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我國參與國際貿易的中小型企業由于公司規模和資金實力限制,普遍采用將業務外包給物流公司的模式,以節約構建自身物流系統所需的昂貴開發費用,進而降低企業的經營成本。根據國外知名物流管理機構調查研究表明:一家企業的物流所需支付成本約占其銷售利潤的8%-15%,物流投資約為其企業總資產的15%-30%。由此可知,隨著國內日益加劇的市場競爭,企業需不斷尋找新的競爭方式來保證其競爭力,競爭的著力點也由外部產品價格和產品服務的競爭轉變為企業對其內部生產成本的控制,特別是企業的物流供應鏈的經營成本的控制,外包物流業務成為企業獲得競爭力的利器。目前將非核心業務的物流運輸業務外包給專業物流運輸服務商的企業越來越多,并讓物流服務商提供給其最佳的物流運輸供應鏈,使其可以專心發展核心業務,提高其產品競爭力,優化高價值產品生產模式,保證生產效率、生產質量和產品創新力,從而讓公司的經營管理達到規范化、標準化、專業化、最優化。由于貿易全球一體化的不斷發展,貿易體系的各個方面也不斷在升級更新,以云計算、大數據等高新技術為技術支撐的智慧物流平臺將會在外貿過程中大有可為。
智慧物流能夠在我國對外貿易進行應用的理論及現實基礎
(一)理論基礎從理論層面來說,智慧物流的運用能夠解決我國對外貿易過程中存在的外貿成本高、信息化程度低以及信息溝通障礙等問題。與傳統物流相比,智慧物流把人工智能、云計算、物聯網等高新技術進行整合,達到物物交互和人物交互的目標,使物流整體價值鏈上的生產、包裝、運輸、倉儲等各個環節有機統一起來,實現整體貿易過程的自動化、智能化、便利化,優化了我國對外貿易模式,達到了降成本增效率的目標。智慧物流的基礎構架可以分為決策層、基礎層、傳輸層、感知層與分析層。在這之中,感知層是此系統的起始環節,也是貿易活動基礎信息數據的輸入端,一般采用條碼、傳感器、視頻識別、無線射頻識別(RFID)等前沿的信息技術采集基礎數據,對貿易過程中各環節的實時動態數據進行監測,這是貿易過程中信息交互的關鍵所在;分析層是采用大數據與云計算等信息技術對采集到的數據進行篩選、處理、分析、存儲等環節,為決策層提供數據支撐,也是貿易實現智能化的前提條件;決策層依據分析層分析出的數據信息,對過程中的智能作業進行管理與控制,實現資源的最優化配置,讓我國外貿能夠更高效、便利,同時縮減對外貿易成本。
(二)現實基礎從現實層次而言,能夠解決我國外貿過程中存在的信息化程度低、通關成本高、流程復雜等問題,國內學者也提出了相關對策,不過監管體制不適應變化和信息孤島等問題還需要做進一步探究,從智慧物流的應用基礎理論來說,其能夠解決上述的諸多問題。從我國把物流產業當作重點核心產業來進行發展的趨勢來說,智慧物流產業發展的政策支撐在逐步改善,激勵智慧物流運用于貿易過程中。比如,2017年國務院辦公廳頒布《新一代人工智能發展規劃》,提出加大智慧物流發展力度,引入國外前沿技術和自我技術創新來進行發展,提升我國物流設備水平,加速我國外貿過程趨向于電子化、自動化、智能化發展。近幾年,國內跨境電商不斷發展,多數表現為多、小、雜等特點,其業務管理也較為混雜,消費者需求也發生了轉變,其對于個性化和專業化需求增高,這對傳統物流運輸服務來說是一個極大挑戰。人工智能、大數據、物聯網、云計算等高新信息技術在逐步完善成熟,會把其運用于外貿過程中的諸多環節,包括運輸、倉儲、通關等。比如,運用大數據進行技術分析,收集商流、物流、資金流等相關數據進行分析和處理,對外貿過程中的需求作出預測和設備維修預警等。智慧物流應用于我國外貿過程中的模式構建以往對外貿易模式是將進出口公司當作貿易主體,借助貨代公司攬貨、運輸、貯藏及報關,經過海關部門檢驗核查,再經過物流企業運輸達到產品跨國傳遞的目的,完成產品的跨國貿易。在中國境內,以智慧物流平臺為基礎的對外貿易模式則是把以往對外貿易各個環節的參與方相互鏈接,構建核心管理平臺,并通過該平臺達到各參與主體間的信息傳遞、信息共享和單據傳遞,提升各參與主體間的信息傳輸效率;在境外,借助境外艙單管理信息平臺、單證管理平臺與物流服務中心與境外不同國家貿易參與方進行信息交換、信息傳輸與單據傳遞。如圖1所示,在我國進出口整個貿易過程中,智慧物流都有著較深層面的應用,普遍是對對外貿易過程中直接的核心生產業務和間接支持的相關業務進行的深化應用。從外貿核心業務角度來看,智慧物流核心管理平臺對國內貿易主體與國外單證管理平臺進行連接可完成單證交換,對國內貨代企業與國外連接可完成訂艙協同與艙單傳遞,將海關部門與其他貿易參與方連接可完成通關協同,將國內物流公司與國外物流服務中心平臺進行連接可實現物流產品的實時定位。從外貿業務支持角度來看,智慧物流平臺可收集國內外的最新貿易政策,達到對外貿易過程中實時調控和快速決策的目的;管理企業必須科學化、合理化、規范化運作,保證貿易的健康進行,依托于外貿過程中物流數據匯總成為大數據庫源,對外貿發展趨勢展開分析預測,實時調控貿易數量和方向等。借助構建智慧物流平臺能夠達到外貿流程的一體化發展,從內部成本控制端剪除重復勞動,同時及時共享信息資源,使人力資源和物力資源實現最優化配置,提升信息傳輸及利用效率,使資源實現最大程度利用。智慧物流平臺主要包含四大內部核心模塊,依次是以人工智能、大數據等前沿信息技術為核心的數據分析模塊,對大量數據進行儲存的云計算模塊,保證數據安全性存在的數據隔離模塊,以物聯網技術為基礎的信息收集和傳遞的通信模塊,不同模塊之間明確分工又相互協作,進行數據和信息傳遞,構成了整體的物流核心管理平臺。
智慧物流下的外貿主要業務
(一)全程化電子單證交換由于全球經濟一體化的發展,不同國家的分工已經日益精細化,以原料采購商、產品制造商、產品零售商共同組建的閉環供應鏈在全球化進程中的作用越來越明顯,產品隨著閉環供應鏈流通過程中涉及到的信息流、商流、資金流和物流的傳輸速度通常會受到數據信息標準化的限制,所以對外貿易過程中實現全程化電子單證精準化交換會降低外貿交易成本。智慧物流平臺能夠實現國內各貿易參與方的單據交換,并且可完成與境外貿易參與方的單證傳遞與轉換,如圖2所示。以產品出口為例,外貿交易的起始點是國內企業與國外企業之間的報價申請和簽單,國內企業把產品訂單、報價單及產品發票等單據信息借助智慧物流平臺轉化為國際普遍采用的格式,再通過國外單證管理平臺轉化為國外企業所需要的單據格式,從而完成單據的轉換和傳遞。確認訂單后,進出口企業便將所需貨物備齊并尋找貨代公司,與其交換訂單、發票等單據信息,簽署報關委托書,貨代公司也需與船運公司進行訂單、發票、訂艙委托書等信息的交換和簽署,再由貨代公司向海關部門申報通關,提交通關所需的一切信息,包括報關單、合同、發票、報關委托書等,船運公司需提交裝箱單和訂艙委托書等,由海關核實后方可允許通關,再由智慧物流平臺將信息轉化為國際常用格式傳遞給交易地區海關部門和單證管理平臺,從而達到全流程單據交換的目的。在產品出口前,進出口企業、船運公司、海關、貨代公司是一個國內的單據交換閉環,四大參與方都擁有智慧物流平臺接入口,各參與方既有不同角色分工又實現了信息共享,海關是權威的政府部門,享有對企業單據信息的審查資格,進出口企業能夠隨時跟蹤自身產品相關的實時動態,貨代公司能夠查找所產品的各種相關信息,船運公司可以查看運輸產品的相關進程以及單據信息。智慧物流平臺能夠達到國內外單據交換一體化運作,提升了單據使用率,打造了安全、高效、便利的貿易環境。
(二)全程化訂艙協同在國內主要沿海城市都會設有區域性訂艙系統,不過跨區域間船艙預定卻沒有實現業務協同。依托于智慧物流平臺預定船艙則能夠突破區域間隔壁壘,達到全程化訂艙協同(如圖3所示)。船運公司是接入智慧物流平臺人力物力資源的供給方,依托于感應器、RFID標簽等物聯網高新技術來實現船運公司人力物力資源的整合匯總,再將船只開拔、倉儲裝卸、人員使用等信息作為實時動態進行數據信息流的傳遞。進出口企業與貨代公司接入智慧物流平臺是作為訂艙主體的角色,確定了訂艙需求時就會使進出口企業完成產品預備,并將產品的基本信息借助物聯網平臺進行傳遞,再經由智慧物流平臺轉化為標準格式傳輸給船運公司,船運公司確認無誤后再借助智慧物流平臺依據自身實際情況實現供需兩端的最優化配置,并將信息輸出給其他相關主體,完成整體的訂艙流程。依托于智慧物流平臺設計的訂艙協同能夠實現訂艙環節各參與主體信息的共享,達到資源最大化利用以及訂艙流程全程可視化。
(三)全程化通關協同產品跨境運輸可以說是對外貿易的主要特征,其中決定產品是否可以越境的基礎就是通關流程,不同區域間的相關政策也有差異,借助智慧物流平臺能夠達到跨區域全程化通關協同(如圖4所示),可提升進出口企業通關流程的效率。產品運輸進入碼頭后,便會收到海關部門的監管,海關部門借助智慧物流平臺初步對產品進行檢驗,同時接收進出口企業或者貨代公司提交的報關申請,進出口公司和貨代公司通過智慧物流平臺將出口合同、外匯核銷單、裝箱單、報關委托書、發票等報關信息提交,海關部門對這些信息進行線上核實,智慧物流平臺也會實時將核實結果及時反饋給企業和貨代公司,通過線上核實后將審核結果傳遞給線下檢驗人員進行相應的現場檢測和鑒定,鑒定結果也會實時上傳到智慧物流平臺,全部審核都通過之后,便可辦理產品征稅手續,同時將商品裝船并準備出口運輸,智慧物流平臺會在此時將通關數據轉化為國際常用格式傳輸給接收地區的海關部門。在整體通關流程中,進出口企業、海關部門、貨代公司協作運行,實現通關閉環,如果哪項環節出現異常,智慧物流平臺會將信息及時反饋給相應主體,采取相關措施,保證通關流程的順利進行,另外線上信息傳輸與線下現場操作能夠同步進行,可以減少信息滯后所引起的額外損失,實現不同貿易主體間的全程化通關協同。
(四)全程化物流追蹤由于全球貿易一體化發展日益加深,其信息化趨勢愈加明顯,對外貿易的透明化、可視化便成了突破外貿壁壘的關鍵所在,通過智慧物流平臺能夠達到外貿過程中全程化追蹤物流的目的,不但能夠時刻提示產品動態,還可以提升信息傳遞效率與準確率,降低獲取信息的運營成本。對外貿易運輸過程起始是由進出口公司備貨,讓產品嵌入RFID標簽,借助無線網絡信號實施連接,將產品的基本信息轉換為可用于分析的標準化數據,運輸公司在運輸工具上裝載射頻識別裝置與定位系統,借助物聯網感知裝置實時定位運輸工具,同時將射頻識別裝置與產品數據信息進行對接,做到產品準確定位。運輸工具和產品的動態信息傳遞到智慧物流平臺上,然后反映到對外貿易的各個相關主體,產品經過通關口之后,其會上傳在境外的運輸數據到境外相關物流服務中心平臺,借助智慧物流平臺和境外物流服務中心建立聯系,能夠實現對產品境外運輸信息的準確跟蹤。智慧物流平臺中的全程化物流追蹤是將人力,運輸工具、倉儲的狀態信息當作輸入端,借助大數據信息分析技術將產品最優化運輸路線、最佳倉儲位置、最優化裝卸方式進行輸出。全程化物流追蹤能夠達到對產品物流信息的全面管控,容錯率得到極大提升,若是某一環節發生異常還能夠及時糾正。
智慧物流下的對外貿易業務支持
(一)國內外國際貿易政策支撐世界各國與國家不同區域之間頒布的貿易政策通常會有較大差異,有時這些差異會成為國際貿易中的交易壁壘,也會出現國內不同地區間的貿易不協調,這在很大程度上限制了外貿交易的效率。智慧物流平臺經過收集各個國家與各國不同區域之間的關于貿易方面的政策,分析差異,構建貿易政策數據庫,再依據各個地區頒布的最新貿易政策進行相關調整,經大數據等信息技術對數據庫內容進行相應分析,對不同區域間標準化政策進行解析,再由平臺與海關部門進行對接,更新最新的外貿交易政策,并督促海關檢驗執行;與進出口公司進行對接,更新產品生產、進出口政策,及時調整企業生產供應鏈;與貨代公司進行對接,對出口政策進行實時更新,做到相應的進出口單據的智能轉換;與船運公司進行對接,及時更新運輸政策、調控運輸路線和運輸方式。智慧物流平臺對外貿交易的支持,能夠保證各個外貿主體獲得一致性信息,減小各環節溝通時的成本損耗,提升外貿流程的運作效率。
(二)對外貿易主體的規范化我國對外貿易迅速發展,已經趨近于成熟,但對其相關主體的監管方面依舊有不少盲區,很多中小型企業常常在規則邊緣游走,借助智慧物流平臺能夠梳理貿易流程,健全其準入機制,全面規范對外貿易流程和實施對貿易主體的全方位監管。第一,應完善線上準入體制,進出口公司、船運企業、貨代企業想要成為對外貿易主體必須提供相應的證明。第二,海關部門應具備全方位監管的權利,借助智慧物流平臺對各個貿易主體進行實時智能化監控,如果某一環節發生異常或者某一外貿主體發生信用危機,海關便可對其實施相應措施,封鎖其貿易流程,終止貿易主體相關交易活動。智慧物流平臺對于外貿交易的規范化,實現了政府對貿易流程的全方位監管,對不可控風險管控有了極大提升,還促進了對外貿易主體正規化參與對外貿易流程的發展。
(三)對外貿易趨勢的智能預測人工智能、大數據與云計算等信息技術是構建智慧物流平臺的前期基礎,智慧物流平臺的實質就是信息和數據的生產、交換、傳輸、分析、處理和預測。從進出口企業角度來說,智慧物流平臺能夠收集和整理企業訂單時間,數量與商家信息,準確預測在以后各季度的大概生產數量,建立歷史數據模型,分析未來行業市場走向,促進國家市場的開辟和發展;從貨代公司角度來說,智慧物流平臺能夠整合進出口公司與運輸公司間的業務往來,估算其業務未來的增長空間;從船運公司角度來說,智慧物流平臺能夠收集運輸、倉儲、裝卸的全部數據信息,準確估算未來的消費者需求和補給量;從海關角度來說,智慧物流平臺對于歷史上外貿過程數據分析和處理,估算出未來外貿發展趨勢,為海關人力資源管理和港口建設提供依據。對外貿市場進行智能化預測需建立在各貿易主體相互協作的基礎上,進行提前的需求和供給規劃,實現各主體資源的最優化配置。
關鍵詞:太原鐵路局;鐵路;現代物流;物流服務;信息化物
流業是支撐國民經濟發展的基礎性、戰略性產業,是國民經濟優先發展的產業之一。《物流業發展中長期規劃(2014—2020)》《關于深入實施“互聯網+流通”行動計劃的意見》《“互聯網+”高效物流實施意見》《關于開展多式聯運示范工程的通知》等文件的,為物流業的發展提供了政策支持。在經濟全球化和信息化的雙重推動下,物流業正迅速從傳統物流向現代物流轉型,各種新的物流業態不斷涌現[1-2]。鐵路發展現代物流起步相對較晚,在管理方式、信息化程度及開展物流業務等方面同現代物流業發展和社會需求仍有一定差距[3]。發揮鐵路傳統優勢,創新鐵路現代物流發展模式,促進鐵路向現代物流轉型發展,是當前鐵路迫切需要解決的問題。
1現代物流發展趨勢
隨著先進信息技術深入物流行業,高效、低價、整合成為物流業新的發展方向,其產業格局正在重新構建,業務形態正在不斷豐富和延伸[4]。(1)物流布局向網絡化、集約化發展。當前,國內各地區積極規劃布局物流網絡節點,新建各類物流園區、區域物流集散地、等級配送中心、城鄉物流網點,利用鐵路、公路、航空、水運等既有運輸方式連接各個節點,實現更大范圍內的互聯互通。目前,以大型綜合物流園為代表的集約化整合發展趨勢明顯,依托物流核心業務,整合商貿業、制造業、服務業,形成集聚效應,輻射和帶動相關產業同步發展,實現資源共享、產業集聚、協同發展。在移動互聯網使用越來越普遍、物聯網應用越來越廣泛的趨勢下,高端現代物流園發展前景廣闊,物流園整合能力增強,可持續發展的項目增多,發展潛力加大。(2)物流技術向信息化、智能化發展。隨著物聯網、云計算、大數據、移動互聯網技術的日漸成熟和廣泛應用,依靠強大的云計算處理能力、標準的作業流程、靈活的業務再造、精準的環節控制、智能的決策支持及深入廣泛的信息共享,物流技術逐步向信息化、智能化發展[5],物流信息平臺的作用越來越顯著,物流裝備的智能化應用越來越廣泛。物流電商平臺在線完成交易、洽談、合同簽訂、資金支付、派單等功能,實現線上交易、線下配送;大量車貨匹配信息平臺使車貨直接對接,提升車貨匹配效率,降低貨車空載率,實現物暢其流;應用云倉儲技術使企業在“云倉”里實現線上線下一體化配送服務;應用大數據技術制訂鐵路、公路、航空、海運等最優運輸組合策略,可以為在途運輸車輛提供實時路徑選擇[6];應用自動立體倉庫及貨物自動分揀、存儲、堆垛、配載配送等提升了貨物存儲、揀取、配送效率;應用條碼、語音、射頻識別電子標簽、自動導向車及貨物自動跟蹤系統提升了物流作業能力、降低了差錯率,使得物流運營管理更加安全、便捷、高效。(3)物流服務向個性化、多元化發展。通過個性化的定制服務提升客戶粘度,通過多元化服務擴大客戶服務范圍,實現客戶數量和質量的雙提升。一方面,綜合考慮客戶時間、成本等因素,物流企業競相推出個性化的物流服務,滿足客戶個性化需求,降低物流成本,提高物流效率。另一方面,以綜合性物流園為依托,在物流基礎服務上,積極拓展服務種類和范圍,整合酒店、餐飲、汽修、廣告、保險、金融、報關等配套服務,實現綜合性、多元化經營,滿足客戶多元化需求。例如,開發和應用各種金融產品,如存款、貸款、投資、信托、租賃、抵押、貼現、保險等,組織和調劑物流領域中貨幣資金的流動,推動物流產業資本化運作,提升物流金融附加值[7]。(4)物流產業向全產業鏈、一體化發展。物流業正通過不斷向上下游延伸,發揮上下游企業橋梁紐帶作用,打通全產業鏈各個環節,實現企業之間相互聯動,一體化運作[8]。在生產領域,物流企業利用自身存儲、配送規模優勢,采購原材料,分別向同行業不同企業配送,降低原材料采購成本,實現采購、倉儲、配送一體化。在銷售領域,物流企業既可以成為產品區域配送中心,實現快速配送,又可以實現一對多配送,還可以銷售,實現倉儲、銷售、配送一體化。B2B商業模式下,物流企業可以從上游企業直接向下游企業配送產品,扮演集銷售、采購和配送于一身的角色,從而減少上下游企業物流成本,實現產銷供一體化。
2鐵路發展現代物流對策分析
以鐵路改革為契機,中國鐵路總公司推出發展現代物流的戰略舉措,即以滿足客戶需求為目標,以信息化為支撐,開展全品類物流、提供全流程服務、開展全方位經營、實行全過程管理,將運輸、倉儲、裝卸、配送、包裝、加工、信息服務等業務融合發展,不斷強化鐵路安全便捷、低成本、全天候、綠色環保的優勢,努力建成國內領先、世界一流的現代物流企業[5]。太原鐵路局結合現代物流發展趨勢,根據鐵路發展現代物流的整體規劃和實際情況,圍繞不同業務功能及相互關系,合理規劃現代物流網絡布局,完善鐵路物流基礎服務,創新物流增值服務,改進信息平臺服務,逐步形成了現代物流發展的基本架構。
2.1打造網絡化的現代物流布局
以鐵路網為基礎,依托四通八達、成熟便利的公路、航空、水運等交通運輸通道,建設“1+3+13+300+N”物流園區,變碎片供給為集群發展,打造“通道+園區”綜合物流網絡。①通道。包括鐵路網,以及融合鐵路、公路、航空及水運等各種交通方式的多式聯運網。②園區。規劃建設“1+3+13+300+N”的太原鐵路局物流園區布局。其中,“1”是指中鼎物流園;“3”是指大同、運城、曹妃甸3個物流園;“13”是指將13個既有鐵路貨場升級改造的地區性物流中心;“300+N”即物流網點或社會物流園,運用分享經濟模式,與其他物流企業一起,形成點線相連,打造四通八達、覆蓋全局、輻射全省、聯通全國的現代物流網絡體系。
2.2夯實集約化、多樣化的物流基礎服務
物流基礎業務是物流業的核心業務,可以通過拓展物流基礎業務的種類和對象,開發多樣化的物流服務項目,構建集約化、多樣化的物流基礎服務體系,滿足社會不同層次的物流需求。(1)建立以產業集聚為目標的現代物流園。充分發揮現代物流園區的規模集聚效應,建立包含鐵路港、公路港、多式聯運港、城市配送港、綜合集散港、信息服務港、國際保稅港等多種港區于一體的綜合性物流園,在原有鐵路運輸、倉儲、加工、配送、流通搬運、包裝加工等物流服務基礎上,不斷拓展物流基礎服務的種類和服務領域,積極開發物流新產品,滿足市場的多元化需求。(2)加強以鐵路運輸為骨干的多式聯運業務。發揮鐵路綠色、環保、全天候和中長距運輸、干線運輸優勢,積極與其他運輸方式整合,協同運作。以鐵路局綜合性物流園區為依托,開展公鐵聯運、水鐵聯運、空鐵聯運等多式聯運,實現各種運輸方式優勢互補,提升物流效率,降低物流成本,最大限度地滿足客戶需求。(3)開展以滿足不同客戶需求為特色的倉儲、配送一體化服務。通過將眾多客戶貨源匯聚到鐵路局內大型倉庫進行集中管理,統一進行儲存、分揀、加工、配送等相關服務,提高物流協同工作效率,降低社會物流總成本。利用鐵路局自有車輛、社會加盟車隊,依托實體物流園區,與大型廠商、家具城、家電百貨超市、以及電商企業等合作,實行定制化倉儲管理、貨物監管、流通加工、城市配送和區域集散分撥一體化服務,構建6h、24h送達或即買即送等配送體系。
2.3拓展多元化、個性化的物流增值服務
在完善物流基礎業務的基礎上,根據客戶需求,提供多元化、個性化的延伸服務,拓展物流服務的項目和種類,構建多元化、個性化的物流增值服務體系,優化物流體系結構,增加物流服務創收點。(1)開展物流金融業務。物流金融包括質押融資、供應鏈金融、倉單質押、實貨質押、保稅、互聯網金融及代收代付、結算、保險等多種形式,太原鐵路局應結合實際情況,著重從2個方面開展金融業務,一是針對物流行業本身的附加服務業務,如代收代付業務、貨物保險業務等;二是在物流產業鏈中衍生出的金融業務,如小企業投融資服務,各類銀行的貸款、抵押業務等。(2)配套物流相關業務。通過開展綜合性的物流配套服務,為園區業務的發展提供更大空間,其中包括以客戶為服務對象的汽車服務、物流裝備出租、出售服務等,滿足入園企業員工、客戶日常需求的餐飲、住宿、醫療衛生、日用商品零售服務等,增強企業宣傳效果的廣告服務、商品展銷服務等。(3)發展以第四方、第五方物流為方向的技術咨詢業務。鐵路局分工精細、人才資源強大,以此組建技術團隊,通過長期積累的經驗,為自身及社會物流企業提供專業化的物流解決方案和一體化的技術服務。開展物流業務培訓,為自身和社會培養專業技術人才。積極參與物流管理相關標準、規范的制定,物流行業相關指數,在提升自身在同行業內品質的同時,引領整個物流行業發展。
2.4構建智能化的物流信息服務平臺
建立物流信息平臺,充分運用“互聯網+”、物聯網、大數據、云計算等技術,打造鐵路、公路、航空、水運多位一體的“智慧物流云平臺”,構建線上線下協同互動的平臺化、智能化物流信息服務體系,提升物流信息化、智能化水平。(1)開展物流電商業務。通過“智慧物流云平臺”貨源信息、車輛信息等物流供需信息,為各種交易提供基礎平臺服務,并通過平臺向會員提供基礎管理、信息推送及個性化的物流解決方案等服務。(2)加強物流智慧調度管理。通過“智慧物流云平臺”推動車貨智能化匹配,結合客戶業務量、訂貨頻率、路程遠近等因素,自動優化配送計劃和車輛配載,實現車、貨智能匹配。利用地理信息系統,通過大數據實時分析、計算,提供公路、鐵路、航空、海運及多式聯運的系統智能化派單。(3)提升倉庫智能化管理水平。通過“智慧物流云平臺”綜合分析企業基本信息、運力信息、相關交易信息等海量數據,對線上、線下各類倉庫進行整合管理,實施統一調度、智能分倉、智能調撥,實現庫存數量預測預警等。(4)開展市場智能化分析業務。通過“智慧物流云平臺”的大數據分析功能,統計企業和貨車的誠信度,自動生成業務類、財務類、經營分析類報表、物流指數、產品供需數據等,精準分析市場,為企業自身及其他企業提供信息咨詢服務。
3結束語
“互聯網+”拓寬了現代物流發展視野,豐富了物流業態,為鐵路發展現代物流提供了難得的機遇。鐵路應充分發揮自身優勢,順應現代物流發展趨勢,注重整體性的網絡布局建設,加強物流基礎業務服務,拓展物流增值業務,開辟新的信息平臺業務,推進物流向現代化發展,形成全產業鏈、全品類、全流程物流業態體系,增強客戶體驗,打造“以平臺聚集產業、以產業整合資源、以資源催生服務、以服務助力發展”的物流發展新業態,進一步助推經濟發展。
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2009年,美國總統奧巴馬積極回應IBM首席執行官彭明盛提出的“智慧的地球”概念,提出火力發展以物聯網為核心的新興技術產業,實現人類社會與物理系統的整合,在此基礎上,人類可以以更加精細和動態的方式管理生產相生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平。奧巴馬認為這就是美國在21世紀保持和奪回競爭優勢的方式。
中國政府也對物聯網的發展極為重視。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。11月3日,總理再次指不要著力突破傳感網、物聯網關鍵技術。進入2010年,物聯網成為當年“兩會”的熱門話題,“積極推進‘三網’融合,加快物聯網的研發應用”也首次寫入政府工作報告。據了解,2010年一系列物聯網發展相關的產業政策將陸續出臺。
物流業是最早接觸物聯網理念的行業,也是中國物聯網在2003~2004年第輪熱潮中被寄予厚望的一個行業。很據物聯網發展現狀,在分析國內外物聯網發展對物流業影響的基礎上,我們認為物聯網的發展必將推動中國智慧物流的變革。因此在2009年10月,《物流技術與應用》編輯部和中國物流產品網聯合提出了“智慧物流”理念,開始在物流業全面倡導智慧物流變革。
認識物聯網的本質
物聯網概念不是憑空杜撰出來的,也不是某單項新技術突破引申出來的。物聯網的發展有堅實基礎,是現代信息技術發展到一定階段的必然產物,是多項現代信息技術的聚合應用與創新,是信息技術系統性的創新與革命。
物聯網的概念在1999年提出,當時基于互聯網、RFID技術、EPC標準,在計算機互聯網的基礎上,利用射頻識別技術(RFID)、天線數據通訊等技術,構造了一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網“laltemet ofthings”(簡稱物聯網)。這也是中國第一輪物聯網熱潮的基礎。
2005年11月17目,國際電信聯盟(ITU)借用了“物聯網”名詞,了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,宣布了無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾,都可以通過網絡主動進行信息交換。RFID技術、傳感技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。ITU描述了一個美好的、智慧的物聯網世界。物聯網概念的興起,得益于ITU的2005年以物聯網為標題的年度報告。然而,ITU對物聯網缺乏一個清晰的定義。
目前關于物聯網的定義有多種,眾多專家也有自己的描述,在對物聯網本質的認識上也存在一些誤區,物聯網還缺乏一個清晰的定義。但是,物聯網的基本概念框架已經形成,不會影響我們對物聯網本質的認識。
我們認為:物聯網就是“物物相連的互聯網”,是通過各類傳感裝置、RFID技術、視頻識別技術、紅外感應、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,根據需要實現物品互聯互通的網絡連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的智能網絡系統。
物聯網主要有三層架構,即:感知層、網絡層和應用層,如圖1所示。
從物聯網本質上看,物聯網是現代信息技術發展到一定階段后出現的一種聚合性應用與技術提升,將各種感知技術、現代網絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用,使人與物智慧對話,創造一個智慧的世界。因為物聯網技術的發展幾乎涉及到了信息技術的方方面面,是一種聚合性、系統性的創新應用與發展,才被稱為是信息技術的第三次革命性創新。物聯網的本質概括起來主要體現在三個方面:一是互聯網特征,即對需要聯網的“物”一定要能夠實現互聯互通的互聯網絡;二是識別與通信特征,即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網絡系統應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
物聯網認識方面的誤區
毋庸諱言,目前關于物聯網的認識還有很多誤區,這也直接影響我們理解物聯網對物流業發展的作用,因此有必要首先辨誤,理清思路。
誤區之一:把傳感網或RFID網等同于物聯網。事實上傳感技術也好、RFID技術也好,都僅僅是信息采集技術之一。除傳感技術和RFID技術外,GPS、視頻識別、紅外、激光、掃描等所有能夠實現自動識別與物物通信的技術都可以成為物聯網的信息采集技術。傳感網或者RFID網只是物聯網的一種應用,但絕不是物聯網的全部。
誤區之二:把物聯網當成互聯網無邊無際的無限延伸,把物聯網當成所有物的完全開放、全部互連、全部共享的互聯網平臺。實際上物聯網絕不是簡單的全球共享互聯網的無限延伸。即使互聯網也不僅僅指我們通常認為的國際共享的計算機網絡,互聯網也有廣域網和局域網之分。
物聯網既可以是平常意義上的互聯網向物的延伸;也可以根據現實需要及產業應用組成局域網、專業網。現實中沒必要也不可能使全部物品聯網;也沒必要使專業網、局域網都必須連接到全球互聯網共享平臺。今后的物聯網與互聯網會有很大不同,類似智慧物流、智能交通、智能電網等專業網,智能小區等局域網才是最大的應用空間。
誤區之三:認為物聯網就是物物互聯的無所不在的網絡,因此認為物聯網是空中樓閣,是目前很難實現的技術。事實上,物聯網是實實在在的,很多初級的物聯網應用早就在為我們服務著。物聯網理念就是在很多現實應用基礎上推出的聚合型集成的創新,是對早就存在的具有物物互聯的網絡化、智能化、自動化系統的概括與提升,它從更高的角度升級了我們的認識。
誤區之四:把物聯網當成個筐,什么都往里裝;基于自身認識,把僅僅能夠互動、通信的產品都當成物聯網應用。如,僅僅嵌入了一些傳感器,就成為了所謂的物聯網家電;把產品貼上了RFID標簽,就成了物聯網應用等等。
物聯網在物流業的應用分析
物流業是物聯網很早就實實在在落地的行業之一,很多先進的現代物流系統已經具備了信息化、數字化、網絡化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可視化、自動化等先進技術特征。很多物流系統和網絡也采用了最新的紅外、激光、無線、編碼、認址、自動識別、定位、無接觸供電、光纖、數據庫、傳感器、RFID、衛星定位等高新技術,這種集光、機、電、信息等技術于一體的新技術在物流系統的集成應用就是物聯網技術在物流業應用的體現。概括起來,目前相對成熟的物聯網應用主要在以下四大領域:
一是產品的智能可追溯網絡系統:如食品的可追溯系統、藥品的可追溯系統等。這些智能的產品可追溯系統為保障食品、藥品等的質
量與安全提供了堅實的物流保障。
目前,在醫藥、農產品、食品、煙草等行業領域,產品追溯體系發揮著貨物追蹤、識別、查詢、信息采集與管理等方面的巨大作用,已有很多成功應用。其中,粵港合作供港蔬菜智能追溯系統就是一個典型案例。通過采用RFID技術,可以對供港蔬菜進行溯源,實現了對供港蔬菜從種植、用藥、采摘、檢驗、運輸、加工到出口申報等各環節的全過程監管,可快速、準確地確認供港蔬菜的來源及合法性,加快了查驗速度,提高了查驗的準確性。通過RFID標簽與數據庫形成的“物聯網”,實現了對供港蔬菜的自動化識別、判斷和監管,可提高監管效率,實現快速通關。
二是物流過程的可視化智能管理網絡系統:這是基于GPS衛星導航定位技術、RFID技術、傳感技術等多種技術,在物流過程中實時實現車輛定位、運輸物品監控、在線調度與配送可視化與管理的系統。目前,全網絡化與智能化的可視管理網絡還沒有,但初級的應用比較普遍,如有的物流公司或企業建立了GPS智能物流管理系統,有的公司建立了食品冷鏈的車輛定位與食品溫度實時監控系統等,初步實現了物流作業的透明化、可視化管理。
在公共信息平臺與物聯網結合方面,也有一些公司在探索新的模式。展望未來,高效精準、實時透明的物流業將呈現在我們眼前。
三是智能化的企業物流配送中心:這是基于傳感、RFID、聲、光、機、電、移動計算等各項先進技術,建立全自動化物流配送中心,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。如:一些先進的自動化物流中心,就實現了機器人碼垛與裝卸,無人搬運車進行物料搬運,自動輸送分揀線上開展分揀作業,出入庫操作由堆垛機自動完成,物流中心信息與企業ERP系統無縫對接,整個物流作業與生產制造實現了自動化、智能化。這也是物聯網的初級應用。
四是企業的智慧供應鏈:在競爭日益激烈的今天,面對著大量的個性化需求與訂單,怎樣能使供應鏈更加智慧?怎樣才能做出準確的客戶需求預測?這些是企業經常遇到的現實問題。這就需要智慧物流和智慧供應鏈的后勤保障網絡系統支持。打造智慧供應鏈是IBM智慧地球解決方案重要的組成部分,也有一些應用案例。
此外,基于智能配貨的物流網絡化公共信息平臺建設,物流作業中手持終端產品的網絡化應用等,也是目前很多地區推動的物聯網在物流領域應用的模式。
目前,物聯網在物流行業的應用,在物品可追溯領域的技術與政策等條件都已經成熟,應加快全面推進;在可視化與智能化物流管理領域應該開展試點,力爭取得重點突破,取得有示范意義的案例;在智能物流中心建設方面需要物聯網理念進一步提升,加強網絡建設和物流與生產的聯動;在智能配貨的信息化平臺建設方面應該統一規劃,全力推進。
物聯網推動智慧物流變革
物聯網雖然早已在物流業有應用,但是物聯網理念的提出對現實中局部的、零散的物流智能網絡技術應用有了一種系統的提升,契合了現代物流的智能化、自動化、網絡化、可視化、實時化的發展趨勢。物聯網對物流業的影響將是全方位的,因為現代物流業最需要現代信息技術的支撐。
首先,物聯網的理念開闊了我們的視野,提高了我們的認識,讓我們能夠主動地全面提升物流業智能化、自動化與信息化水平,統一理念,開拓思路,借助于新的傳感技術、RFID技術、GPS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的發展,全面開創智慧物流新時代。
其次,物聯網必將帶來物流配送網絡的智能化,帶來敏捷智能的供應鏈變革,帶來物流系統中物品的透明化與實時化管理;實現重要物品的可跟蹤與追溯管理。相信隨著物聯網的發展,一個智慧物流的美好前景會很快實現。物聯網在物流業應用的趨勢與問題
物聯網發展推動著中國智慧物流的變革。隨著物聯網理念的引入、技術的提升、政策的支持,相信未來物聯網將給中國物流業帶來革命性的變化,中國智慧物流將迎來大發展的時代。
未來,物聯網在物流業的應用將出現如下四大趨勢:
一是智慧供應鏈與智慧生產融合。
隨著RFID技術與傳感器網絡的普及,物與物的互聯互通,將給企業的物流系統、生產系統、采購系統與銷售系統的智能融合打下基礎,而網絡的融合必將產生智慧生產與智慧供應鏈的融合,企業物流完全智慧地融入企業經營之中,打破工序、流程界限,打造智慧企業。
二是智慧物流網絡開放共享,融入社會物聯網。
物聯網是聚合型的系統創新,必將帶來跨行業的網絡建設與應用。如一些社會化產品的可追溯智能網絡就可以方便地融入社會物聯網,開放追溯信息,讓人們可以方便地借助互聯網或物聯網手機終端,實時便捷地查詢、追溯產品信息。這樣,產品的可追溯系統就不僅僅是一個物流智能系統了,它將與質量智能跟蹤、產品智能檢測等緊密聯系在一起,從而融入人們的生活。
物流滲透在人們生活的方方面面,不僅是產品追溯系統,今后其他的物流系統也將根據需要融入社會物聯網絡或與專業智慧網絡互通,如:智慧物流與智能交通、智慧制造、智能安防、智能檢測、智慧維修、智慧采購等系統融合,從而為社會全智能化的物聯網發展打下基礎,智慧物流也將成為人們智慧生活的一部分。
三是多種物聯網技術集成應用于智慧物流。
目前在物流業應用較多的感知手段主要是RFID和GPS技術,今后隨著物聯網技術發展,傳感技術、藍牙技術、視頻識別技術、M2M技術等多種技術也將逐步集成應用于現代物流領域,用于現代物流作業中的各種感知與操作。如,溫度的感知用于冷鏈;侵入系統的感知用于物流安全防盜;視頻的感知用于各種控制環節與物流作業引導,等等。
四是物流領域物聯網創新應用模式將不斷涌現。
物聯網帶來的智慧物流革命遠不是我們能夠想到的以上幾種模式。群眾是真正的英雄,隨著物聯網的發展,更多的創新模式會不斷涌現,這才是未來智慧物流大發展的基礎。
目前就有很多公司在探索物聯網在物流領域應用的新模式。如,某公司在探索給郵筒安上感知標簽,組建網絡,實現智慧管理,并把郵筒智慧網絡用于快遞領域;當當網在無錫新建的物流中心就探索物流中心與電子商務網絡融合,開發智慧物流與電子商務相結合的模式;無錫新建的糧食物流中心探索將各種感知技術與糧食倉儲配送相結合,實時了解糧食的溫度、濕度、庫存、配送等信息,打造糧食配送與質量檢測管理的智慧物流體系等等。
物聯網在物流業發展前景光明,但是面對物聯網熱潮,我們也要保持冷靜,不要不顧實際去跟風炒作。具體而言,應該注意以下三個問題:
一、切記浮躁心態。
近期以來,關于物聯網的發展新概念風起云涌,各行業與各地區都讓人感到有一股浮躁情緒,讓人感到一種無法言說的憂慮。新技術受到普遍關注,本是正常;但不正常的是,我們不是實實在在地推進,而是一窩蜂地炒作。對此,國家工信部一位官員就謹慎地指出,發展物聯網絕不能搞“大呼隆”,否則就是“浪費資源”,將會導致整個物聯網產業鏈受損。
二、盡快制定統一標準。
物聯網的發展與應用,向上關系到眾多物聯網技術裝備企業,中間關聯著電信等網絡層的基礎通信運營商,向下關聯著眾多應用企業與行業。物流行業僅僅是應用行業之一,在這種情況下,物聯網發展迫切需要統一標準,統一規劃,切忌各自為戰。但是,目前物聯網標準制定缺乏統一協作,由于缺乏統一的規劃,物聯網應用和產業規模發展也都受到很大影響。
關鍵詞:智慧物流;傳感器;激光技術;物聯網
Abstract: With the rapid development in intelligent logistics and E-commerce, logistics is increasingly related to our way of life. The internet of things(IoT)brings about not only lots of convenience but also some new challenges to people. As a great number of applications of high-performance and low-cost sensors are being applied, the break-through of the existing bottleneck of intelligent logistics is imminent, while a lot of progresses have been made in laser technologies, and wide applications in intelligent logistics have been implemented by taking advantages of measuring distance and velocity, positioning and other monitoring with lasers and sensors, etc. In this paper, the applications and future development trend of laser measurement and sensing technologies in the logistics field are comprehensively discussed.
Key words: intelligent logistics; sensor; laser technology; internet of things
引 言
智慧物流是利用集成智能化技g,使物流系統具有模仿人類的“思維”一樣,能感知、推理判斷并自行解決物流中某些問題的能力,它廣泛運用無線射頻識別、傳感器、定位系統、移動通訊等先進的物聯網技術,應用于運輸、倉儲、配送等基本環節,以實現智慧物流的自動化運作與智能化管理,其主要利用高新技術來代替傳統管理手段,來達到物流配送體系高效率、低成本的運作目的。并隨著大量高性能、低成本傳感器設備以及無線射頻技術(RFID)的普及,物聯網技術為物流發展的瓶頸突破提供了契機,智能物聯網的提出和發展更是使得智慧物流的進步有了更大的研究空間。因此,基于物聯網智能傳感器的研究與應用就具有重要的意義。
在智慧物流中,要做到物聯網的概念就必須實現對貨物感知、定位、識別、計量、分揀、監控等。同樣,在自動化生產過程中,倉儲物流由各種設備互相配合共同完成,如:貨物存取系統、輸送線、自動導向車、叉車、起重及吊運設備,需要與每一個工位保持有效的聯系以保證系統的正常工作:不能有碰撞、失控、生產過程中斷等情況發生。這就必須用到RFID、條碼以及各種傳感器,如:激光、紅外及視頻監控等傳感技術,因為它是物聯網的基礎,是人機互動的紐帶,其中激光檢測技術憑借其在測距、定位、測速、監測等方面的優勢,在智能化立體倉儲的空間利用、體積測算、港口散貨裝船機物位檢測、堆垛機和自動導向機等設備中起到了關鍵作用,并積極推動和提升了物流系統的整體性能[1]。
本文淺析了激光器測量和傳感技術在物流業現階段應用狀況,著手應用實例分析,重點闡述近些年激光測距、激光雷達技術在智慧物流領域的應用案例與未來的發展趨勢。
1 我國智慧物流的發展以及激光器技術在物流業的應用分析
2009年中國物流技術協會信息中心、華夏物聯網和《物流技術與應用》編輯部聯合提出了智慧物流的概念,認為智慧物流以物聯網為技術基礎,實現對物流運輸、倉儲、配送等環節的自動化、可視化與智能控制,是未來物流業的發展方向,也符合將來物聯網的發展趨勢[2]。
激光原理早在1917年由著名物理學家愛因斯坦提出,但直到1960年才在迫切的生產實踐需求和完備的理論體系背景下得以實現。激光一經問世,就獲得了超乎尋常的飛速發展,不僅使光學原理和技術應用獲得了全新的認知,而且直接導致了一門新興產業的出現。激光的使用使人們獲得了前所未有的先進方法和手段,以實現前人無法實現的想法和目標,去獲得空前的成果和效益,從而使得生產力得到了前所未有的發展。雖然我國激光產業近些年取得了長足的進步,但不得不承認,目前我國激光產業(特別是在激光核心器件方面)和激光產業發達國家還是存在明顯的差距,主要體現在成果轉化與產業化程度較低、基礎研究力量薄弱、激光關鍵器件技術提升緩慢等方面。
近幾年,民用激光器因其具有低功率、高穩定性和安全可靠性等多方面的優點引起了研究人員和應用企業日益濃厚的興趣,已經在通信、物流、醫療等民用領域大展身手,并在多種應用場合取代了目前常用的傳統設備。激光產品的出現以及其性能的不斷完善,必將加快激光技術在各領域的應用,從而提高生產工業自動化水平和人們的生活質量,而激光產品應用到物流行業也在人們的實驗中一步一步的走來,逐步提高了物流運輸自動化實現的進程。
(1)激光測距的應用。激光測距的原理與無線電雷達相同,在工作時由激光y距儀向目標射出一束很細的激光,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從發射到接收的時間乘以光速計算出從觀測者到目標的距離。由于激光測距儀具有探測距離遠、測距精度高、抗干擾性強、保密性好、體積小巧等優點正日益受到重視,并隨著激光定位技術的發展和成本價格的急劇下降,越來越多的汽車行業、自動化行走及物流倉儲系統等紛紛開始采用激光測距定位系統,極大地推進了大型物流倉儲系統精確定位自動化的進程。現代工廠的大型物流輸送系統通常采用的是激光條碼定位系統,該系統安裝方便,設置容易,具有良好的抗震性和防晃性,條碼對灰塵和損傷不敏感,響應時間小,精度高,并且集激光測距與旋轉編碼器的優勢于一身,既可以用于直線運動,也可以用于曲線定位,掀起了現代物流行業的自動化的新一輪技術革命的浪潮[3]。
(2)激光測體積在物料堆位自動測量系統中的應用。文章《火電場煤場儲煤量激光檢測裝置》中提出了煤場物料堆位測量的方案,該方案是利用裝有CCD點陣式攝像機和激光器的小車在口式堆取料機上作二維掃描運動,讓激光器發出激光照射在煤堆表面,根據出射光和CCD之間存在一定的夾角和不同的煤堆厚度,激光器的照射點在CCD照相機中所呈現的紅點的不同位置的比例關系,算出該點的厚度。同時,送樣小車會隨著運動路程通過CCD將這些離散的厚度點記錄下來,并將這些離散的掃描一并傳入PC機,PC機再利用這些點的坐標,用近似積分法,算出煤堆的體積[4-5]。同樣的,對于水泥廠的熟料庫或者糧倉等這類大型倉儲,都可以運用此項技術測量倉庫內的物料堆位信息以方便工作人員的查看和工程術人員的數據參考。
(3)激光傳感器的智能監控系統。通過傳感器對特定環境中的CO等氣體濃度進行監測并保持實時提醒在智能家居和智能倉儲中發揮著重要作用。該系統是基于物聯網和激光傳感器的智能監控系統,利用紅外激光探測傳感器對監控區域內氣體濃度進行探測,通過比較分析探測信息與參照數據來得到區域內氣體濃度情況,并依據對指標值的處理結果來控制各類設備的工作,使監控區域內的各種指標達到預想狀態。系統還具有溫濕度數據采集設備控制等功能,能夠利用溫度和濕度采集設備實時采集區域中的溫度和濕度信息,并根據采集數據控制空調、加濕器等設備的工作狀態,使監控區域內保持設定的溫濕度狀態[6-8]。
(4)分布式光纖傳感系統。原理為DTS系統使用一個特定頻率的光脈沖照射光纖內的玻璃芯。當光脈沖沿著光纖玻璃芯下移時,會產生多種類型的輻射散射。根據光在光纖中的傳輸速率和入射光與后向拉曼散射光之間的時間差,可以對不同的溫度點進行定位,這樣就可以得到整根光纖沿線上的溫度并精確定位。該系統可應用于危化品倉儲中,根據其分布式線型光纖感溫火災報警系統的特性,系統監測到的是光纜沿線的長期工作溫度情況。因此,在事故發生之前,系統已經進行了長期有效的溫度監測,并可利用經驗值根據溫度情況做出合理判斷,在火災發生之前對事故發展情況進行掌控,真正做到防患于未然。它能迅速反映火情大小、火災蔓延方向和火災煙霧風向,及時給指揮部門提供各類信息,及時給消防主機提供準確的信號,將火災倉儲的損失減小到最低程度[9]。
2 激光技術的應用實踐
隨著10年物聯網發展熱潮和13年工業4.0的提出,在智能物聯網應用方面,相關研究人員開始了全新的探索和實踐,下面簡單介紹近年幾個企業在智慧物流技術應用的案例。
(1)浙江省煙草公司紹興市公司卷煙配送中心由于儲量巨大、貨物擺放密集且出貨頻繁,因此需要一套完備的倉儲自動化設備和有效的管理機制來完善倉儲服務以滿足其進出貨安全、快捷、高效的目的。該配送中心選用的是高架貨庫系統中的堆垛機設備,其采用了激光測距定位條碼定位系統旋轉編碼器作為定位的測距定位系統,通過對位置定位系統的詳細考察分析比較,完成全自動化、準確無誤、定點存取貨物的流程,該系統還擁有故障率小、精度高等優點并在實際使用中水平往復精度及垂直升降定位精度都達到了±3mm的水平。
此工程是爭創錢江杯的工程之一,采用的測距測速傳感器是激光測距器和條碼定位儀,結合變頻器、PLC技術和精確的絕對認址及閉環控制系統,達到機動性好、停準精度高的特點,既滿足設備定位精度的要求,也實現了故障率低、經濟、實用的特點;由于激光測距儀應用上實際環境條件的限制,在垂直向很難滿足定位要求,于是在垂直向采用條碼定位儀,它的響應時間為1ms,精度可達0.83mm,在保證設備正常運行的同時也滿足其定位要求,也避免了后續維修上的困難及相互影響,目前該技術也廣泛應用于食品、煙草、汽配、藥品等倉庫或者配送中心[10-11]。
(2)港口行業作為國家重要的交通基礎設施產業的主要組成部分,對國民經濟的發展具有重要的基礎作用,有較高的社會效益。同時我國經濟的快速發展對港口行業形成巨大市場需求,在國家和地方性政府的大力支持下,港口散貨總體吞吐量在逐年的迅速增長,碼頭散貨裝卸面臨很大的壓力,實現智慧物流的模式和散貨的自動化裝卸勢在必行。天津港煤碼頭引進的新型散貨自動裝船設備,可在無人操作的情況下實現遠程自動化裝卸作業,在提高作業效率的同時實現了安全性、可靠性作業,也節約了人力成本,為其他港口提供了切實可行的實例依據,也勢必成為未來散貨裝卸自動化系統的新的發展形勢[12]。
天津港煤碼頭的多次裝船試驗廣泛應用沈陽自動化散貨裝船機物位檢測技術。為實現散貨裝船機在安全作業的前提下自動快速高效地完成裝船作業,它利用安裝在散貨裝船機上的激光雷達,通過多軸伺服控制激光雷達完成對船艙的三維輪廓掃描,后臺運用截面邊緣提取算法與圖形擬合算法相結合的圖像處理算法,自動實時獲取船艙尺寸以及艙內物料的形狀,確定落料軌跡,來實現散貨裝船機的自動化作業。其檢測數據與實際的數據對比如表1所示[13]:
(3)在現代工業生產和智慧物流中,倉儲業已經成為企業物流的一個重要環節,它的成本控制、自動化的程度時時影響著企業的效益和服務水平。同樣水泥工業和大型糧倉也不例外,通常需要將飼料、顆粒狀物料、水泥等貨物放在高10~20米高圓筒型倉庫中,為了控制生產的連續進行與產品的儲存就必須對倉庫現存量進行實時監測與控制,最有效的方法就是通過測量物料的高度來估算物料的存儲量。考慮到目前激光物位計的小型化、方向性好、非接觸式、連續、量程大等特點,同時操作簡單,能夠測量高粘度物質或粉狀物質,并且廣泛應用在高溫高壓、真空和狹小彎曲環境中,分辨率達到1mm、精度
3 激光技術在物流業的未來發展方向
以萬能傳感器著Q的分布式傳感系統是根據沿線光波分布參量,同時獲取在傳感光纖區域內隨時間和空間變化的被測量的分布信息,包括溫度、濕度、振動、氣體濃度等,現已廣泛應用于管道、隧道、圍欄、電力系統檢測等方面,但是在倉儲上卻少有應用,然而隨著生鮮果蔬、水產品、煙草、醫藥等物流業的發展,尤其是危化品企業對倉儲環境參數的監控提出了更高的要求,特別是溫度、濕度等倉儲環境參數對存儲物品的壽命和腐損率有著重要的影響,并且要求實時監控、圖形化顯示的同時,最好能對所屬貨架、藏品柜等甚至是單箱貨物的溫度、振動情況進行監控,而不是一個籠統的空間溫度值。因而將新的科學技術引入倉儲系統中構建信息化、網絡化、智能化的倉儲環境監控系統是重大事故的有效預警措施,具有重大的應用背景及意義。
在現階段的國內絕大多數倉儲企業仍采取人工作業方式,但隨著電子商務的不斷發展與壯大,僅僅叉車的使用根本無法滿足企業對于快速增長的貨物處理需求,更無法滿足顧客對于購買商品便捷、高效的購物體驗。而目前發達國家倉儲運作模式均采用了現代化的物流系統,需要達到這樣的模式單一物流公司或者軟件公司很難實現,擁有跨領域的合作才能實現領域技術雙贏的突破。例如做為中國激光業界的后起之秀――海目星激光,就與聚龍股份合作,共同投資組建遼寧聚龍智能物流科技有限公司。他們致力于物流、倉儲自動化設備及系統的研發和業務的開拓,主要方向是金庫物流管理系統。這種技術型公司利用在軟件和自動化設備方技術方面的優勢與投資公司在客戶資源方面的優勢結合,可以實現在智慧物流領域業務的快速增長與突破。
匯能光電有限責任公司創始人徐仕安認為,“中國激光設備走的是模仿、吸收和創新的道路,因為在激光技術和自動化緊密結合的今天,工業制造領域的自動上下料、倉儲、物流、無人車間等都涉及到自動化,而這些領域的生產,已離不開激光技術。”想象一下,在我們未來的智能倉儲中,裝備了以激光制導技術為核心的AGV搬運小車,具有無線的通訊和信息處理的能力,能根據操作人員先前下達的指令協同作業,甚至發展到后期有了場景的自適應能力,能應對復雜環境的突發狀況,來達到高效完成裝卸與搬運的目的。這將是飛躍性的歷史革新,就如同傳統手機迅速被智能手機取代一樣,留給傳統裝卸、搬運裝備的轉型升級時間不會很長,所以,傳統物流企業現在要做的就是與相關裝備廠商合作,朝著提升企業智能化水平方向不斷革新,提高智能裝備的技術水平。由此可見,激光測量與傳感技術的高速發展和日益普及勢必將引起智慧倉儲的大革新,甚至是整個物流行業、整個制造業,生產、配送乃至于我們生活方方面面都會得到全新的服務水平[15]。
4 總 結
隨著中國智能制造的不斷推進,激光技術憑借其在測距、定位、測速、監測等方面的優勢在智能化立體倉儲的空間利用、堆貨體積測算、港口散貨裝船機物位檢測等方面已經擁有了無可替代的應用前景,對于物流業、工業激光的需求也將越來越大,相信在“互聯網+”和“工業4.0”等背景下一些新思路和觀點的提出,會使得智慧物流下的激光技術應用演繹出更絢麗的光彩。
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Abstract: Agricultural product intelligent logistics is a comprehensive logistics system to improve the logistics system of agricultural products, enrich urban and rural residents, promote industrial structure adjustment, solve the problems of rural residents' employment, and promote the harmonious development of Hangzhou society. Based on the experience of intelligent logistics of domestic and foreign agricultural product development, the paper analyzes the present situation of the development of intelligent logistics in Hangzhou, and points out some problems. At the same time, according to the characteristics of the actual development of the intelligent logistics in Hangzhou, the paper puts forward the suggestion of constructing the intelligent logistics system based on agricultural products E-commerce in Hangzhou.
Key words: agricultural products; E-commerce; intelligent logistics
1 杭州市農產品電子商務智慧物流情況
1.1 農產品電商有一定集聚
(1)有一定數量的電商產業園。①臨安市共有兩個電子商務園區,分別位于城區的臨安市電子商務產業園和臨安西部龍崗鎮的中國堅果炒貨食品城。②余杭區北部新城利用杭州農副產品物流中心資源優勢,成立了正易國際電商園和小洋壩農產品冷鏈物流園。③淳安縣擬于千島湖鎮珍珠半島區塊建設電商產業園,面積5 000平方米。④江干區正在建設的九堡電子商務一條街、花卉電商產業園前景看好。
(2)縣級平臺發揮了一定的作用。目前,全市6個區縣市共建成了7個縣級平臺,其中在阿里巴巴上建設4個第三方平臺,自建3個縣級平臺,提供服務面積達到11 371平方米,共為575家農業電商企業提供服務,2014年平臺電商銷售額約為1.6億元,縣級平臺在集聚發展、公共服務、資源整合、人才培養等方面發揮著越來越重要的作用。
1.2 產業電商化程度不斷提升
依托產業基礎,形成了產業與電商融合比較緊密的集群態勢,整體上呈現梯度發展趨勢。從茶葉、花卉苗木、水產、畜禽、蔬菜、竹業、水果、干果、蠶桑及制品、中藥材、蜂業等優勢特色產業看,均已不同程度地與電商進行了融合,其中茶葉、花卉苗木、竹業、干果、蠶桑及制品、蜂業等產業的電商融合度比較高,屬于第一波融合發展的產業。如臨安已經出現不少只做線上電商的山核桃經營戶。而水產、畜禽、蔬菜等生鮮農產品因儲存、物流、保鮮、包裝和標準化等問題,發展相對滯后,但目前已經出現眾多模式創新,勢必成為產業電商化的第二波發展。比如,杭州農副產品網絡公司依托勾莊農副產品物流中心,建設互聯網農產品批發市場,2014年實現交易2 500萬元;杭州安廚電子商務公司采用“電商平臺+配送中心+合作社(基地、農戶)”的全產業鏈模式,全面推進訂單農業,2013年成立至今已實現生鮮電商銷售1 000萬元以上。另外綠城農業、佑康等公司均在探索生鮮電商配送體系的建設。
1.3 農產品電子商務物流發展模式多樣化
物流是電商的關鍵環節,電商與物流的有效銜接和模式創新給農產品物流提供了新思路。如臨安康太炒貨食品廠的物流模式提高了電商的競爭力。而生鮮宅配中智能儲物柜低溫保鮮模式的創新,使生鮮配送體系建設出現了新的生機。產品包裝的創新是花卉產業電商化的關鍵一環,江干區國美園藝在花卉包裝上的創新,使鮮花電商走向了全國。
1.4 一批智慧物流研發基地應運而生
杭州已經加快建設杭州臨江傳化綜合物流產業園、杭州空港物流園區、順豐(杭州)智能電商物流產業園等一批重點園區,著力推進順豐速運全國航空快件基地、長安民生杭州汽車零部件制造配送項目、青山湖科技城國際物流中心等一批重大項目,并依托重點企業和園區,建設形成國家高新區(濱江)智慧物流研發基地、大江東智慧物流裝備和供應鏈管理示范基地、未來科技城智慧物流科創基地等三大創新基地,讓智慧物流成為全市物流業發展的新增長點。
1.5 智慧物流大數據促進產業協同發展
去年“雙11”,淘寶物流訂單同比翻了近一倍,但是整個物流體系運作卻非常順暢,沒有出現以往的爆倉情況。究其原因,這得益于物流大數據的應用和信息共享。此前,阿里巴巴旗下的“菜鳥網絡”,已根據快遞公司開放的物流數據,結合買家預售及商家備貨數據,對成交量進行了精準預測,使得準備和應對更從容。不僅如此,信息化的電子面單配合電子揀貨系統,使得商家的發貨效率至少提高了30%。杭州市已經加大支持物流運輸與配送智能化技術研發和應用,依托重點企業,加快建立包括電子數據交換、電子訂貨系統、全球定位系統、手持射頻無線終端、條碼技術等現代信息技術的智慧物流技術體系。
1.6 智慧物流基礎設施日趨完善
杭州市已從公路、水路、港口、航空等方面入手,加快物流業基礎設施建設。例如,繞城西復線(二繞)計劃今年開工建設,總長度100公里,計劃總投資240億元;繼續推進運河二通道規劃研究,適時開工建設;繼續推進杭州蕭山國際機場航空港建設等。同時,杭州也為智慧配送管理環節想了許多辦法。外圍配送方面,已經著手研究在杭州外圍城郊接合部的交通大樞紐區域和繞城內小互通區塊建設城市共同配送網絡體系,構建區域網絡化城市物流配送基地(平臺)。在對部分樞紐互通用地論證的基礎上,計劃在杭長高速紫金港樞紐、瓶窯樞紐等互通區域發展城市物流配送項目。
1.7 農產品電商遞進發展,生鮮配送發展加速
杭州市農產品電商最初以堅果炒貨、茶葉為主,在全市前10位農產品電商中占了7家,解決了農產品“進客廳”的問題。而隨著農產品電商的繁榮,一些便于包裝、運輸的制成品(如熟食類)及調料品完成了“進餐桌”的問題。而消費者需求又進一步引發了不少農業企業和合作社開始嘗試生鮮蔬菜的電商直配方式,探索農產品“進廚房”的模式。雖然前期按周、按月通過電商銷售“組合套餐”的生鮮直配模式步履艱難,但目前已經出現對生鮮配送中物流環節和小區智能低溫保鮮柜的創新,通過鎖定小眾目標群體,避開與農貿市場的競爭,其商業盈利模式已逐漸成型,使生鮮配送發展加速的趨勢明顯增強。
2 基于農產品電子商務的杭州市智慧物流建設中存在的問題
2.1 農產品產業集聚程度不高
農產品電商物流產業發展的先決條件是具備適合電商模式的產品,如果供應量達不到一定的規模,物流成本、營銷成本相對就比較高,自然就難以發展,而反之,則能較好地與電商物流進行融合,從而快速得到發展,臨安的堅果產業及其他電子商務村的電商物流發展已經成為實證的樣本。
從全市十大農業電商企業的區域分布看,除了臨安市因先發優勢和產業優勢占了3席,其余7家分布在蕭山、余杭、江干、濱江、名勝等城區,其主要原因是這些區域的技術服務、人才流動、物流服務、融資服務等更為便利,電商的生態系統較為完備。而從14家電子商務村的分布情況也可以看出類似的問題,電子商務村的集聚發展吸引了技術服務商、物流企業的對接服務,從而更好地促進了電子商務村的繁榮與發展。為此,需要政府通過政策和舉措,引入技術服務商,加強人才培訓,建設物流體系,提供融資便利,建設產業園等,創建不同層面的電商物流生態系統。
2.2 高素質人才缺乏
由于農村電商物流人才基本上都是分布在鄉村,人才既難招又難留,關鍵的營運人才一直十分難得。為此,一方面,政府要提供專門的高素質人才培訓,另一方面則依靠電商物流進鄉鎮、進農村以及電商物流產業園的建設,推進分工的精細化與專業化,緩解高素質人才缺乏的問題。
2.3 城鄉一體的流通市場不完善
由于生鮮農產品易腐爛變質等特性和網絡分布不均衡等原因,導致電子商務和生鮮農產品物流之間無法進行有效銜接,一方面是農產品零售市場價格昂貴,另一方面是農民手中農產品賣不出好價錢,難以體現農產品物流的優越性;流通渠道單一,不能滿足當前農產品的需要;物流技術落后,難以承擔起農產品對其較高的需求。在國內,曾經把物流“下鄉難”看作制約農產品電商的主要因素。
3 基于農產品電子商務的杭州智慧物流體系構建策略
3.1 首先解決貨物存放問題
(1)布局規劃,引導農業產業集聚發展,就近存放農產品
依托杭州市原有的農業產業布局,對全域農業產業的布局進行適當的規劃調整,引導農業產業的集聚發展,從而促進產業與電子商務物流的深度融合。如江干區的花卉、蕭山的苗木、臨安的堅果竹筍、淳安的高山蔬菜等。通過規劃調整,一方面使農業產業更加集中,有利于產品、物流、人才、營運服務等要素的集聚,減少貨物的采購、運輸、存儲等成本,提升農產品電子商務物流的競爭力;另一方面,使各區縣之間的農業產業得以錯位發展,避免同質競爭,有利于全域農產品電子商務智慧物流的有序發展。
(2)建立適度的智慧化倉儲管理系統
由于農產品的特性,對智慧化倉儲管理系統尤其需要。杭州市應該在農產品比較集中的區域或者生鮮產品集散中心(比如勾莊)發展自動化物流倉儲中心,應支持利用信息化手段,將訂單運營、分揀加工、客戶服務等功能進行整合,建立智慧化倉儲管理信息系統。利用二維碼、無線射頻識別(RFID)等感知技術,提高貨物信息在倉庫管理流程中數據錄入的效率和準確性,確保企業及時準確地掌握貨物流轉情況,合理保持和控制企業庫存。通過商品編碼技術,提高各類訂單需求的出入庫處理能力,對庫存貨物的批次、保質期等進行管理,實現智能盤點。利用信息系統的庫位管理功能,及時掌握所有庫存貨物所在位置,提升物品揀選、傳送、識別等設備的自動化水平,以使得生鮮農產品保質保量地送到廣大消費者餐桌上。
3.2 其次解決配貨問題
(1)建立標準化管理模式,降低生鮮商品在物流中心內的損耗
由于生鮮商品的保質期短,很多企業會在原產地建立加工與物流中心,大宗生鮮商品到達物流中心后需要進行加工、包裝、裝箱等流程。無論采用何種形式和自動化水平的物流中心,企業都應建立標準化的管理模式,包括從收貨到入庫、上架,采用標準的容器,使用標準的包裝,采用標準的作業流程,控制商品在各個溫度帶的標準停留時間等,以保障生鮮商品在流通過程中的品質,并最大限度地降低損耗。并且,物流中心的設備選擇應以提高流通速度和保證食品安全為前提。在設備的配置方面,也應盡量減少用于存儲的設備,而以揀選和分揀設備為主。例如,瑞士的生鮮企業GMOS就在其配送中心內使用存儲與揀選相結合的方案。在該方案中,整箱的生鮮商品被直接存放在地面上,同一品類的料箱被碼成一垛,系統收到訂單后,由龍門架機器人揀取相應的料箱,并送到指定的位置,這不僅提高了生鮮商品的存儲密度,也實現了高效率的揀選。另外,選擇的物流設備要滿足食品安全需求,無論從材質、設計和運行穩定性方面都有嚴格的要求,避免對生鮮商品造成污染和損耗。杭州的生鮮配送中心也可以借鑒此方法。
(2)充分利用電商布局農產品冷鏈
發展農產品電商智慧物流,應該充分利用現有參與了生鮮農產品冷鏈的電商來解決配貨的問題。我國最早的生鮮電子商務出現在2005年,主要以易果生鮮網為代表。隨后,又出現了莆田網、沱沱工社、優菜網等一批具有代表性的垂直生鮮電商。2012年,我國大型電子商務和快遞龍頭企業也開始紛紛進軍生鮮冷鏈領域,生鮮O2O因此進入了大規模發展態勢。第一,順豐優選:順豐集團于2014年9月25日正式推出了“冷運”新品牌。“順豐冷運”是在整合順豐現有物流、電商、門店等資源的基礎上,為生鮮食品行業客戶提供冷運倉儲、冷運干線、冷運宅配、生鮮食品銷售、供應鏈金融等一站式解決方案,其針對的客戶包括食品企業、生鮮食材市場、餐飲企業、生鮮電商等;其服務結構包括生鮮速配、大閘蟹專遞、冷運倉儲、冷運干配、冷運零擔、冷運宅配等。第二,京東商城:2012年7月,京東正式推出生鮮頻道。目前,京東已經完成了對全國及同城配送的戰略布局,通過O2O模式將線上、線下進行深度整合,利用零售門店本地物流體系,再次升級物流服務;同時,京東推出的“1小時達”、“定時達”、“15分鐘極速達”、“上門體驗”等多項服務也使消費者享受到了更迅速、更個性化、更優質的物流體驗。此外,還有1號店、天貓的喵鮮生、蘇寧易購、亞馬遜等都開展了農產品冷鏈相關業務。杭州市可以充分借用這些電商成熟的經驗來開辟農產品智慧物流的又一渠道。
3.3 第三解決車往哪兒走的問題
(1)建立科學有序的智慧化物流分撥調配系統
農產品電商智慧物流過程中應優化配送路線,利用大數據技術采集路況信息,建立交通狀況模型,與智能交通系統對接,依據實時路況動態調整配送路線。實現自動調配,鼓勵運用北斗等導航定位技術,實時記錄配送車輛位置及狀態信息,利用云計算技術,做好供應商、配送車輛、門店、用戶等各環節的精準對接。加強流程控制,運用信息技術,加強對物流配送車輛、人員、環境及安全、溫控等要素的實時監控和反饋。
關鍵詞:物聯網;推廣應用;現代物流
中圖分類號:F253.9 文獻標識碼:A
物聯網(Internet of Things,IOT),一種利用互聯網、傳感等技術的新興網絡,目前是全球關注的信息技術領域的“熱點”,被公認為是繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次浪潮。從本質上講,物聯網是先進信息技術的集成應用,它的發展為各行各業的發展帶來了變革的契機。
物流是國際上公認的繼原材料、勞動力之后的“第三利潤源泉”,加快現代物流業的發展對于產業結構優化升級與經濟發展方式轉變具有十分重要的意義。面對物聯網發展所帶的機遇,何時啟動物聯網的應用、如何推動物聯網的應用,這些都是政府與行業在推動現代物流業發展時必須重點考慮的問題。本文正是緊密結合以上這些問題,從利于物聯網在我國物流行業推廣應用的角度出發,提出科學地進行推廣物聯網應用工作的策略與相應的保障措施。
1 物聯網對物流行業的影響
物聯網的應用,將會有效解決現有物流信息系統與物體之間存在的信息鴻溝問題,大幅度提升物流作業信息化水平,實現物流全程的可視化管理,實現各個物流作業環節的無縫銜接,從而對物流服務各環節運作產生積極影響。在生產環節,通過應用EPC與RFID技術,可以實現生產資料與產成品的全程識別與跟蹤,大幅提高生產效率;在運輸環節,通過RFID、GPS、GIS等物聯網技術的應用,可以實現運輸全程的可視化管理,在提高運輸效率的同時,保障貨物在途安全;在倉儲環節,通過RFID等物聯網技術的應用,實現出入庫、貨物盤點等倉儲作業的無紙化、自動化,避免人工操作出現的失誤,提高倉儲管理的整體效率;在配送環節,綜合應用物聯網技術后則可以大大縮短揀選時間,提高貨物的配送效率等;在銷售環節,智能貨架自動識別并隨時報警,通過網絡實現敏捷反應,有利于供應鏈上的各個主體及時掌握市場上的最新動態,消除牛鞭現象等,提高整個供應鏈的運作效率。
2 物聯網在物流行業應用現狀及發展趨勢
2.1 應用現狀
物聯網與物流行業具有天然的“耦合”性,物聯網理念提出后,物聯網技術便率先在物流行業中得到了應用。通過對物流行業物聯網的應用情況進行調研以及相關案例的分析發現,物聯網技術在物流業的各個作業環節得到了一定程度的應用,主要體現在以下兩個方面:
(1)運輸與配送環節。運輸和配送環節應用的物聯網技術主要包括GPS、GIS、RFID等技術。如醫藥物流應用GPS與GIS技術實現藥品運輸全程可視化管理,應用RFID電子標簽提高藥品的分揀效率;運輸企業應用車輛定位系統進行車輛的調度管理,并通過應用物流運輸信息系統實現貨物運輸過程中物流、資金流和信息流的三流合一。
(2)倉儲管理環節。倉儲環節應用的物聯網技術主要包括RFID、無線傳感、紅外等技術。如英特爾醫藥物流應用溫度感應器實時監控藥品倉庫的溫度,從而確保藥品的質量安全;珍誠醫藥物流應用RFID電子標簽實現藥品庫內定位,提高了倉儲管理的效率;嘉興電力局的應急物資儲備倉庫應用RFID技術,實現了物資智能化識別、定位、追蹤、監控和管理。
總體來說,物聯網在物流行業的應用還只是局部的、閉環的應用。而在已有的應用中,基本以感知技術的應用為主,智能處理技術的應用比例很低,僅僅實現了物流信息由過去被動的“告知”到現在主動的“感知”,離真正的“智慧物流”還有很大的距離。市場需求方面,目前僅有部分大型物流企業萌發出物聯網的應用需求。
2.2 推廣應用存在的問題
整體而言,物聯網在我國物流行業的應用處于快速發展的起始階段。實現物聯網的普遍性應用,仍存在一系列的障礙,如關鍵技術有待突破、政策環境有待完善、技術標準有待統一、商業模式有待完善等。而作為物聯網應用的主體,物流企業的情況也是在推廣應用物聯網時必須要重點考慮的。從物流企業的角度出發,影響物聯網在物流行業推廣應用的問題主要包括以下兩點:
(1)物流企業應用意愿不高。從我國物聯網發展情況來看,物聯網技術尚處于技術研發與準備階段,離行業級的規模化應用還有很大的距離,因此現在談利用物聯網技術降低物流成本為時尚早。物流行業屬于利潤率偏低的行業,物聯網的應用有時不僅不降低企業的物流成本,甚至是增加企業的物流支出。對于以人工操作為主要業務操作方式的我國物流企業而言,在勞動力成本上升到一定程度之前,大多數的物流企業仍無足夠應用物聯網技術的動力。
(2)無成熟應用經驗可供借鑒。物聯網的發展與應用整體處于起步階段,大多數企業只是將GPS等物聯網感知技術應用于運輸、倉儲環節,用于信息的準確及時采集。到目前為止,在我國物流行業內尚無應用物聯網覆蓋所有的物品,實現所有物品的遠端感知和控制,并形成完全智慧的物流體系的企業。而物聯網技術屬于新興技術的一種,企業在應用新興技術時,除了考慮實用性、穩定性及安全性外,也會特別重視同行業其它企業的經驗。因此,無典型成熟應用經驗可供借鑒,將會是物聯網物流行業推廣應用的主要障礙之一。
2.3 發展趨勢分析
關鍵詞:物聯網;石化行業;RFID射頻技術;網絡同性技術
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)23-5565-03
Internet and Its Application in Petrochemical Industry
LI Ya-jie1, CAO Wei1, WEI Qi2
(1.Automation Research Institute of Lanzhou Petrochemical Company Petrochina, Lanzhou 730060,China; 2. China Guangdong Petro? leum Petrochemical Industries Co., Jieyang 515200,China)
Abstract: The following computer, Internet, Internet technology has brought the third world in the context of information industry tide, more and more become the focus of global concern, will give the people’s production and life brought about profound changes. This paper introduces the origin, definition of Internet of things, involving technology, predicted the development trend of the Internet of things, things technology application in petrochemical industry case, looking things technology application in petrochemical industry trends.
Key words: the Internet of things; petrochemical industry; RFID technology; sensing technology
1關于物聯網
近年來,物聯網[1,2]成為炙手可熱的名詞,許多人預言物聯網將徹底改變人們的生活方式,帶動億萬級的產業發展,成為信息化發展的新的推動力量。那么,物聯網究竟是什么由來,他離我們到底還有多遠?早在1995年,比爾·蓋茨在《未來之路》一書中就已經提及物聯網概念(Internet of Things),只是當時受限于無線網絡、硬件及傳感器設備的發展,沒有引起世人的重視;1998年,美國麻省理工大學(MIT)創造性提出了當時被稱作“EPC”系統的“物聯網”構想;2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)正式提出了“物聯網”的概念:稱“物聯網”為“The Internet of things”(ITO),并發表了年終報告《ITU互聯網報告2005:物聯網》;2009年1月,IBM提出“智慧地球”構想,物聯網為其中不可缺的一部分,而奧巴馬對“智慧地球”構想作出了積極回應,并將其提升為國家層級的發展戰略,從而引起全球廣泛關注。2009年1月,IBM提出“智慧地球”構想,物聯網為其中不可缺的一部分,而奧巴馬對“智慧地球”構想作出了積極回應,并將其提升為國家層級的發展戰略,從而引起全球廣泛關注。2009年8月7日總理視察無錫微納傳感網工程技術研發中心并發表重要講話之后,“物聯網”概念迅速升溫。物聯網又稱傳感網,它掀起了繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業新浪潮。
通過射頻識別(RFID,Radio Frequency IDentification)、紅外感應器、全球定位系統(GPS,Global Positioning System)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。全面感知、可靠傳送、智能處理是物聯網的基本特征[3]。
物聯網主要涉及六大關鍵核心應用技術[4],分別是共性支撐技術、無線傳感網(WSN,wireless sensor network)技術、數據處理技術、新型傳感器技術、RFID電子標簽技術、地理信息系統(GIS,geographic information system)技術。物聯網具有與互聯網類同的資源尋址需求,以確保其中聯網物品的相關信息能夠被高效、準確和安全的尋址、定位以及查詢,其用戶端是對互聯網的延伸和擴展,即任何物品和物品之間可以通過物聯網進行信息交換和通訊。因此,物聯網又在不同應用領域的專用性、高度的穩定性和可靠性、嚴密的安全性和可控性等方面有別于互聯網[5,6]。
2物聯網技術發展趨勢
研究表明,物聯網技術的發展趨勢主要表現在以下六個方面:集電子產業、軟件業、通信運營業、信息服務業和面向行業的應用與系統集成中心等于一體的完整產業鏈正在逐步形成。應用試點向行業規模化應用拓展,跨行業和地區的綜合性應用正逐步啟動。應用功能以目前的身份識別、電子票證為主逐漸向物品識別過渡,如向資產管理、食品藥品安全監管、電子文檔、圖書館、倉儲物流等物品識別拓展。應用頻率以低、高頻為主逐漸向超高頻和微波過渡,即從低高頻的門禁、二代身份證應用逐步向高速公路不停車收費、交通車輛管理等超高頻應用拓展。RFID與新技術的融合將會衍生出更多的商業模式,如手機移動支付將會是未來RFID最大的市場,利用RFID進行人與物的實時定位也將會成為未來的主流應用之一。RFID以及傳感技術的發展使得社會公共管理呈現出管理智能化、物流可視化、信息透明化的發展趨勢。
我國在物聯網的“采集、傳輸、處理、應用”四大核心領域中,優先發展的是采集與應用領域,具體優先發展的領域是RFID產業、智能家居、智能交通、智能醫療、智能電網。
RFID產業:物流、金融、零售、物品防偽、環境保護、身份識別等很多方面,都離不開RFID,今后隨著物聯網的大規模應用,其應用范圍會更加廣闊。智能家居:除了通常所說的電表、氣表、水表的智能化處理,將來家里的空調、冰箱等電器設備,都可以接入物聯網,以監控其運行、減少故障等等。智能交通:在汽車的部件上裝上傳感器,通過網絡與智能的指揮后系起來,這樣人們在駕駛汽車的時候,就可以提前知道哪個地方出了故障、哪個路段特別擁擠,以減少汽車追尾事故、等待時間和尾氣排放等等,這是智能城市必不可少的一部分。智能醫療:將嵌入式芯片裝到患者身上,就可以隨時感知到患者的血糖、血壓和臟器的情況,并通過網絡與后臺的醫療、保健系統聯系在一起,隨時給出警示和應對建議。智能電網:是指在發電、輸電、配電、用電等環節應用以物聯網為主的新技術,實現用電的優化配置、節能減排,能源事關國家的命脈,因此發展物聯網要首先關注智能電網。
3物聯網在石化行業的應用
3.1某石油集團數字油田應用案例
某石油集團公司應用數字油田提升油田的管控一體化水平,數字油田包括五部分內容,分別是:采集與控制子系統、數據傳輸子系統、生產運行管理子系統、油氣生產物聯網信息安全、油氣生產物聯網標準規范。其中,生產運行管理子系統利用感知的生產信息,通過對生產規律的總結,建立覆蓋地下、地面生產全過程的生產管理模型及預測預警模型。實現生產過程實時診斷,控制參數實時預警,數據信息實時,決策管理智能科學;數據傳輸子系統利用通訊技術,實現對現場數據信息傳輸實時高效、指令下達準確可靠、網絡安全穩定;并實現與生產運行管理的一體化無縫連接;數據采集與控制子系統利用傳感、射頻等技術,感知油氣生產信息,建立覆蓋油氣全過程準確、可靠的自動化采集與控制子系統。實現采集數據完善準確,過程控制精確到位,安全管理及時有效,系統控制穩定可靠。某石油集團數字油田的系統框架如圖1所示。
圖1數字油田的系統框架
3.2基于RFID的某石油集團產品批次質量跟蹤應用案例
某石油集團公司針對在信息采集和庫房管理流程方面存在的問題,通過將RFID技術作為供應鏈全程信息采集的主要手段來進行產品批次質量跟蹤。具體做法是:選取若干種產品;1個生產庫房、1個大區銷售庫房、若干前端銷售庫房、若干終端客戶;僅管理汽車運輸業務量身定制符合采用RFID的新庫房管理流程。將供應鏈各節點(庫房、客戶端)的準確、有效、及時的信息上傳到產品批次質量跟蹤系統平臺。RFID系統成為已有系統的有益補充。基于RFID的某石油集團產品批次質量跟蹤系統的系統范圍如圖2所示。
4物聯網技術在煉化行業的應用展望
1)智能化化工產品儲運綜合管理:依靠現有網絡、無線數據通信、RFID技術、網絡技術以及現代物流儲運信息軟件等成熟技術,切實提高化工儲運整體運作水平,實現智能綜合化工物流儲運管理。
2)智能化油品儲運綜合管理:在煉化行業已建油品儲運生產調度系統、機車三大件系統、車號自動識別系統等系統的基礎上,拓展智能化油品儲運管理綜合系統功能,整合或替代原有分散系統,提高油品儲運數字化水平。
3)三維全息數字化工廠:三維全息數字化工廠將煉廠的地理信息以及生產、機動、環保、安全所用載體的空間數據用計算機進行數字化管理,包括廠區地下動力管網和地上附屬物的空間數據庫以及屬性數據庫。為規劃、設計、施工部門提供準確可靠的地下管線、電纜的分布、走向、埋深等狀態信息及各專業屬性信息,也可以為生產巡檢、應急管理等提供輔助。結合數字化設計,圍繞主體生產裝置實現塔、反應器、閥門、儀器等設備的形狀三維立體化及設計數據、運行狀態電子化,為設備保養、檢維修等提供依據。
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關鍵詞:智能城市;現狀;發展;研究
1“智慧城市”簡介
“智慧城市”是當今社會最熱門的話題之一,也是國內最前沿的研究課題之一,引起了社會的特別關注。目前,智慧城市的建設已經在我國全面展開,發展速度較快的城市已經進入了建設階段,其它城市也逐漸開始進行規劃與設計。作為近幾年來對人類城市發展起著至關重要作用的“智慧城市”也逐漸被越來越多的國家和社會公眾所接受。其實智慧城市并沒有大家所想象得那么神秘,它的很多功能已經在我們的日常生活中得到充分體現,如校園通、手機掛號、手機銀行、短信群發、電子政務等,都早已經在一些比較發達的城市推廣應用。智慧城市應該以發展為主要動力,把每個城市自身特征和發展優勢結合起來,尋找他們各自的建設和發展之路。在發展過程中,可以通過采用創新城市管理模式、制約和平衡智慧城市建設、融入已有的規劃體系和完善智慧城市標準體系,建立健全法律法規制度等方式,樹立智慧城市的規范性準則,發揮各自的優勢、適應社會發展的總趨勢。
2城市建設技術的現狀
作為信息化發展的重要支撐和基礎的信息基礎建設的水平是衡量一個國家或者地區經濟社會發展的重要尺度,也是衡量綜合競爭力和現代化程度的重要標準之一。在城市建設中提升信息化技術水平,促進我國經濟的轉型升級勢在必行。當今,我國大多數發展速度較快的城市都能把本城市的定位和本城市的特色緊密結合起來,確立智慧城市的發展目標、思路和突破點,創造具有特色的城市品牌。比如,現如今北京的智慧城市建設目標之一就是將“文化智能傳承”,這目標充分體現了作為全國文化中心大城市北京的需求;除了北京之外,東莞也充分結合自身“世界工廠”的優勢,把智慧應用建設與智慧產業協調發展看得極其重要。隨著社會各界和各個領域對智慧城市認識的不斷加深、不斷積累智慧城市建設實踐經驗,智慧城市評價指標體系也在不斷完善。然而當前,在全國智慧城市建設的熱潮中,智慧城市建設中還存在一些問題,一部分城市的智慧城市建設盲目跟風,并沒有把城市的特色和優勢緊密結合,使得建設壓力與投資風險并存。杜平認為:數據化是智慧城市建設的重要基礎,如果沒有傳輸的數據,沒有加工儲存和再加工利用的數據,智能化的管理和智能化的建設就只是空談。但是現在仍然有一些地方忽視了這個基本條件,甚至還存在著許多的紙質文件,在這種情況下,沒法搞智能化,更別提智慧城市。有些地方追求高大上,熱衷于形象工程。國際上許多智慧城市是從一個點一個領域開始著手建設,效果明顯。但是國內智慧城市的建設有許多地區喜歡搞全面發展,這往往是欲速則不達的。除了這些問題,渠道單一、模式陳舊的問題大為存在。一般我們會認為,人們是智慧城市建設的主要責任人和承擔著,但實際上政府才是智慧城市的主要建設者,這樣就存在了一些觀念上的誤導,然而政府又因為各種原因跟不上社會發展的步伐,于是就產生了社會上很多的政企工程。政府作為智慧城市的建設主體,應在實踐探索的基礎上不斷創新發展,以城市在區域經濟和社會發展格局中的總體定位為基礎,對智慧城市建設進行統籌規劃和進一步設計,并制定出符合當地的智慧城市發展戰略,保證智慧城市項目的可實施性。
3技術在城市建設中的應用
3.1信息模型(BIM)技術
隨著建筑信息模型(BIM)技術的不斷推廣和應用,為已建和新建的建筑空間數字化提供了合理的技術路線。BIM技術是工程設計建造領域一次重要改革,是從二維圖紙到三維設計和建造的革命,BIM技術徹底地改變工程建設的設計、建造和運維方式;與此同時,BIM技術也在為實現城市的徹底數字化做出巨大的努力,對建筑領域的發展帶來深遠的影響,同時也不斷促進建筑領域的不斷發展。
3.2傳感技術
實現對城市建設的管理各方面監測可以合理巧妙地運用傳感技術。智慧城市利用各種各樣的感知設備和智能化系統,自動識別和感知城市環境、位置等信息的變化,并能通過信息的變化對數據進行分析、處理,與業務流程智能化實現積極主動響應,對城市各個關鍵系統和諧高效地運行起著不可替代的作用。
3.3物聯網技術
通過寬帶,就可以實現互聯。智慧城市可以通過利用全方位存在的寬帶網絡,實現城市中人和物的全面聯系,對于智慧城市作為自適應系統的信息獲取、實時反饋、智能服務的能力的增強發揮著巨大的作用。不僅可以通過廣泛的寬帶,還可以借助云計算平臺,實現智能融合。借助云計算平臺的工程構成了智慧城市的“大腦”,智能融合技術的廣泛合理的應用實現了對大量數據的存儲、計算與分析,除此之外,還可以利用綜合集成法(綜合集成研討廳),通過人的“智慧”參與,不斷提升決策支持的能力,全面推動城市實現智能化和融合化。多元化的數據采集、感知技術是以物聯網的智慧物流為基礎,面對的是各式各樣、信息關系十分復雜的各種數據,而多元化的數據采集和感知技術,為智慧物流提供了巨大的技術支撐。隨著物聯網的發展,在全方位的網絡支撐下的數據傳輸技術將成為信息通訊網絡的基礎設施,在與其它網絡聯系的基礎上,給智慧物流提供了可靠的數據傳輸技術,提供給人們各類準確信息。除了智能的網絡,還有智能導航系統。智能導航系統可以根據司機需求和交通實時信息,為司機推薦最短路徑、時間最優路徑,甚至為出租車司機推薦人口流動量較大的路線來節約出租車司機的時間。除此之外,系統還可以動態地顯示車位占用情況,實時監控停車場的整個使用狀況;還可以根據快速路徑算法,指導汽車迅速地進入空閑地車位,并且還能夠統計停車場的分時段使用率,有助于停車管理合理安排,促進智慧交通的發展。
4促進智能城市技術發展的措施
高度重視、積極發展、融合推進。作為加快區域城市化和信息化這兩個現代化基本任務的重要結合點的城市智能化建設,將給城市的建設、管理和發展起到了根本性和全面性的作用,是推動轉型升級、再創發展新優勢的重要支點。因此,政府應當從區域全局發展給予高度重視,要建立一個強有力的主導部門和相應的系統設施有序地推進智慧城市建設工作順利進行,除此之外,也應該成立智慧城市建設的工作協商組和決策咨詢專家指導組兩個強有力的專門機構,建立健全《智慧城市實施方案》,明確智能城市的發展目標、產業布局、建設規劃以及公共技術服務平臺建設的計劃,并合理制定智慧城市建設的相關產業的政策,以便政府批準后,制定的方案能盡快出臺實施。明確目標,分段逐步實施。推進智慧城市建設的基本前提是明確與本城市的發展水平相匹配的定位和分階段目標,一定要牢牢把握近期要突破的重點,尤其是對于中小城市來講,一定要先搞好城市信息化建設和數字城市的建設,再逐步向智慧城市邁進,腳踏實地,朝著一個個目標前進。搞好基礎設施建設,抓好引進大項目。建設智慧城市必然離不開互聯網、現代通信網和物聯網,通過這些全方位的網絡把城市中的物理基礎設施、社會基礎設施、信息基礎設施商業基礎設施有效地銜接起來,建設成新世紀的智慧化基礎設施;同時也要不斷落實運營項目,包括智慧的交通、智慧的公共服務管理和智慧的教育等;而且還要涉及發展與物聯網、“云計算”密切聯系的產業領域。目前,我國企業尚未掌握自主知識產權,在傳感器、芯片等核心技術層面還需進一步努力。合理統籌規劃,創新發展思路。目前,在智慧城市建設的浪潮中,很多著手于智慧城市的建設存在一定程度的盲目性,導致建設壓力與投資風險并存。政府作為智慧城市的建設主體應該在實踐探索的基礎上創新思路,借助城市在地區經濟和社會發展格局中的總體定位,統籌規劃智慧城市建設的頂層設計,并合理制定出符合本地智慧城市發展戰略,以確保智慧城市項目的可實施性和可落實性。
5結束語
隨著社會各個行業各個領域對智慧城市認識的不斷加深,不斷積累智慧城市建設實踐經驗,加快產業轉型升級、推動創新型城市建設的重大戰略舉措之一是建設智慧城市,智慧城市評價指標體系的不斷完善,有助于推動智慧城市朝著更安全、更高效、更便捷、更綠色的方向發展,同時也推動了城市建設技術水平不斷的創新和發展。
作者:趙靜 單位:開封市建設工程質量檢測站
參考文獻
關鍵詞:信息技術;現代物流;網絡技術;應用研究
一、引言
隨著計算機信息技術的發展,特別是信息技術在物流業中的廣泛應用,促進了現代物流的發展與繁榮。物流行業運用信息管理系統來監控、跟蹤和管理與之相關的各個環節,降低了物流成本,發揮了現代物流的安全、高效和可靠優勢,物流信息化是物流業未來發展的必然趨勢。
二、計算機信息技術對現代物流的影響
計算機信息技術在現代物流系統中起著舉足輕重的作用,它的應用使得各種物流要素形成一個便捷的信息平臺,為貨物制造商、物流服務商和貨主提供高效的溝通環境,從而實現現代物流系統快速度、高安全、低費用等目的的要求。計算機信息技術為現代物流過程提供了實時交互性,從而可以加強供應商、物流商、批發商、零售商在組織物流過程中的協調和配合以及對物流過程的控制。因此,物流信息化是物流現代化的重要標志。
三、計算機信息技術在現代物流中的應用研究
物流信息技術是計算機信息技術在物流各環節中的綜合應用,是現代物流區別于傳統物流的根本標志。尤其是計算機網絡技術的廣泛應用使物流信息技術達到了較高的應用水平。
1.傳統物流信息技術應用分析。條碼技術是一種自動識別技術,是現代物流系統中非常重要的快速信息采集技術。它解決了數據錄入和數據采集的問題,大大提高了物流效率,為現代物流及供應鏈管理提供了技術支持。EDI是用戶與計算機系統之間對結構化、標準化的信息進行自動傳送和自動處理的過程。它實現了不同組織之間按特定的標準格式進行的文件傳遞。射頻識別技術是一種非接觸式的自動識別通信技術。射頻技術廣泛應用在物流運輸管理領域。采用射頻識別技術,在貨物外包裝上安裝電子標簽,在運輸檢查站或中轉站設置閱讀器,就可以實現貨物的可視化管理,這對提高物流企業的服務水平、管理水平具有重要意義。GIS/GPS的應用,大大提升了物流企業信息化程度,企業擁有的物流設備及貨物、客戶任何一筆交易貨物都可用數字來描述,企業真正實現日常運作數字化。
2.智能物流的應用研究。智能物流主要利用自動識別技術、數據倉庫、數據挖掘技術、人工智能等技術,使物流系統能夠模仿人的智能,具有感知、思維、學習的能力,能夠推理和自行解決在配送、倉儲、包裝、裝卸等環節出現的種種問題。智能化是物流信息化、自動化的高級應用。智能物流技術對未來物流業的主要影響:①智能物流能實現物流過程中主動獲取信息的能力,使物流管理從被動變主動;②智能物流能實現供應鏈管理的智能化;③智能物流能滿足物流企業內部決策的需要;④智能物流能實現物流管理的優化;⑤智能物流將引發物流企業管理的變革;⑥智能物流將促進信息化多網融合、多系統融合、多應用融合;⑦智能物流要求物流企業建設一支高科技人才隊伍。
3.物聯網技術在物流業中的應用研究。物聯網在物流業中的應用,對物品在生產、配送、倉儲、裝卸、銷售等環節的監控能力得到了大大的提高,供應鏈流程和管理模式發生了根本改變,降低了物流成本,提高了物流效率。物聯網在物流業中的應用最要體現在:①基于GPS、RFID、傳感等技術實現物流過程的可視化管理;②基于RFID、移動PC、傳感、光、電、聲、機等先進技術,利用自動分揀系統、立體倉庫和與之配合使用的巷道堆垛機實現物流配送過程的自動化控制;③實現智能可追溯網絡系統的應用,為重要物品在物流過程中提供堅實的物流保障;④將實現“物”有智慧,實現智慧物流的變革。
4.云物流的應用研究。基于云計算的云物流主要為滿足政府、工商企業、物流企業和普通用戶等對物流信息的要求以及從生產要素到消費者之間在時空上的需求,能夠處理物流各個環節中產生的各種信息,使信息能夠通過物流云服務平臺快速準確地傳遞到現代物流供應鏈上。發展云物流將有利于推動物流信息化的快速發展:①有利于建立節約型的現代物流信息化。建立統一的云物流服務平臺,可避免物流企業重復建設;②讓各類用戶方便獲取所需資源,有利于物流信息化的推廣應用;③建立物流信息化平臺成本高,對人員素質要求也高,對于中小型物流企業由于其自身能力的不足,難以適應物流信息化建設新的需求,運用云計算模式構建公共云物流服務平臺可徹底解決問題。針對我國物流信息化還比較落后的現實,我們要探索出一條整合物流資源的有效途徑,開發和建設現代化的公共物流信息平臺,是物流信息化的首要任務,而基于云計算的云物流將是一個很好的解決方法和途徑。
5.信息安全技術在現代物流中的應用研究。物流信息系統安全主要涉及實體安全、運行安全、數據安全、管理安全,而現階段要解決安全的問題,一要靠技術,如防火墻技術、訪問控制機制、加密技術、CA認證、數字簽名、VPN技術、日志分析、入侵檢測、安全審核等;二要靠流程,如規范信息系統操作流程,規范用戶角色權限分配流程;三要靠法律,法制觀念淡薄、立法體系不完整是威脅信息系統安全的主要人為因素,也是信息系統安全的最大障礙;四要靠內部管理,如加強對員工進行計算機信息系統安全知識和安全意識的教育、落實規章制度和崗位責任等。信息安全問題是不可回避的,企業管理者或信息系統管理員要在這種變化的開放性系統和安全性之間尋找平衡狀態并不斷調整,以最小程度遭受信息安全方面的威脅。
四、結束語
物流企業要深化物流信息化理念,加緊物流公共信息平臺建設,用以解決行業、企業和客戶之間的信息溝通,還能有效地進行資源整合,避免重復建設,提高資源利用率,優化供應鏈,提升整體服務水平。因此,現代物流業必須依托現代信息技術,使用信息技術把物流中的運輸、倉儲、裝卸、加工、配送等各方面有機結合,形成完整的供應鏈,為用戶提供多功能、一體化的綜合。物流信息化是現代物流業發展的必然趨勢,物流信息化必將引領我國現代物流業高效、快速地發展。物流信息化對于現代物流企業適應將來激烈的競爭環境和提高物流企業的科學管理水平都具有重要意義。
參考文獻:
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