物流領(lǐng)域智能技術(shù)動向研究

陳明舟

（山東電子職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東省濟(jì)南市 250200）

1 引言

第四次產(chǎn)業(yè)革命是指企業(yè)利用各種新的尖端ICT技術(shù)，大幅度提高生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)效率的新產(chǎn)業(yè)革命，也被稱為是由計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)引發(fā)的信息革命。人工智能（ Artificial Intelligence: AI）、物聯(lián)網(wǎng)（ Internet of Things:IoT）、大數(shù)據(jù)（Big Data）、區(qū)塊鏈（Blockchain）、移動（Mobile）等尖端ICT 技術(shù)融入社會及經(jīng)濟(jì)全局，發(fā)生創(chuàng)新性變化，是新一代的工業(yè)革命。

首先，從物流的角色變化來看，過去由蒸汽機(jī)引發(fā)的第一次工業(yè)革命及以電力為中心的第二次工業(yè)革命時代，人們認(rèn)為物流是完成商品送貨的簡單活動，由于分銷網(wǎng)絡(luò)局限在國內(nèi)地區(qū)，沒有引起企業(yè)太多的關(guān)注。但是由于計算機(jī)的擴(kuò)散和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)引發(fā)的第三次工業(yè)革命，企業(yè)的商業(yè)往來進(jìn)一步向國外擴(kuò)散，這種企業(yè)全球化的擴(kuò)散導(dǎo)致物流費用的爆發(fā)性增長。與此同時，管理好日益復(fù)雜的物流網(wǎng)絡(luò)以降低成本、適應(yīng)客戶需求的重要性就顯得尤為重要，所以通過有效的物流管理降低物流成本成為了企業(yè)的第三利益源而備受關(guān)注。

第四次工業(yè)革命技術(shù)的擴(kuò)散，進(jìn)一步激發(fā)了物流的變革，促使物流價值進(jìn)一步提升。將物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈，人工智能等技術(shù)結(jié)合的智慧物流的擴(kuò)散，包括機(jī)器人、利用AI等提高物流生產(chǎn)力及效率，使得供應(yīng)鏈的各個領(lǐng)域能夠更加緊密地連接起來，實現(xiàn)更加集成化的供應(yīng)鏈管理，從而對企業(yè)所關(guān)心的降低成本和客戶所關(guān)心的物流服務(wù)質(zhì)量提升有重大意義。

2 智能技術(shù)動向

從智能技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用范圍來看，從采購到生產(chǎn)再到銷售的物流全過程都可以得到有效利用。為了物流效率的提升，各類企業(yè)為改善其自身物流活動而積極引進(jìn)各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備。如從原材料及零部件的出口地到工廠的采購物流；工廠里的生產(chǎn)物流；在內(nèi)陸運輸、出口地港口物流、進(jìn)口地港口物流、進(jìn)口地內(nèi)陸運輸、倉儲物流、顧客配送等全渠道都可以通過使用智能技術(shù)，達(dá)到實現(xiàn)效率化和節(jié)約費用的效果。接下來，我們將從各個渠道的物流流向來看智能物流的發(fā)展趨勢。

2.1 智能工廠（Smart Factory）

隨著智能技術(shù)融入工廠生產(chǎn)系統(tǒng)的全過程，基于IoT的設(shè)備機(jī)器以及機(jī)器人應(yīng)用等實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化處理，從而實時收集和分析數(shù)據(jù)，使控制廠內(nèi)所有情況成為可能。

為了將制成品傳達(dá)給最終顧客，供應(yīng)鏈由產(chǎn)品企劃開始，由原材料采購、生產(chǎn)、流通、配送等活動構(gòu)成。智能技術(shù)到不僅實現(xiàn)了物流自動化，整個供應(yīng)鏈的整合化和升級也在進(jìn)行中。通過擴(kuò)大信息的收集，了解消費者的需求，并進(jìn)行相應(yīng)的產(chǎn)品企劃及適度生產(chǎn)，從而實現(xiàn)減少浪費、降低成本。

通過以顧客需求為基礎(chǔ)的原材料和零部件采購，以及利用機(jī)器人等的裝卸貨，實現(xiàn)了人力效率化，并以此降低了費用；生產(chǎn)過程中所需物品的移動和裝配可通過運輸機(jī)器人和傳送帶實現(xiàn)自動化處理；完成后的商品保管及配送，也利用與物聯(lián)網(wǎng)相連的機(jī)器設(shè)備，更加有效地進(jìn)行處理?？梢灶A(yù)見的是，智能工廠技術(shù)的開發(fā)和引入，對于提高企業(yè)的生產(chǎn)和物流競爭力將有非常大的貢獻(xiàn)。

今后，我國也需要努力提高智能工廠運作水平，積極引進(jìn)智能工廠技術(shù)。為此，有必要仔細(xì)分析多個產(chǎn)業(yè)及行業(yè)的制造及生產(chǎn)流程，如針對纖維，化學(xué)，電子，藥品，汽車等行業(yè)，需要對其制造及生產(chǎn)流程進(jìn)行分析，并進(jìn)行反映特性的智能工廠技術(shù)及平臺的開發(fā)及引進(jìn)。為此，不僅要求企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，政府也有必要為智能工廠技術(shù)開發(fā)和引進(jìn)提供支持，并樹立發(fā)展藍(lán)圖。

2.2 智能港口（Smart Port）

海外發(fā)達(dá)國家在原有的設(shè)備自動化、智能化的基礎(chǔ)上，正在推進(jìn)物流基礎(chǔ)設(shè)施整體的連 接效率化和數(shù)字化，作為進(jìn)出口物流支點的港口在各國推進(jìn)的物流智能化的工作中占有非常大的比重。德國（漢堡港）；荷蘭（鹿特丹港）；美國（長灘港）等世界主要港口已經(jīng)實現(xiàn)自動化港口運營，其中新加坡、 荷蘭等國家重點推進(jìn)物流基礎(chǔ)設(shè)施之間的聯(lián)系及物流數(shù)字化，在自動化的基礎(chǔ)上，通過智能物流處理，從而減少物流費用并創(chuàng)造附加價值。如鹿特丹港正在建立一個綜合港口社區(qū)系統(tǒng)，船舶-港口-陸上物流的相關(guān)數(shù)據(jù)實時共享，并通過該系統(tǒng)將船舶進(jìn)出站情況、提供港口作業(yè)狀態(tài)、擁擠程度、周圍陸上道路情況等信息，以便更有效地管理船舶及進(jìn)場卡車的流向。 據(jù)調(diào)查，通過這種方式可消除等待時間的浪費，并且每年可節(jié)約約18億人民幣的費用。

2.2.1 自動化港口

眾所周知，港口區(qū)域主要分為碼頭和堆場部分，許多國家已經(jīng)實現(xiàn)了堆場部分的自動化，而漢堡港、鹿特丹港、長灘港、上海港等世界主要港口在碼頭裝卸的自動化及碼頭與堆場之間的轉(zhuǎn)運部分也實現(xiàn)了自動化作業(yè)。

美國長灘港的長灘集裝箱碼頭(LBCT)2016年開始開放全無人自動化集裝箱碼頭，直至2019年開放3個船位，共引進(jìn)并運營了14座岸邊集裝箱橋式起重機(jī)和70座自動堆垛起重機(jī)，以及72座自動導(dǎo)向車。此外，為了提高外部卡車進(jìn)出效率，Navis N4終端運營系統(tǒng)還運營了一個名為Ready AGS的門禁預(yù)約系統(tǒng)，并以此來分散卡車進(jìn)出，減少擁堵。

2.2.2 智慧港口

漢堡港務(wù)局正在推進(jìn)智慧港口（smartPORT）項目，從其內(nèi)容來看，一方面包括與港口及交通相關(guān)的智慧端口物流（smartPORT logistics）建設(shè)，另一方面包含再生能源、能源效率化等內(nèi)容的智慧港口能源（smartPort energy）的推進(jìn)。

漢堡港務(wù)局基于自動化港口，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對內(nèi)陸和海上交通流進(jìn)行數(shù)字化和實時控制，降低了75%的港口運營費用，減少了15%的交通擁堵。另外，實時提供港口區(qū)域的道路交通信息、停車位、港口裝卸作業(yè)信息等，為卡車司機(jī)提供最優(yōu)決策支持。

智慧港口可以說是繼自動化、數(shù)字化之后融入智能化的港口，進(jìn)入第四次工業(yè)革命時代，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)等的發(fā)展，港口變得更加自動化并可實時收集更多信息，使得智能決策也成為可能。這些技術(shù)的發(fā)展與結(jié)合，使得港口向以客戶為中心的智慧港灣轉(zhuǎn)型成為可能，在出現(xiàn)問題時可以自主做出判斷。智慧港口將實時收集存儲的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以自主地做出符合情況和目的的判斷，可以實現(xiàn)陸上、堆場、碼頭、船舶或船舶逆向流動的港口物流減少浪費、有效執(zhí)行。

2.3 智能倉儲與配送

近來，智能物流機(jī)器人在倉儲配送業(yè)務(wù)中的應(yīng)用越來越多。 在這種情況下， 原本只執(zhí)行指示任務(wù)的工業(yè)機(jī)器人被植入人工智能，進(jìn)化為自主判斷并行動的所謂“自主型（Autonomous）機(jī)器人”。這些自主型機(jī)器人可以在經(jīng)常發(fā)生定型作業(yè)和非定型作業(yè)的物流現(xiàn)場廣泛應(yīng)用，如裝卸和搬運不同種類的商品；在執(zhí)行揀選作業(yè)時，自行判斷各種類型的箱子等。 而這種自動解釋物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的人工智能化機(jī)器人的應(yīng)用擴(kuò)大，是為了向使工作人員以高效率完成物流作業(yè)的方向發(fā)展。

隨著電子商務(wù)的發(fā)展以及物流服務(wù)的提升，促使消費者生活方式也在發(fā)生改變。小批量、多頻次購買將成為普遍化，顧客的便利訂購及快速配送需求將進(jìn)一步增加，使得符合更加多樣化的客戶需求的智能配送物流的需求也在不斷增加。

以亞馬遜為例，當(dāng)客戶下達(dá)訂單時，人工智能服務(wù)器會利用Kiva機(jī)器人將其傳送給包裝的工人，從而大幅度減少了揀貨和包裝工人的工作。許多公司越來越多地希望在送貨前的揀選和發(fā)貨中使用機(jī)器人，使其按照發(fā)貨箱的配送順序進(jìn)行裝載以及配送路徑的設(shè)定。

亞馬遜、阿里巴巴等企業(yè)積極開發(fā)自動化機(jī)器人、云計算、人工智能等技術(shù)，并將其應(yīng) 用于企業(yè)，以更高效地管理倉儲及配送。此外，為了鼓勵企業(yè)的積極開發(fā)和引進(jìn)，還需要制定國家層面的獎勵政策及階段性的發(fā)展藍(lán)圖。

3 啟示

3.1 營造智能設(shè)施與裝備投資環(huán)境

我國物流企業(yè)雖然持續(xù)成長，但與世界領(lǐng)先企業(yè)相比，在規(guī)模和設(shè)備投資方面的努力仍然不足。為了智慧物流的實現(xiàn)，需要引進(jìn)自動搬運機(jī)器人、倉儲自動化機(jī)器人、智能傳送帶系統(tǒng)、智能物流管理系統(tǒng)等多項設(shè)施及裝備。但是在我國，局限于京東、阿里巴巴等大型企業(yè)積極通過自身、共同或外包開發(fā)的方式采購和引進(jìn)這些設(shè)施和裝備，到目前為止規(guī)模較小或資本薄弱的中小型企業(yè)還處于消極應(yīng)對的狀態(tài)。在未來物流業(yè)將以自動化機(jī)器人及智能系統(tǒng)為主的現(xiàn)實中，消極應(yīng)對將無法跟上世界的發(fā)展趨勢，并使國家物流競爭力下降。因此，作為企業(yè)降低成本和提高競爭力的戰(zhàn)略，在提高對智慧物流認(rèn)識的同時，需要重視智能設(shè)施和裝備開發(fā)的重要性。為了鼓勵企業(yè)的積極開發(fā)和引進(jìn)智能技術(shù)，國家應(yīng)該制定法規(guī)政策予以支持。

3.2 制定企業(yè)的逐步推進(jìn)戰(zhàn)略

從企業(yè)的角度來看，各企業(yè)通過智慧物流實現(xiàn)的主要目標(biāo)是綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、AI等多種技術(shù)，實現(xiàn)統(tǒng)一的供應(yīng)鏈管理。但是，要一次性建立這樣的物流系統(tǒng)，需要付出很多努力和試錯多次。在企業(yè)各部門實現(xiàn)自動化方面，需要分階段推進(jìn)。在裝載、儲存、揀貨、包裝等各個流程中，首先得出優(yōu)先可行的部門并逐步實現(xiàn)，然后在系統(tǒng)上進(jìn)行整合。并且，為了進(jìn)一步實現(xiàn)有效的智慧化，需要在企業(yè)層面樹立物流智慧化路線圖并持續(xù)推進(jìn)。

3.3 智慧物流人才培養(yǎng)

第四次工業(yè)革命技術(shù)在物流中的應(yīng)用，最終還需由人力來構(gòu)建，為了讓各個領(lǐng)域的專業(yè)人才能夠及時投入，政府和企業(yè)層面對智慧物流人才培養(yǎng)也提出了迫切的要求。為了培養(yǎng)引領(lǐng)未來進(jìn)出口物流的IT及裝備維護(hù)管理等領(lǐng)域的新專家，政府和企業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)教育項目并重視人才培養(yǎng)過程。與此同時，有必要對缺乏智慧物流認(rèn)識及技術(shù)能力的國內(nèi)企業(yè)及物流從業(yè)人員，推進(jìn)智慧物流認(rèn)識的改善方案。因此，政府應(yīng)為不斷提高智慧物流認(rèn)知而的努力，并推行智能化成果的獎勵制度。

3.4 政府層面制定物流各領(lǐng)域發(fā)展路線圖

政府有必要了解物流行業(yè)的智慧化水平，并分階段推進(jìn)。針對我國的自動搬運機(jī)器人、倉庫自動化機(jī)器人、智能輸送機(jī)系統(tǒng)等的設(shè)施裝備水平及現(xiàn)狀，對國外先進(jìn)案例進(jìn)行分析并積極制定開發(fā)的指導(dǎo)方針、技術(shù)開發(fā)企業(yè)的培養(yǎng)政策、激勵政策等。

4 結(jié)語

隨著第四次工業(yè)革命技術(shù)的擴(kuò)散與應(yīng)用，物流正迎來新的變革時代，使得其價值也進(jìn)一步提升。融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的智慧物流的普及，使物流的生產(chǎn)性和效率性不斷提高。隨著供應(yīng)鏈各個領(lǐng)域更加緊密的連接，供應(yīng)鏈管理也將更加集成化。這些智慧物流的成果為企業(yè)關(guān)注的降低成本和客戶關(guān)注的物流服務(wù)質(zhì)量提供了比以往更加堅實的基礎(chǔ)。

綜上所述，在物流環(huán)境不斷變化的背景下，企業(yè)要想在及時滿足客戶多樣化需求的同時，降低物流成本，需密切把握物流創(chuàng)新的變化趨勢，關(guān)注智能技術(shù)發(fā)展動向，提高智能化技術(shù)水平，制定智慧化物流戰(zhàn)略，從而實現(xiàn)更加智慧化的物流。