2 我国物流发展现状
“中国制造2025”、“一带一路”的提出和逐步实施,必将对中国现代物流系统提出更高的要求。物流分拨线路的拉长,海量物流数据的产生和管理,对中国物流提出了更高的要求,然而,我国的物流虽然整体上发展很快,但由于起步晚、基础弱,行业内部缺乏有效的管理和规范,使得我国整体物流发展状况滞后于整体经济发展的步伐,如何改善现有物流发展模式以跟上或超越经济社会的发展步伐,通过更高效更智能的物流信息管理平台和技术为最终客户提供满意的物流服务成为所有物流从业者追求的目标。
整体来看,我国物流发展存在以下的不足之处:
2.1 生产制造以自营物流为主,生产物流质量不稳定
现有生产制造企业内部总体布局一般没有进行物流的规划设计,只是需要什么功能就建立什么样的部门,各个部门之间没有有效的分工合作以及信息的有效沟通,企业物流系统功能单一,整体感不强。企业和企业之间同样也没有进行有效的资源共享,使得各个企业内部都建立功能相似的物流部门,而对于一些重要的、单个企业无法完成的物流功能如物流信息交互平台等却没有进行有效的开发。
这些情形直接导致的结果就是企业内部物料流混乱、重复搬运多、生产流程不合理等,物流成本居高不下、物流效率明显偏低、物流设施设备不能得到充分的利用,物流组织结构不适应生产或市场变化的需求,内部协调不力,决策层、管理层、作业层之间的纵向脱节;对外部应变能力不强;缺乏有力的横向与纵向监督机制。整个地区重复建设严重,物流系统功能不够完善,社会资源极大浪费。
2.2 物流企业开展服务内容单一,增值功能弱
中国物流企业大都由传统的运输和仓储企业转型而来,物流服务质量、效率、组织化、集约化程度均较低,服务方式和手段也较原始、单一。除个别物流企业能提供综合性、系统性的物流专业服务外,绝大多数企业提供的物流服务仍停留在仓储、运输、搬运等单项或分段运作上,物流增值功能弱。能提供“门到门”、多式联运、多功能服务的企业甚少,在流通加工、物流信息服务、物流成本控制等物流增值服务方面,尤其在物流方案设计以及全程物流服务等更高层次的物流服务方面能够开展服务的更少。
对于承接“物流外包”服务的第三方物流公司,其服务方式以“分包”方式为主,“外包”干线发运、市内配送和仓储、包装业务,“外包”家数在2至10家,有的甚至达到10家以上,企业物流严重分割,形不成一体化的综合物流,因而就很难控制整个公司为客户提供的物流服务的质量,也不容易使用供应链管理方式进行管理。
2.3 物流信息平台重复建设严重,总体应用效果不佳
物流信息平台由于其即时更新的各类物流信息能够满足从生产制造企业、物流企业、物流园区到最终用户的不同需求,近几年呈现蓬勃的发展趋势,其开发主体从各级政府部门到各类企业,实际运营的物流信息平台数不胜数,典型代表有全国物流信息网、中国物通网、云梯物流网、中国货运信息网、锦程物流网、义乌物流公共信息平台、传化物流网等,打开各家网站首页,其基本结构大概包含:公共资讯、车源信息、货源信息、公司介绍等项目,各网站均支持手机客户端软件的下载。
开发一套物流信息平台需要软件开发费,具体运营需要主服务器及交换服务器等硬件购置费、运营管理费、人工费等综合费用,运营初期需要向各企业进行推广,从网站投入使用到正常运行拥有一定的业务量保守估计也需要三年左右。
在这些物流信息平台的搭建及运营过程中,平台和平台间并没有良好的沟通机制甚至是相互孤立或者对立的,这样就造成了非常严重的重复建设现象。
由于政府推动的区域性公共物流信息平台建设多数还未进入运营正轨,运营效果不易评价。但是根据《货运车辆》研究部调研,目前企业主导型物流信息平台在运营中却遇到了严重的问题,很多物流公共信息平台难以支撑,也有很多平台无奈的关门转行了。
2.4 物流标准化工作凌乱,推广不力
物流不是孤立的,它与社会各行业均有紧密联系,没有物流的标准化,社会各行各业在货物相互接洽时就会出现各类问题,导致物流过程的减缓或停滞,从而提高物流运行成本,降低物流运行效率,在智能物流时代,为了保证智能数据的云共享及智能计算,物流及物流信息标准化工作显得尤为重要。
由于种种原因,我国物流标准化建设工作分散在不同的政府部门及行业协会,如条形码标准由中国物品编码中心负责,集装箱标准技术由交通部科学研究院设计,托盘技术由铁道部科学研究院承担等,各部门在制定标准时并没有充分考虑其他标准的影响,从而导致标准之间可能产生的不协调现象。
在社会物流实际运作中,各类运输方式之间装备标准不一,限制了多式联运的开展,如海运中集装箱箱型与铁路运输的集装箱箱型不一致,使得海铁联运必须经过再次拆箱、装箱后才能实现,造成了多次的包装成本以及储存费用,同样的问题还出现在公路和航空运输中。其他诸如物流器具标准与各种运输装备、装卸设备标准不配套而导致的托盘在整个物流过程中的通用型降低,严重影响了货物在运输、仓储、搬运过程中机械化、自动化水平的提高,也严重影响了物流系统的运作效率。
3 工业4.0环境下我国智能物流发展对策
当前,我国物流总体运行保持平稳增长,物流基础设施建设持续快速增长,物流细分市场继续分化,物流业行业管制趋于放松,行业监管走向规范,政策环境不断改善。但中国物流面临产业转型的重要关口,面对新的形势,展望工业4.0环境的到来,中国物流业应积极推进转型升级,培育产业核心竞争力,全面打造中国智能物
流[8-10]。
3.1 推进各项新技术在物流领域的应用,实现智能供应链
工业4.0环境下的智能物流要大力推进先进技术在物流领域的应用。其中基于物联网技术的各项新技术应用将是重中之重[11]。
从最初的原材料供应开始,到生产的全线管理、产成品的包装及运输和配送(包括车辆和人员的即时跟踪和管理),整个过程涉及的物料、人员车辆均要贴上智能标签,通过各种通讯网络实现互联互通及基于云计算的SaaS营运等模式,在“互联网+”的环境下,适当的信息安全保障机制,可提供安全可控乃至个性化的实时定位追溯、在线监测、远程控制、调度指挥、报警联动、安全防范、预案管理、远程维保、统计报表、决策支持、在线升级等管理和服务功能,实现对物流的“管、控、营”一体化。
3.2 加快智能物流平台的开发及应用
智能物流的运行离不开智能物流软件系统及智能物流平台的支撑,目前在不少工厂有生产物流系统,物流公司有仓储物流系统、配送系统及运输系统,销售公司有销售系统,但大多均处于自我服务状态,相互间很少甚至没有信息的沟通。工业4.0环境下的高效智能物流要求有基于物联网技术的商品流通智能物流平台,集成从最初的供应商ERP(企业资源计划系统)物料供应、智能生产系统到第三方物流公司智能物流系统、销售终端销售系统在内的物联网相关软件和硬件,实现全国乃至全球的物联网络。
基于物联网技术的商品流通智能物流平台的开发需要有强大的资金实力、技术实力的支撑,在物流标准化的基础上互联互通各相关企业。可由相关政府部门牵头,委托有技术实力的软件公司进行开发,产品可在龙头企业开始实行,逐渐形成产业集群,并逐步在其他相关企业逐步推广直至全面应用。
3.3 继续推进物流及物流信息标准化建设
各部门也应当充分发挥政府的组织协调功能,加强对现代物流标准化工作的统一组织领导,理顺和协调物流系统内各分系统管理部门之间的关系,促进企业、科研院所、行业组织和政府部门之间的密切合作,消除政府部门、企业、科研院所等相关方之间存在的“信息孤岛”现象[12]。
在制定物流标准的过程中,要切实调查企业对于标准的需求,对涉及的各类企业选取典型进行调查,然后进行综合和统一,并做好相互之间数据接口。也可以让更多的企业直接参与到标准的研究与制定中,并且把一些企业应用较好的标准加以推广,标准的应用就会提高。同时,物流标准化建设必须与国际接轨,才能避免由于标准不一而遭受损失。我国在促进和推动物流标准化建设过程中,应尽可能采用国际标准和国外先进标准,这既能加快我国物流标准化的建设步伐,也不失为与国际物流标准保持协调一致的有效手段。
3.4 提供信息交互安全保障
工业4.0环境下的智能物流平台系统涉及的是海量数据,很多智能决策所需数据要在“云”端进行信息交互,这样虽然极大地方便用户高效使用共享的存储资源、软件资源、计算资源,但面临的最大挑战、存在首要问题将来自信息安全方面。如果云计算的信息可靠性和安全性不能得到有效保障,那么基于云计算的智能物流所有优势都无法体现出来。
为了保障智能物流信息交互安全,首先需要在国家层面制定云计算安全战略,不断建立和完善信息安全风险预警、防范和应急的综合保障体系。其次要推进云计算信息安全法律规范的建设,规范云计算模式下的知识产权、用户隐私保护、商业保密信息等一系列法律法规,并建立云计算服务平台的建设规范、运营服务软件的验收规范,建立云服务资格许可证制度,建立云计算产品技术准入制度。第三要支持和培育自主知识产权的云计算关键技术、装备的研发和推广应用[13-14]。
4 结束语
2014年6月11日,国务院常务会议讨论通过了《物流业发展中长期规划》,《规划》提出到2020年要基本建立物流服务体系,提升物流业标准化、信息化、智能化、集约化水平,提高经济运行整体效率和效益。智能物流是物流信息化、自动化的高层次技术应用,物流行业应清楚的认知物流发展趋势,把握工业4.0的机遇,创造条件早日实现智能物流,为智慧城市的建设提供有力的保障。
篇10
[关键词] 物流;捆绑技术;智能绑带
[中图分类号] F426.4 [文献标识码] A
1 引言[1~3]
目前,国内运输捆绑大多采用传统的尼龙绳、麻绳、钢丝、木棒加铁钉,几乎没有使用破断强度达到要求的捆绑器的消费习惯;虽然,中华人民共和国铁道部《铁路货物装载加固规则》铁运[2006]161号文件规定的捆绑材料仍然是镀锌铁线、盘条、铁丝、铁棒、麻绳、方木等,垫付材料仍然是稻草等,这种传统的捆绑方式,在车辆高速行驶,或者急转弯、刹车时,都可能导致物体晃动,力量失衡,造成翻车或货物散落,酿成严重的交通事故。除了普通物流运输外,特殊运输的领域,如军事运输、抢险救援、灾难事故等。目前,也还在沿袭传统的落后捆绑方式,导致运输时速慢,安全隐患严重。
在物流运载需求高速膨胀的今天,中国市场真正需要的是一套完善的现代捆绑安全体系,来弥补物流运输安全方面的不足,降低安全隐患发生的几率,保证货物的安全。
鉴于此,北京必创科技研究设计了一套基于物联网技术的智能绑带系统,不仅可以自动捆绑货物,而且可以自动判别货物在运输过程中松紧状态及车辆位置。该系统已经在浙江双友物流器械股份有限公司得到应用并推广。该系统的研究与应用是对传统物流捆绑技术的一次革新。
2 系统总体设计[4~6]
系统总体结构如图1所示,系统整体工作结构如图2所示。智能绑带设备安装在货物车上,每根绑带拉紧出放置一套,该智能绑带设备有用来拉紧绑带的电机、测量绑带松紧程度的力传感器、数据处理单元及无线通讯单元组成;驾驶室控制设备是驾驶员察看绑带松紧状态及控制拉紧或放松板带的设备,该设备可以监控本车上所有智能绑带设备,同时,该设备带有GPS定位功能和GPRS通讯功能,将货车位置、绑带状态等信息发送给远程监控主机。远程监控主机安装有监控软件,可以监控所有该监管中心需要监管的物流车辆信息。
3 智能绑带设备
在货物车上,每根绑带拉紧处都固定一套智能绑带设备,在货物装载好后,工作人员可以通过该设备控制面板启动电机,拉紧绑带。在货车运行过程中,该设备实时将绑带的拉力值发送到驾驶室内的控制设备上。该设备主要有电源管理模块、电动机、电动机驱动控制接口、力传感器、力传感器信号调理模块、CPU、控制面板及无线通讯单元1组成,其原理图如图3所示。电动机是用来拉紧或放松绑带的设备,力传感器是用来测量绑带拉力的器件,电源管理单元负责给所有工作电路供电,控制面板有指示灯和控制按键组成,来显示、管理整个设备的工作状态,无线通讯单元1是有2.4G的无线射频模块组成,主要是完成该设备与驾驶室内控制设备的通讯,将绑带信息发送给驾驶室控制装置,并接受驾驶员的控制命令。
4 驾驶室控制设备
驾驶室控制设备是放置在驾驶室,接受本车各智能绑带设备的信息,并发送控制,命令控制本车各智能绑带设备,同时将货车位置及智能绑带信息发送给远程监控主机。本设备的原理图如图5所示,有电源管理单元,无线通讯模块1,无线通讯模块2,GPS定位单元,CUP及控制面板组成,电源管理单元负责给本设备各电路提供电源,无线通讯模块1是2.4G射频电路组成,负责和智能绑带设备通讯,无线通讯单元2是有GPRS模块组成,负责将本设备采集的相关信息发送给远程监控主机。
本设备实物照如图6所示,数据显示及控制界面采用7英寸触摸屏,CUP采用ARM9,操作系统采用随机附带的Windows CE,在此平台上运行自主开发的监控软件。
1真空吸盘;2支架;3支架托槽;4监控软件。
5 监控软件
监控软件安装在驾驶室控制设备上,主要是供驾驶人员用来控制本车智能绑带设备的收紧或放松,以及实时监测本车各智能绑带的状态,将状态信息显示在屏幕上。监控软件主要有用户登录界面、货物捆绑状态显示界面以及绑带松紧控制界面组成。
用户登录界面,如图7所示。用户在该界面选中车号,然后输入组号及授权密码,可进入本系统控制界面。
绑紧系统显示界面,如图8所示。本界面主要显示一些各通道的测量力值,每个通道代表一套智能绑带设备。考虑到一辆车绑带数最多不可能超过24个,故本界面最多可显示24个通道。对于每一个通道来说,需要显示以下值:(1)绑带号。(2)场强值,当10秒内无线号时显示断线,有线号时显示为信号场强最大。(3)锁定状态:在锁定时图标为锁锁字态,在打开时,图标为锁开锁状。锁定状态时,系统参数不能修改。(4)设定捆绑力值。(5)实际捆绑力值。(6)指针式转盘:采用以图形化显示控件,可显示实际值在设定值的位置,偏大偏小都会有警告。
绑紧系统重设定界面,如图9所示。在绑紧系统显示界面中,如需要对某下位终端进行操作,请点击相应终端的设定按钮以进入绑紧系统重设定界面。操作功能包括设定捆绑力值和启动/停止。设定捆绑力值:点击设定按钮,设定捆绑力值框会出现选中状态,点击增加或减少按钮可以修改捆绑力值的设定。每点击一次增加或减少键,力值会相应变化10 kg。当力值变化到用户预想值时,点击确定按钮离开设定状态,或等6秒钟直接退出设定状态。启动/停止操作:在下位终端工作状态,点击增加/启动按钮,该下位终端电机启动;点击减少/停止按钮,该下位终端电机停止(上位机无电机方向开关)。按返回系统按钮,软件在回到上一层界面。
6 总结
本文深入调研了物流绑带技术在国内外的应用状况,研究设计出一种基于新型智能绑带系统。对系统整体结构及设备做了详细论述。该系统的设计,为物流行业提供了一种新的货物捆绑技术。该系统已近在双友物流器械股份有限公司得到应用,并且成功推向国外市场。通过实际应用结果显示,该系统稳定、可靠,大大提高了货物物流的安全性及智能化程度,为社会带来巨大的经济效益和社会效益。
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作者简介:陈得民(1982.4-),男,工学硕士,工程师,中国计算机学会会员,研究方向:物联网技术研究与应用、数据采集与处理技术及工业测试技术。
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