2.1 智慧物流概述
2.1.1 智慧物流的概念
智慧物流是一种先进的物流运作模式,它集成应用先进的物联网技术、大数据技术、传感技术、控制技术、人工智能技术于物流活动的各个环节和主体,在有效感知和高效学习的基础上实现整个物流系统的智能化、自动化运作和高效率优化管理,从而降低成本,减少自然资源和社会资源消耗。
具体来讲就是,智慧物流综合利用射频识别、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术,通过信息处理和网络通信技术平台广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节,结合大数据、云计算、智能硬件等智慧化技术与手段,提高物流系统的思维、感知、学习、分析决策和智能执行能力,实现整个物流系统的智能化、自动化运作和高效率优化管理,降低成本,减少自然资源和社会资源消耗。物流过程数据智慧化、网络协同化和决策智慧化是智慧物流区别于传统物流的基本特征。
物联网是智慧物流的基础,其核心理念是将各种感知技术、现代网络技术、人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一个智慧的世界。物联网先进技术的兴起和发展显著推进了物流业的信息化进程,支持物流系统的信息化、智能化、自动化、透明化、系统化的运作模式,初步实现了物流的网络化和智能化,为其向“智慧化”发展提供了良好的契机。
2008年,国际商业机器公司(IBM)提出了“智慧地球”的设想。2009年,温家宝总理在无锡提出了“感知中国”的概念。不论“智慧地球”还是“感知中国”都是以物联网为基础的。在这一大背景下,2009年12月,中国物流技术协会信息中心联合华夏物联网、《物流技术与应用》编辑部率先提出“智慧物流”的概念。这一概念一经提出便引起业内专家、学者及从业人员的普遍关注。2012年7月,宁波市将智慧物流作为智慧城市建设首批启动的重点项目之一,该项目也被列入“智慧浙江”的13个示范试点项目。《2016年智能制造综合标准化与新模式应用项目指南》中首次将“智能物流与仓储系统”作为五大核心智能制造装备之一。2017年10月13日,国务院办公厅印发的《国务院办公厅关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》中明确提出,到2020年要形成一批适合我国国情的供应链发展新技术和新模式,基本形成覆盖我国重点产业的智慧供应链体系,使我国成为全球供应链创新与应用的重要中心。由此,有关智慧供应链的政策风口正式形成。
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,正推动着我国智慧物流的变革。可以说,智慧物流将是信息化物流的下一站。
2.1.2 智慧物流的特征
智慧物流的产生是物流业发展的必然结果,智慧物流理念的出现顺应历史潮流,也符合现代物流业发展的自动化、网络化、可视化、实时化跟踪和智能监控的发展新需求,符合物联网、大数据、互联网和云计算等发展的趋势。智慧物流是在物联网、大数据、互联网和云计算等的发展背景下,满足物流业自身发展的内在要求而产生的物流智慧化结果。
中国仓储与配送协会副会长、物流产品网CEO王继祥认为:链接进化是推动智慧物流变革的根本原因,链接从智慧的人类和虚拟的网络延伸到线下物品,就让货物觉醒,让物流世界产生了智慧。因此,智慧物流不单单是智能设备的简单应用,不等于物流自动化,从运作形态上看,它必须具有如下特征。
(1)互联互通,数据驱动。所有物流要素实现互联互通,一切业务数字化,实现物流系统全过程透明可追溯;一切数据业务化,以“数据”驱动决策与执行,为物流生态系统赋能。
(2)深度协同,高效执行。跨集团、跨企业、跨组织之间深度协同,基于物流系统全局优化的智能算法,调度整个物流系统中各参与方高效分工协作。
(3)自主决策,学习提升。软件驱动物流过程实现自主决策,推动物流系统程控化和自动化发展;通过大数据、云计算与人工智能构建物流大脑,在感知中决策,在执行中学习,在学习中优化,在物流实际运作中不断升级,学习提升。
基于以上的运作方式,智慧物流系统在服务水平上必然表现出与传统物流系统完全不同的服务特征,包括:
(1)柔性化。这本来是为实现“以顾客为中心”的理念而在生产领域提出的,即真正地根据消费者需求的变化来灵活调节生产工艺。物流的发展也是如此,必须按照客户的需要提供高度可靠的、特殊的、额外的服务,“以顾客为中心”服务的内容将不断增多,服务的重要性也将越来越大,如果没有智慧物流系统,那么柔性化的目的是不可能达到的。
(2)社会化。随着物流设施的国际化、物流技术的全球化和物流服务的全面化,物流活动并不仅仅局限于一个企业、一个地区或一个国家。为实现货物在国际间的流动和交换,以促进区域经济的发展和世界资源优化配置,一个社会化的智慧物流体系正在逐渐形成。构建智慧物流体系对于降低商品流通成本将起到决定性的作用,并成为智能型社会发展的基础。
(3)一体化。智慧物流活动既包括企业内部生产过程中的全部物流活动,也包括企业与企业、企业与个人之间的全部物流活动。智慧物流的一体化是指智慧物流活动的整体化和系统化,它以智慧物流管理为核心,将物流过程中运输、存储、包装、装卸等诸环节集合成一体化系统,以最低的成本向客户提供最满意的物流服务。
(4)智能化。这是物流发展的必然趋势,是智慧物流的典型特征,它贯穿于物流活动的全过程,随着人工智能技术、自动化技术、信息技术的发展,其程度将不断提高。它不仅仅限于库存水平的确定、运输道路的选择、自动跟踪的控制、自动分拣的运行、物流配送中心的管理等问题,随着时代的发展,也将不断地被赋予新的内容。
而作为基本保证,从技术应用角度来看,智慧物流的特征主要体现在以下三个方面:
(1)运用现代信息和传感等技术,利用物联网进行信息交换与通信,实现对货物仓储、配送等流程的有效控制,从而降低成本、提高效益、优化服务;
(2)通过应用物联网技术和完善的配送网络,构建面向生产企业、流通企业和消费者的社会化共同配送体系;
(3)将自动化、可视化、可控化、智能化、系统化、网络化、电子化的发展成果运用到物流系统。
显然,智慧物流与智能物流是完全不同的概念。智能物流强调构建一个虚拟的物流动态信息化的互联网管理体系,而智慧物流更重视将物联网、传感网与现有的互联网整合起来,通过精细、动态、科学的管理,构建一个自动化、可视化、可控化、智能化、系统化、网络化的社会物流配送体系,从而提高资源利用率和生产力水平。显然,智慧物流具有更丰富的社会内涵。
2.1.3 发展智慧物流的意义
智慧物流能得到快速发展归因于两方面:一方面主要是现代信息技术的完备和互联网时代的生活背景为智慧物流的发展奠定了坚实的基础;另一方面,物流过程的信息化、网络化、智能化、可视化使得物流系统的完善不断升级改进,为智慧物流创立了高水平的平台。因此,物流信息化成长的下一个阶段就是智慧物流。发展智慧物流具有以下意义。
(1)智慧物流将促使企业物流成本降低。当前,我国物流企业中已经全面或部分实施信息化的仅占21%,全面实施信息化的仅占10%,这就导致企业与上下游企业之间的信息不能得到有效沟通,流通环节过多致使流通成本过高,一件物品有30%的成本花在物流上,而国际上物流成本只占10%。智慧物流的开发和使用将有助于解决这个瓶颈问题,实现流通、管理与决策的最优化,降低企业物流成本。
(2)智慧物流有利于提高物流企业竞争力。智慧物流的实施有利于加快企业物流运作与管理方式的转变,提高物流运作效率与产业链协同效率。以往低效的物流供应链消耗了更多燃料动力,造成了大量的碳排放,污染环境,损害产品竞争力,而智慧物流的实施有利于促进供应链一体化进程,有利于解决物流领域信息沟通不畅、市场响应慢、专业化水平低、规模效益差、成本高等问题,同时降低环境污染,实现可持续发展,有助于提高物流企业和物流产业的国际竞争力,构筑企业新的经济增长点。
(3)智慧物流有助于降低消费成本,提升消费体验。智慧物流通过提供货物源头自助查询和跟踪等多种服务,增加消费者的购买信心,促进消费,最终对整体市场产生良性影响。
(4)智慧物流可以带动整个经济的转型升级,提升综合竞争力。物流不仅是生产、分配、交换、消费的纽带,而且紧密衔接着进口与出口、原料采购与加工等经济运行环节,智慧物流可以提供高效、优质、低廉的物流服务,有利于与相关产业联动发展,与制造业、商贸业进行业务运作上的紧密对接,促进多产业的协同发展,实现物流和信息流快速、高效、通畅地运转,降低社会成本,提高生产效率,整合社会资源,从而带动传统制造业和传统消费的转型升级,最终带动整个经济的转型升级。
(5)智慧物流能够提高政府部门的工作效率,有助于政治体制改革。以食品加工业为例,智慧物流可全方位、全程监管食品的生产、运输、销售,大大节省相关政府部门的工作压力,同时使监管更彻底、更透明。通过计算机和网络的应用,政府部门的工作效率将大大提高,有助于我国政治体制改革,精简政府机构,裁汰冗员,削减政府开支。
(6)智慧物流是未来智慧城市、智慧地球发展的基石。IBM于2008年提出了“智慧地球”的设想。2009年,为应对金融危机,美国总统奥巴马提出要将“智慧的地球”作为美国国家战略。同年,温家宝总理在江苏无锡提出了“感知中国”的概念,即在各行业中充分应用新一代IT技术,把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并被普遍链接,形成所谓的物联网,然后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。随后,又有学者提出了智慧城市的概念,而物联网技术和智慧物流的发展,为智慧城市与智慧地球的实现奠定了基础。
从全球范围看,物联网正处于快速发展阶段,并在部分领域取得了明显进展,从技术发展到产业应用已显现了广阔的前景。至此,物联网技术将大力促进物流过程透明化,主要表现在车辆调度、货物追溯、全程冷链、驾驶安全和供应链协同五个方面。
不过,就目前来看,智慧物流仍处于快速起步阶段。智慧物流面临的瓶颈包括跨境数据链路衔接不足、末端智能程度有待加强、数据基础设施建设仍是挑战。要想让产业不断提升和满足核心竞争力以及产业价值诉求,智慧物流确实是物流业转型升级的必由之路。
2.1.4 智能制造与物流系统智慧化
在智能制造大环境下,作为智慧供应链必不可少的重要组成部分,智能物流正在成为制造业物流新的发展方向。即通过互联网和物联网,整合物流资源,最终实现生产者和消费者的直连状态。《2016年智能制造综合标准化与新模式应用项目指南》中首次将“智能物流与仓储系统”作为五大核心智能制造装备之一,智能物流被赋予了更重要的使命,也对物流系统提出了新要求。
1.高度智能化
智能化是智能物流系统最显著的特征。与人们常说的自动化物流系统有所不同的是,智能物流系统不局限于存储、输送、分拣等单一作业环节的自动化,而是大量应用机器人、激光扫描器、射频识别、制造执行系统(manufacturing execution system, MES)、仓储管理系统等智能化设备与软件,融入物联网技术、人工智能技术、计算机技术、信息技术等,实现整个物流流程的自动化与智能化,进而实现智能制造与智能物流的有效融合。
2.全流程数字化
在智能制造的框架体系内,智能物流系统能够将制造企业内外部的全部物流流程智能地连接在一起,实现物流网络全透明的实时控制。而实现这一目标的关键在于数字化。只有做到全流程数字化,才能使物流系统具有智能化的功能。
北京伍强科技有限公司总裁尹军琪对此表示,个性化、高端化、参与感、快速响应是工业4.0背景下物流的重要特点。未来物流的发展方向是智能的、联通的、透明的、快速的和有效的,而所有物流活动的实现都需要全流程的数字化作支撑。在这个过程中,大数据、云计算技术将发挥重要作用。
3.信息系统互联互通
智能制造对物流信息系统也提出了更多的要求:一方面,物流信息系统要与更多的设备、更多的系统互联互通,相互融合,如WMS与MES的无缝对接,这样才能保障供应链的流畅;另一方面,物流信息系统需要更多依托互联网、信息-物理系统(CPS)、人工智能、大数据等技术,实现网络全透明和实时控制,保证数据的安全性和准确性,使整个智能物流系统正常运转。
4.网络化布局
这里所讲的网络化,主要是强调物流系统中各物流资源的无缝连接,做到从原材料开始直到产品最终交付到客户的整个过程的智能化。
德国弗劳恩霍夫物流研究院中国首席科学家房殿军分析认为,智能物流系统中的各种设备不再是单独孤立地运行,它们通过物联网和互联网技术智能地连接在一起,构成一个全方位的网状结构,可以快速地进行信息交换和自主决策。这样的网状结构不仅保证了整个系统的高效率和透明性,同时也能最大限度地发挥每台设备的作用。
5.满足柔性化生产需要
对于智能制造来说,还有一个极为显著的特征就是“大规模定制”,即由用户来决定生产什么、生产多少。客户需求高度个性化,产品创新周期持续缩短,生产节拍不断加快,这些是智能物流系统必须迎接的挑战。因此,智能物流系统需要保证生产制造企业的高度柔性化生产,根据市场及消费者个性化需求变化来灵活调节生产,提高效率,降低成本。