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智能物流特点精选(十四篇)

发布时间:2024-04-03 14:34:12

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇智能物流特点,期待它们能激发您的灵感。

智能物流特点

篇1

【关键词】多元智能理论 物流管理教学 具体应用

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0207-02

多元智能理论主要包括:语言智能与人际交往智能、逻辑数学智能与自我认识智能、身体运动智能与视觉空间智能等,我国部分研究学者将其应用在教育活动中,并且加以深入研究。中职物流教学工作存在着诸多的问题,而应用多元化智能理论,是一种有益的尝试,能够明确与创新人才培养模式,合理设计教学课程体系,进而提高中职物流管理教学效率。

一、多元智能理论在物流管理教学中的具体应用

(一)逻辑数学智能的应用

在物流管理教学中,逻辑数学智能的应用,主要是发挥其数字推理能力,其主要应用于计算机专业,或者是物流专业。但是由于中职学生的专业基础差,尤其是数学学科成绩较差,因此在学习逻辑数学方面,则会存在较大难度,但是部分学生还是具备一定的天赋的,因此在开发学生逻辑智能时,则要合理的设计教学课程,细化并引导智能。除此之外语言智能也被广泛的应用,语言智能指的是:阅读能力、写作能力、语言沟通能力,学生则需要掌握的技巧是“听说读写”能力,同时教师需要注重开发学生潜在的语言能力,有些学生在网络虚拟环境中,其表现出较高的语言天赋,教师要多开发善于使用图像与声音的学生,因为他们可能具备较高的语言天赋。

(二)人际关系智能

在物流管理教学中,多元化智能中人际关系智能的应用,相对而言较为广泛,在物流教学的过程中,需要积极开发学生的人际关系智能,通常情况下人际关系智能,能够和他人开展有效的沟通,培养学生关注他人情绪与动机等能力,进而全面提高学生的交往能力,这需要教师与学生共同参与学习任务,教师在此过程中,可以开发并锻炼学生人际关系智能。

(三)空间智能的应用

随着科学技术的发展,使得越来越多的技术被应用于物流管理中,且是不断发展更新的,因此需要开发学生的空间智能,这项技能在社会发展以及物流行业的发展中,被广泛的应用,且发挥着重要的作用,物流管理工作已经难以离开空间智能,因此需要学生具备较强的空间想象力,因此在教学过程中,要重视开发学生的想象力,拓展学生的的视野。

二、多元智能理论在物流管理教学中应用存在的主要问题

首先,多元教学和物流管理教学实际不符。中职物流管理教学要基于学生智能导向,来实施教学,以此确保学生智能开发的效果,但是由于教学条件的限制,包括多元智能教学资源、教师的素质等,其水平难以达到教学的需求,加之学生的差异性较大,难以确保学生的个性得到全面的发展,多元教学方式采取的是传统的理论教学模式,这样能以开发学生的智能,使得学生的多元智能没有被开发出来,因此中职物流管理教学工作者还需要积极的探索教学模式,将其与情景教学相互结合,并且与中职物流管理教学相互结合。

其次,导向型教学目标与物流教学实际不符。中职物流管理教学,主要培养的是技能型与知识型人才,导向型教学则主要是基于企业需要,对企业岗位人才需要,采取专项培养政策,进而全面的促进学生智能发展,但是目前中职管理物流教学课程体系,受到学科教学模式的限制,其课程结构还处于单科分段式,主要为基础课+实践课,这样的教学目标,难以深入开发学生的多元智能,教学工作者要将制定切合实际的管理目标,提高多元化智能的应用效果。

最后,教学评价不完善。智能指的是:个体解决问题以及创造个人价值与社会价值的能力。如何激发学生智能自我意识的觉醒,则需要教师从学生的智能结构与水平差异入手,加以深入的研究,做好角色的转变。多元智能不是一元的,因此评价标准不能采取语言智能评价标准,或者逻辑数理智能评价标准来衡量,且要重视从学生学习的过程去评价,做好日常学习评价,但是目前中职物流管理智能教学中,其评价机制不完善,还处于语言与逻辑数学智能评价阶段。

三、多元智能理论在物流管理教学中应用策略

(一)确立物流管理元智能教学目标

基于多元智能理论,人工具备八种智能,且这八种智能水平不一致,不同的学生在智能优势方面,存在着优势与弱势,但是这不意味着学生智商存在差异,只能说明学生之间是存在着智能类型或者是学型差异,因此在物流管理教学过程中,教师要重视学生教学共性的问题,不仅要制定相同的教学内容与培养目标,同时还需要结合学生智能差异性,采取针对性教学,基于学生实际情况,尤其是学生的优势智能,体现出学生的个性化特点,譬如:对于逻辑数学智能优势的学生,在物流管理教学中,要基于课程特点,设计转项教学课程,进行智能引导,可以将逻辑数学优势的学生组成兴趣小组,鼓励学生进行自我探究学习,可以为其布置项目任务,由其共同完成,用任务目标的形式,来开发学生的智能。

(二)创新人才培养模式

在多元智能理论中,其认为人类的不同智能,所具有的认知发展过程,以及符号系统是独特的,将其应用在中职物流管理中,要想对教学对象以及教学内容提供,做到因材施教与灵活教学,则需要根据物流管理教学的实际情况,加强教学方法与手段创新,转变人才培养模式。物流管理人才培养模式,要能够辨认学生的各种各样的认知系统,为学生营造良好的学习环境,促进学生智能发展,使其能够成为社会所需要的物流管理人才。在创新教学模式时,也需要运用导向型教学方法,来培养企业岗位需求型人才,专项培养人才,在此过程中开发学生的智能。

(三)设计物流管理多元智能课程体系

基于多元智能理论,中职学校要成为学生物流管理课程的人,这需要教学工作者共同参与到发现学生智能工作中来,并且要积极的推荐与引导学生,帮助其找到自己的智能优势,在物流管理学习中找到适合自己的学习方法,同时教学工作者则需要加强课程研究是,在制定课程目标时,要确保其具有针对性、导向性,情景性等特点,重视物流管理理论知识以及学科系统性,并且课程目标要突出物流管理职业性与实践性特点。除此之外还需要制定科学的评价体系,结合多元智能评价标准,以及物流管理教学评价标准,制定出适合中职物流管理多元智能教学的评价体系,进而确保评价的科学性与合理性,评价要侧重学生日常学习评价。

四、结语

在中职物流管理中,多元智能理论的应用,主要体现在逻辑数学智能应用、语言智能应用、人际关系智能应用、空间智能应用等,因为学生的智能优势存在差异,因此在教学的过程中,教学工作者要善于开发学生智能,制定专门的课程体系与教学目标,以及评价体系,充分的发挥多元智能的指导作用。

参考文献:

[1]林树茂.浅析多元智能理论在中职物流管理教学中的应用[J].知识经济,2013(11).

[2]李中全,许彤.多元智能理论在高职物流管理教学中的应用[J].教育教学论坛,2012(20).

[3]黄新谋,许彤.多元智能理论下的物流管理专业项目教学模式[J].教育教学论坛,2012(20).

[4]李一凡,张银霞,王红,李娜.多元智能理论在高职院校物流管理专业中的应用研究[J].物流技术,2012(13).

[5]周松青,刘兵,胡建忠.多元智能理论在高校体育专业术科教学中的应用研究――以排球专修课教学为例[J].武汉体育学院学报,2014(12).

篇2

关键词:物流企业;企业竞争力;商业智能技术

如何有效提高物流企业竞争力,是企业经营者必须面对的重要课题。作为帮助企业决策和有效运用信息的技术,商业智能可帮助物流企业及时、准确地收集和分析客户、市场、销售及整个企业内部的各种信息,对客户的行为及市场趋势进行有效分析,了解不同客户爱好,为客户提供有针对性的产品和服务,从而提升企业竞争能力。

一、商业智能技术在物流企业中的应用

现代物流系统是一个庞大复杂的系统,包括运输、仓储、配送、搬运、包装和再加工等诸多环节,每个环节信息流量十分巨大,产生了巨大的数据流。如何在第一时间里做出正确及时的决策,如何从企业日常业务中生成的大量数据中发掘出潜在的规律,预测未来的市场走向及趋势,帮助管理者实现管理和经营的目的,已成为每家企业急需解决的问题[1]。

商业智能技术主要应用于物流企业的协同合作管理、生产制造管理、产品运输管理、产品储存和客户关系管理等方面,以充分挖掘物流企业各节点的潜力,提高物流产品和服务的创新能力,大大降低流程的运作成本。商业智能技术的出现为企业建立核心竞争力创造了条件,也拓展了企业核心竞争力的延伸空间[3]。笔者认为商业智能技术在物流企业中的作用主要体现在以下几方面:

(一)提高物流决策的有效性,促进物流决策的科学化;

(二)有利于提高物流系统的管理水平,加速管理工作的现代化;

(三)提高物流企业效益并有效降低成本;

(四)增强物流企业快速反应能力,提高服务质量、运作效率和客户满意度。(见表1)

二、物流企业商业智能模型设计

笔者在调查分析物流企业商业智能系统需求特点的基础上,构建了物流企业商业智能系统模型[5]。数据仓库通过一定的数据抽取、转换、清洗和加载工具,通过元数据库保证数据的一致性、准确性、综合性和易用性,且自动生成统一可靠的数据仓库[6]。这些信息能够真实地反映数据的维度特性,帮助分析人员从多角度对数据进行快速、一致、交互的访问和分析,以便管理人员可以对数据了解更深入。OLAP系统功能主要由两部分组成:为客户提供的信息服务和为企业本身提供的统计分析,这也是确定数据仓库主题的依据。(见图1)

三、利用商业智能技术提升物流企业竞争力的途径

在分析现状,需求明确和数据完备的基础之上,从管理和技术的角度设计一个解决方案;根据物流企业的特点,笔者认为,可通过如下途径有效利用商业智能技术,以提高物流企业的竞争能力。

(一)整合内外信息资源,构筑企业核心信息平台

商业智能通过对企业外部环境信息包括政治、经济、政策、科技、金融等,各种市场竞争对手、供求信息、消费者等与企业业务发展有关信息以及企业内部相关信息的收集、整理、分析和处理,抓住那些对企业发展有重大或潜在重大影响的外部环境信息,使企业抓住转瞬即逝的市场机遇,及时调整经营战略,促使企业持续健康地发展。

(二)挖掘信息资源,提高科学决策水平

在决策过程中,企业领导者应需要有准确的信息完成以下几个任务:对决策问题进行科学预测;企业运营过程中的各种信息都是通过数据反映出来的,产生的大量数据通过报表等统计方法,只能得到一般意义上的信息反映;全面、深入信息的缺乏则容易导致企业决策的盲目性。

四、结论

通过利用先进的商业智能技术,如基于WEB的挖掘技术、各种搜索引擎工具、E-mail自动处理工具、基于人工智能的信息内容的自动分类、聚类以及基于深层次自然语言理解的知识检索、问答式知识检索系统等快速地获取危机管理所需要的各种信息,使全体员工能够及时获取危机管理信息和危机最新的进展情况[10]。确定分步实施的阶段重点、信息标准化、业务参与、完善信息流程和体系、提升数据质量等方面[11]。商业智能技术在物流企业的有效运用,能提高物流企业效率,降低企业运营成本,建立良好的客户关系,挖掘出潜在的商机,开发更具竞争力的个性化产品和服务,从而提高物流企业市场竞争力,保持其竞争优势。

参考文献:

[1]牟娌娜,肖生苓.商务智能在物流应用中的探讨[J].森林工程,2007(5):90-92.

[2]米天胜,黄作明.商业智能与企业竞争力的提升[J].中国管理信息化,2006(7):14-17.

[3]沈波.基于商业智能构建企业核心竞争力[C]//刘思峰.管理科学与系统科学研究新进展.第8届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集.南京:河海大学出版社,2005:566-569.

篇3

【关键词】移动 应急物流 物流联盟

随着城市化进程的加快,现代城市在国家政治经济生活中地位的提升,公共安全和城市灾害问题日益突出,各种自然灾害、公共卫生事件、重大事故等突发事件,给人类和社会、城市居民的生命和财产安全造成了巨大的伤害和损失。因此,为了建立规范化的城市应急物流管理体系,提高应急物流的运作效率,将应急资源快速、准确地运往目的地,降低突发事件造成的危害,将先进的智能技术、计算机技术和网络技术等运用在应急物流系统领域的研究与应用,已经成为我国城市发展所面临的重大研究课题之一。

1 应急物流与移动

(agent)是指一个软件程序实体,它具有一定的自适应性和人类智能,能在特殊环境下为完成目标工作灵活自主地运行软件程序,提供主动。随着互联网应用的逐步发展,产生了移动(mobile agent MA)的概念,移动(MA)将整个网络虚拟成为一个整体,移动(MA)可自主地移动执行完成用户指定的任务。移动(MA)是一个能在运行过程中自主地从一台主机迁移到另一台主机,并可与其它agent和资源交互的程序。能够跨平台在计算机网络中自主地、有目的地迁移,使程序的执行尽可能地靠近数据源,降低网络的通信开销,并提高完成任务的时效。移动(MA)具有移动性、自主性、协作性、智能性等特点。

应急物流是指当城市面对严重自然灾害、突发性公共卫生事件、公共安全事件及军事冲突等突发事件时,通过先进的现代信息和管理技术整合各种物流相关功能活动,对物资、人员、资金的需求进行紧急保障处理的一种特殊物流活动,通过这个特殊的物流活动,要达到花尽可能少的时间、代价,将灾害损失及不利影响降低到尽可能小的目的。

2 移动智能应急物流系统

2.1系统主要构成要素

应急物流系统由分布在各物流公司、相关部门组成了一个虚拟的、动态的物流联盟,用户通过网络b浏览器与这个物流联盟实现联系完成物流过程。系统的主体工作由多个(agent)协同完成,这些(agent)构成了的系统要素。

(1) 客户(custiom agent CA ):由web服务器驱动,负责接收客户的物流请求,创建客户agent,将客户的动态页面形式 “发起请求”进行分析后传递给协同agent。

(2)协同(Synergistic agent SA):是整个应急物流系统的运转中心枢纽,负责维护移动(MA)的列表,在接收到客户(custiom agent CA)的物流请求后,把多个移动(MA)派发到各分布物流联盟成员工作,并反馈给客户(CA)处理结果。

(3) 移动(MA):被派发到各远端物流联盟成员处的移动(MA),携带要处理的信息,与静态数据库agent进行通信,并将结果反馈给系统。

(4)静态数据库(Static database agent SDA):静态数据库(SDA)驻留在远程数据库服务器上,始终保持与数据库服务器的连接,移动(MA)携带数据库访问请求,静态数据库(SDA)负责接受移动(MA)带来的物流请求,协助执行这些请求,执行的结果将会被传送给移动(MA),减少本地时间延迟。

(5)智能(Intelligent agent IA):智能存在于远端物流联盟成员和应用服务器端,负责与客户的交流以及与系统的协同agent间通信。

2.2 关键技术的讨论

2.2.1 异常处理

协同agent接受客户agent传递的物流请求后,派发移动agent,最后反馈结果回到应用服务器,通过协同agent提交给客户agent。若数据服务器出现异常情况而不能提供物流数据服务时,智能agent将异常消息返回应用服务器进行调整工作。

2.2.2 智能化处理

系统在远端Server中增加一个智能agent负责智能化处理,系统按照物流紧急程度为用户预定,首先提示用户可以对物资进行预定,根据一定的用户排队原则,将用户信息存入一个预定队列中。当某一物流联盟成员首先提供物资后,通过本地的智能agent通知服务器端的智能agent,再由服务器端智能agent依次顺序访问各远端物流联盟成员,将已记录对预定队列队首用户的“预定”取消,智能agent通知该用户可以提供物流,智能agent可以定期更新预定表。系统在设计时,将服务器端协同agent与智能agent分开,主要是为了减少协同agent的工作负载问题。

3 结束语

将移动(MA)应用于城市应急物流系统,构建多个移动(MA)协同工作的应急系统,并行派发多个移动(MA),携带请求移动到物流联盟成员所在地执行,减少网络传输的数据量,节约网络带宽,提高系统的处理速度。从而,提高应急物流的运作效率,将应急资源更快速、准确地运往目的地。

参考文献

[1]殷兆麟.移动智能技术[M].中国矿业大学出版社,2006.

[2]胡涛.移动信息的协调机制研究[M].知识产权出版社,2008.

作者简介

夏勇(1970-),男,南京工程学院教师,主要研究方向为计算机信息管理,数据库技术,电子商务应用,企业信息化建设与信息集成等。

篇4

关键词:物流系统;移动机器人;自主控制

中图分类号:F253.9 文献标识码:A

Abstract: On the command of intelligent logistics, applying intelligent robots in modern logistics system is a hot spot of robot applications. To improve the logistics intelligence, robots in the system should be more autonomous. From navigation, communication and decentralized control, the relative technologies for autonomous control are analyzed, the features with logistics application are discussed, and the prospect of enhancing domestic logistics equipment with these technologies is proposed.

Key words: logistics system; mobile robot; autonomous control

0 引 言

智能C器人是一种新型的高科技技术,是涵盖运用了计算机技术、信息化技术、仿生学特征、传动感应技术等多领域学科而形成的新型技术,是当前科技研究的热点方向。2015年5月,我国出台了《中国制造2025》规划,规划中将智能制造列为我国当前的首要目标发展战略,要加快对智能制造的研究进度,使制造过程步入智能化[1]。在这一规划中,智能机器人制造是最具有代表性的领域,成为当前最重要的发展方向。尤其是近些年来我国国民经济发展迅速,人民需求不断提升,促进了仓储物流行业飞速发展,智能化设备在物流运输过程中的重要性日益突出,而智能机器人的出现,不仅降低了企业的生产成本[2],而且大大提高了物流企业的生产效率。

现有的物流系统机器人大多采用集中式的控制系统,自身的智能性和自主性不足,常用于结构化的相对静态的工作环境中,对于可变环境的适应能力不够,因此只能完成较为简单和固定的物流作业。因此需要将智能化移动机器人与物流系统相结合[3],依靠智能移动机器人的自主性控制实现物流系统的智能化作业。智能化的移动物流机器人能够通过传感器感知外界环境和自身状态,实现在有障碍物环境中面向目标的自主运动,从而完成一定作业功能。其本身能够认识工作环境和工作对象,能够根据指令和自身认识来独立地工作,能够利用操作机构和移动机构完成复杂的任务[4]。

本文将针对物流系统中智能移动机器人的自主性控制相关技术,如导航、定位、通信、分布式控制等方面的研究发展进行综述,并分析未来智能物流系统中智能机器人应用的关键问题。

1 物流智能机器人自主性导航技术

若要使移动物流机器人具有特定的智能,首先就需具有多种感知功能,进而进行复杂的逻辑推理、规划和决策,并在作业环境中自主行动。在这其中,导航和定位技术是智能移动机器人所要解决的核心技术。定位和导航功能是自主式移动机器人的一项重要功能,也就是通过这个最核心功能,机器人根据自身的感知系统确定自身的位置,从而根据任务做出正确的行为决策和路径选择。没有这种功能,移动机器人的任何自主运动都是盲目的。因此,物流移动机器人的多种导引方式相继出现。根据环境信息的完整程度、导航指示信号类型、导航地域等因素的不同,主要分为电磁导航、地面标识导航、惯性导航和激光扫描导航、视觉导航等。而这些导航技术中,移动机器人的同步定位和地图构建(SLAM)方法是该技术的核心难题。

目前SLAM问题的研究方法主要分为两类:一类是基于数学概率统计方法,如卡尔曼滤波、粒子滤波等,这是目前研究最广泛的方法,但这类方法大多依赖于对环境的假设,配以昂贵的高精度传感器如激光测距仪来实现。Dissanayake等人在2001年提出了解决SLAM问题的卡尔曼滤波技术[5],之后针对卡尔曼滤波算法的复杂性和计算量问题,Thrun、Koller和Walter等人提出了稀疏扩展信息滤波的方法[6]。这种方法基于卡尔曼滤波更新方程中信息和逆协方差矩阵的剪裁以及通过对结果矩阵稀疏特性的研究,可使计算的维数降低。极大期望算法是卡尔曼滤波算法的一种补充方法,可解决模糊、循环环境下的机器人地图构建问题。粒子滤波方法是通过一组根据机器人状态先验分布得到的采样数据或者粒子,来表示机器人的实际状态和置信水平,如Thrun、Fox等人提出的蒙特卡洛定位技术,以此为基础,后期很多研究人员提出了相关改进的SLAM算法,如FastSLAM、基于Rao-Blackwelized滤波的SLAM算法。

另一类是基于生物激励的地图构建和导航系统,即通过模拟动物脑神经活动来解决三维空间导航任务。这种基于生物神经激励的导航技术,可以在不采用高精度的传感器和复杂的概率算法的条件下解决SLAM问题,但实际应用性能还不足,但是对同时提升智能自主性和降低成本具有积极意义。诺贝尔奖获得者神经科学家奥基夫(John O' Keefe)和挪威神经科学家莫泽(Moser)夫妇在20世纪70年现了动物大脑内与定位系统相关的细胞――位置细胞(place cell)和网格细胞(grid cell),在此之后更多相关细胞被发现,如速度细胞、边界向量细胞等。这些神经细胞的活动特性为机器人的导航定位控制提供了一个新的思路。位置细胞的特性是,当动物处于环境中某些特定位置时,对应细胞的放电频率会显著增强,而每个位置细胞均可表征动物所处环境的某一部分,众多位置细胞的协同工作,就可在脑内形成一张表征周围空间环境的大脑内部认知地图。网格细胞为大脑提供了一个度量尺,当动物从一个位置出发后,可以不断整合线性距离和空间角度,从而定位自己的坐标,了解自己在环境中的位置。Arleo等人在2001年对动物大脑中发现的与定位和导航相关的位置细胞(Place Cells)和头方向细胞(Head-Direction Cells)进行建模,并将其用于移动机器人的目标导航[7]。Michael等人在2005年,基于Arleo的研究,结合位置细胞和头方向细胞的功能,假想了一种位姿细胞(Pose Cells)结构,并进行建模模拟老鼠的导航,提出了RatSLAM的算法。该算法结合视觉测程技术和模拟啮齿类动物大脑中神经细胞的吸引子神经网络模型,实现了机器人的同步定位和构图。

随着生物神经机理的研究更加深入,将生物的大脑功能进行建模,再结合神经网络的算法,使得机器人具有自我学习的能力。这将使物流机器人在定位和导航方面,具有更好的环境适应性和灵活性。

2 物流智能机器人自主网络通信技术

随着日益多变的生产格局和产品需求以及日益提高的人力成本,促使企业现有生产模式向高度自动化和高度柔性生产模式方向转化。如果没有一个灵活多变的物流自动化系统,即使独立生产单元的自动化程度再高,也不可能实现柔性生产系统。要实现物流系统的灵活性,除了提高物流系统中个体物流机器人的智能自主性以外,还需要让它们能够与周围的环境及其他机器人能相互感知和协作。2003年10月波兰举行的GeoSensor Network Workshop研讨会上,有关专家指出移动机器人和传感器网络结合,会获得价格低廉但性能卓越的混合系统,该系统会在网络维护、环境检测、救援与反恐等领域获得广泛应用。

将物流系统中的每辆输送车辆配置成一个无线传感网络的通信节点,使其成为一个车联无线通信网络中的独立节点[8]。这样输送车辆不仅可以利用无线传感器网络信息感知的功能及时进行运行状态信息的感知,而且可以通过获取邻近车辆的状态信息并将自身的状态信息告知邻近车辆,实现这种分布式系统的通信,如图1所示。

无线传感器网络(WSN)可以延伸物流系统覆盖范围内的智能移动机器人的感知空间,为其提供更大范围的传感信息,智能移动机器人作为具有高度智能和执行能力的单元可以为与其相邻的WSN节点提供智能和执行能力的辅助服务[9]。移动机器人与WSN结合,两者经过相互协作和支持,使得形成的混合的物流系统具备了新的功能和价值。

无线传感器网络在物流系统中的应用,本质上就是将无线传感器网络通信技术与移动机器人相结合的问题。这种结合方式是将无线传感器网络节点配置在移动的物流设备上,无线传感器网络节点就像移动机器人一样具有移动性,且可自组网络,另外除了组网功能外,还具有采集周围信息的功能。系统与静态网络节点相比,工作具有更高的主动性。支持移动性是无线传感网络的一个主要优点,在无线传感网络中主要存在节点移动和事件移动。前者是指搭载无线通信功能的节点在网络中的自由移动,形成网络不断频繁自主的情况,后者是指在事件检测或在特殊的跟踪应用中,事件的诱发源或跟踪目标可能是移动的。这些应用的关键在于要有足够数量的传感器,能够完全覆盖观测目标。工作时,目标周围的传感器被激活进入高度活跃状态,对目标进行观测,工作结束后传感器恢复休眠状态。

采用此类自主网络的物流系统,物流智能机器人可以灵活地加入或退出当前的物流作业系统,且不会对整个物流作业产生影响,这有利于物流系统根据实际作业吞吐量需求,进行相应规模的扩展和缩减。

3 物流智能机器人分布式控制技术

物流系统中的每一个物流机器人随着传感与网络技术的发展,智能化程度得到提高,可视为一个智能化的个体。而整个物流系统则可视为多智能w的协作系统,即整个物流系统按照每台机器人分解成若干个智能体,各个智能体之间相互通讯、彼此协调共同完成大的复杂系统的控制作业任务[10],而不需要有明确的主控中心进行支配。此类多智能体系统不仅具备一般分布式系统所具有的资源共享、易于扩张、实时性好的特点,而且可以克服随着数目增加,对调度控制中心造成的管理和计算压力,使系统具有很强的鲁棒性稳定性和自组织能力。

针对上述多智能物流机器人系统的特点,必须设计一个良好的集群控制结构。在这个结构基础上,才能完成知识和感知信息的共享,获得协调一致的控制,进而发挥多移动机器人的优势,提高系统的工作效率[11-12]。该集群控制结构采用分布式结构,它不存在中心处理单元,物流机器人之间不存在主控与被控以及层次关系,每个物流机器人均能够通过通信等手段与其他物流机器人进行信息交流与磋商。分布式问题的求解是指在一些不同的处理节点中,通过知识库的分散和松散耦合的集合进行问题的协作解决方案。协作主要有四个重要部分:(1)是一个本地化的处理过程,不涉及集中控制;(2)是一种双向的信息交换;(3)每一个协商群体从自己的角度出发评估信息;(4)通过相互选择达成最终的协议。

例如采用集群控制方式来协调大量的物流机器人车辆的工作,需要解决的问题主要有:(1)任务分配:将物料搬运任务分配给适合的车辆;(2)任务规划:管理各个物料配送站和卸载点的工作车辆,使其处于平衡状态,避免出现过度饱和或工作量不足的情况。

假设一个场内物流的存取货区的集合为D=d ,d ,…,d ,其中d =x ,y ,θ ,而物料卸载点的集合为S =s ,s ,…,s ,s

=x ,y ,…,θ ,同时场内的AGV车辆集合为V=v ,v ,…,v ,v =v ,v ,…,v 。其中x,y,θ分别代表其位置坐标。物料搬运的任务为T =v ,d ,s ,及v ,d 和s 组合的建立,这其中要考虑物流机器人距离货源和卸载点距离的影响,以及物料搬运状态的平衡如排队等。这个问题的解决方式可以从自然界种群活动特征获得启发,即将群智能与物流系统控制应用结合。目前群智能的算法主要有蚁群算法、蜂群算法、细菌觅食算法、粒子群算法等[13]。将物流系统中的智能搬运机器人的运作与这些生物群体活动相结合,采用相应的改进算法,可以使得物流系统实现分布式的控制,减少整体控制的负荷,增强系统的灵活性。

4 小 结

现代物流系统未来的发展趋势是实现物流系统的分布式控制,强调系统中各作业设备的自主与协作,因此将智能机器人的自主性控制技术与物流系统应用相结合,是大势所趋。德国的国际管理咨询公司罗兰贝格在其的报告《物流业中的机器人与人》中分析了物流业大量引入机器人所带来的影响,并指未来智能机器人在物流业中的应用将有飞跃式的发展,预计会取代很多现有的工作岗位,因此发展物流系统智能机器人应用技术,将会显著提升物流系统研发的水平和物流设备的国际竞争力。

参考文献:

[1] 李健. 发展智能机器人产业,提升港口物流行业整体水平[J]. 经营管理者,2015(12):233.

[2] 林兆花,徐天亮. 机器人技术在物流业中的应用[J]. 物流技术,2012(13):42-45.

[3] 刘贵生. 基于“互联网+”的机器人在物流作业各环节应用分析[J]. 物流科技,2016(9):45-46,50.

[4] 深圳大族电机科技有限公司. 大族电机AGV机器人在仓储物流中的应用[J]. 智能机器人,2016(8):25-27.

[5] G. Dissanayake, et al. A computationally efficient solution to the simultaneous localisation and map building (SLAM) problem[C] // IEEE Intemational Conference on Robotics & Autom, 2000.

[6] M. Dissanayake, P. Newmann, S. Clark, et al. A Solution to the Simultaneous Localisation and Map Building Problem[J]. IEEE Trans. Robot. Autom., 2001,17(3):229-257.

[7] A. Arleo, F. Smeraldi, S. Hug, et al. Place Cells and Spatial Navigation based on 2D Feature Extraction, Path Integration, and Reinforcement Learning[J]. Adv. Neural Inf. Process. Syst., 2001,13(11):89-95.

[8] 周宇,景博,张拢等. 基于ZigBee无线传感器网络的嵌入式远程监测系统[J]. 仪表技术与传感器,2008(2):47-49,55.

[9] 司海飞,杨忠,王B. o线传感器网络研究现状与应用[J]. 机电工程,2011(1):16-20,37.

[10] 经建峰,楼佩煌. 基于智能体的分布式多AGV控制系统设计与实现[J]. 工业控制计算机,2013(9):37-38,40.

[11] 王辉,楼佩煌. 基于Multi-Agent的多AGV自主控制系统设计与实现[J]. 工业控制计算机,2011(10):29-31.

篇5

[关键词]现代物流;智能化;应用

[中图分类号]F252 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2014)44-0017-02

1 发展智能物流的需求

目前国内现代物流还停滞在简单的流程半自动化甚至人工化的原始物流状态,效率低,呈现出信息化应用空白、成本高等特点,这远远满足不了国内生产力的需求,同时也制约着企业的发展。解决现代物流发展瓶颈的方法――物流智能化,即智能物流势在必行。

1.1 宏观环境牵引

我国从2009年“感知中国”把智能应用推向了浪尖,以物联网为代表的智能应用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》。2012年中国的第一个物联网“十二五”五年规划颁布,2014年2月全国物联网电话工作会议的召开,不间断的政策支持,代表智能应用在全国范围的全面实验性展开。由此衍生的各行各业的智能化应用产业如硬件生产商、软件开发者越来越多,并且在行业内的比重越来越大。这就催促国内企业在无形的环境中向智能化靠近和转型。

1.2 行业诉求

第一,国外物流对国内物流行业的冲击,目前国外的物流不论是在运输能力,还是在管理方面都领先于国内物流,自动化运用率高,加上国内的人力成本低,所以,像联邦快递、DHL等大的公司都在国内建立了自己的运营中心,从而使得国内现代物流行业形成了紧迫感。第二,国内物流进入门槛低,专业化人才欠缺,由于门槛低的缘故,导致很多进入物流行业的人员不懂专业物流知识,成本居高不下,没有凸显出行业的规模经济效应等等。种种因素都在呼唤新的技术新的模式来颠覆这个行业,智能化正是对该行业诉求的解答,人员可以由机械代替,专业知识可以由计算机来完成,单一竞争可以转变为良性竞争,同时还可以形成规模经济,降低管理成本。

1.3 公司运营需要

首先,现代物流的行为是被动的,是不得不做的工作。如果不是担心货物丢失,可能就不会跟踪车辆信息,如果不是运输能力调配不开,就不会主动分析信息数据来调配其他运输车辆。这会使物流在先、信息流在后,对企业及时地做决策不便,从而带来损失。第二,现代物流的区域分割,目前像中外运、德邦等物流也都是划区而治,给企业管理无形中设立了障碍,同时也增加了企业的管理成本,最主要的是不能有效地实现资源共享。而智能化的应用可以及时地搜集分析信息,做到集中处理、区分对待、资源互补、充分利用。第三,成本的居高不下,人工的操作不仅增加了费用的开支,而且不能凸显出现代物流的规模经济效应。现代物流弥补了这些缺点,进而降低了物流的管理成本。

2 智能物流技术在现实中的应用

2.1 智能物流之物联网

现代物流行业作为物联网业务应用的载体,物联网对其行业的改变主要体现在两方面:动态性和及时性。首先,物联网的应用可以在现代物流中实时实地地采集信息,包括所需要的数据,使接受者可以建立自己的动态信息管理跟踪系统,便于对仓储、运输过程等的管理,这即为动态性。其次,及时性包括信息的集中和开放共享,信息的价值在于加工提炼后的应用,如果信息不集中,在使用和共享的过程中可能产生错误的决策,物联网感知层采集的物流信息,像车辆信息、货物信息、人员信息、环境信息等会传送至云端集中,经云端自行分析处理过后,再开放给其他用户使用,从而大大提高了物流过程的效率和降低了成本。

2.2 智能物流之车联网

车联网是从物联网引申过来的概念,车联网即车与车之间连接的互联网,传统意义上的车联网是以GPS为主导的车与车之间的连接,而真正意义的车联网不光有GPS定位系统与感知技术的结合,是车与车、车与路、车与人之间,依托RFID、GPS、GIS、无线视频技术等来实现运输过程中的定位、感知、监控、管理与智能调度。目前国内分为前装车联网和后装车联网,以宇通客车、金龙客车、陕汽重卡、长安汽车、华为、中国电信为代表的前装车联网,就是在生产的时候已经内置车联网技术了,以星云物流网、德天元、天行健等车联网管理系统为例子的是后装车联网应用。前装车联网+后装车联网=低成本、高效安全的运输过程,并能实时实地地监控、调配、管理。

2.3 智能物流之云物流

云物流,指基于云计算应用模式的物流平台服务,是现代物流利用云计算的强大数据处理分析能力,把用户需求集合在一个平台,用户利用这个平台,简单快捷地实现信息的交换、处理,同时,整合物流的资源,以实现物流效益最大化。物流云计算服务平台划分为:物流公共信息平台、物流管理平台及物流园区管理平台三个部分。云物流是平台开放、资源共享、终端无限。就像一个联盟一样,物流公司都是成员,进行统一管理、统一配发。

2.4 ATM自动取货柜

前面几处说的都是物流信息系统的智能化,下面来说物流系统的智能化自动化。申通计划投资3000余万元在全国范围设立3万个自动提货柜,就像ATM机一样,根据手机收到的信息可以去提货柜自助查询、提货。自动提货柜有以下好处:首先,减少了货物二次运输的过程,减少了货物末端配送的压力;其次降低了物流的成本,减少了终端快递员的需求量;再次,减少了货物的损耗,由于末端不需要人为操作,大大减少了货物的磨损摔碰。所以说ATM自动取货机的设立,是智能物流技术发展的一个标识,是物流过程终端全自动化的里程碑,未来的ATM自动取货柜,一定是和物联网技术综合应用的,在提供方便的同时也能保证安全。

3 智能物流的未来

智能物流发展的首要问题是以解决现代物流所存在的症状为目的,是以降低成本、提高效率、国际化、绿色环保为宗旨,整合资源,信息共享、增加用户体验。因此,要发展智能物流,应从四方面入手:信息系统、物流系统、标准化、环保。

3.1 信息系统智能化

信息是物流业发展的基础,那么信息系统的智能化应用更是物流行业的核心,也是最重要的系统。物联网、车联网的应用就是对信息资源的整合,云计算的使用是对信息的分析处理。下一步智能物流首先要搭建自身的公共信息平台,方便供需用户对接、能快速做出反应。其次是网络层的完善,目前无线方面的传播还不完善,速度达不到,容易受到信号干扰、网络协议端口不一样等,无形中阻碍了信息系统的建设,由3G上升为4G就是进步,未来的网络必须满足信息采集系统、信息跟踪系统的需要。最后,是信息安全方面,智能物流的未来将是无纸化操作,一切都是信息传递,货品、运输数据、支付都转化为数字,这就存在安全隐患,容易被拦截破解,因此,信息安全也是智能物流未来有待解决的问题之一。

3.2 物流作业系统智能化

单实现信息系统的智能化也不行,决策管理上去了,但效率依然会受影响。智能化还包括作业系统的全自动化。目前现代物流行业即使应用物联网、云物流技术,可还是离不开人为作业,还处于半自动化状态,降低了工作效率。未来的智能物流要实现全程自动化操作,智能穿戴技术的成熟为智能物流的发展提供了硬件技术支持,货物搬运可以是无人搬运车,货物码垛可以是机器人,分拣可以是物联网流水线,运输可以是无人驾驶的自动导向车辆,就连决策管理都可以是专家系统和人工智能来完成……只要想得到,就可以实现物流与环境的完全自动化智能化。

3.3 物流标准的统一化、国际化

由于不同地域不同行业的影响,现代物流没有一个统一的标准,所用物流单位不一样、物流容器不统一,物流信息服务的标准也不一样,导致供需双方、竞争对手之间矛盾重重,在操作过程中也提高了转化成本,另外,由于资源不对称的原因,国际化大物流公司已经开始同行业的收购兼并,竞争已从企业间竞争转化为全球供应链之间的竞争。因此,未来的物流标准将会变得统一,否则没有办法接入物联网,进入公共信息平台,也没办法统一管理,终将被淘汰。未来的物流标准也将会变得国际化,由于信息系统的应用,使独立的各物流企业改变为物流供应链中的一分子,使物流企业处于一个整体环境下管理,这就是对企业的一个整合放大,最终由区域性物流转为国际型物流。

3.4 绿色物流

绿色物流(Environmental Logistics)是指在物流过程中抑制物流对环境造成危害的同时,实现对物流环境的净化。与智能物流同时发展的是绿色物流、二者相辅相成。智能物流在运输中产生的尾气、搬运中无人化设备造成的能源污染、仓储中的化学污染,物流过程中的废弃物污染,都会对环境造成影响。未来智能物流要摒弃的就是这些污染问题,将绿色贯穿于整个物流供应链,利用先进的物流技术从绿色包装、绿色运输、绿色仓储、绿色回收抓起。由于未来物流的统一管理,可以实现从终端向生产厂家逆向转移,不是绿色包装不予运输,不符合环保要求也不予运输,从而实现生态经济效益。

参考文献:

[1]李书芳.物流现代化与应用物联网的关系[N/OL].(2010-06-22).http://.

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关键词:射频技术;智能物流系统;应用

0引言

近年来,“物联网”的发展已经逐步迈入了正规化进程,越来越受到大众的欢迎,在计算机行业中的地位也越来越重要。物联网的运行依托信息互联技术,以之为基础进行相应的作业。物联网在发展过程中,可以以信息传感设备等为传播媒介,进行各类物体信息的获取和传播,使得整个社会都是在一个连接的网络之中,以智能化手段进行管理。射频识别,是通信技术的一种,也属于物联网技术中的核心技术之一,应用领域十分的大[1]。相比于条形码技术而言,其穿透能力更好、识别距离更大,因此被大众所熟知并参与应用。在很多现实的行业之中,射频识别技术都在应用并占据着重要地位。在物流领域,RFID技术的推广与应用让物流管理方面的工作进行的更加的流畅,让人力资源成本也在不断地下降。

1射频技术

1.1射频技术特点

RFID技术的发展长达几十年,相比于传统的条形码等技术,以下为其优势所在:(1)快速扫描的可行性高。由于工作频率较为高效,RFID的辨识性较高,RFID标签的辨识能力大;(2)体积小巧、样式灵活。RFID系统抗干扰能力强,受到其他因素的影响较小,这使得RFID技术应用领域可以更加的广泛;(3)不易污染、可以长久使用。电子标签附着材料的限制几乎没有,对水、油和化学药品等流质物质也能够有很好的抵抗性。同时,电子标签具体的位置信息比较的隐蔽,不容易受到污染物质的侵害。(4)可重用度高。RFID标签内存储对数据的变更一般不受到限制,可更改性强。这一点和条形码技术相关的特点完全的不同,条形码的印刷工作如果已经完成的话,就不可以在进行相应的修改的话,如果出现错误,就必须将原来的产品包装全部替换,使得成本增加。(5)穿透性强。如果电子标签本身被其他物品所覆盖住,但其仍然能够穿透多种材质的覆盖物,与阅读器进行通信。恰恰相反的是,条形码扫描机如果要顺利运行的话,必须满足2个条件:距离近;没有物体阻挡;(6)数据存储空间充足。一维条形码的存储空间是SOBytes,二维码的最佳存储空间是2到3000个字符,RFID最大的容量是几兆字节。未来项目所需的数据量将越来越大,无线射频识别技术发展正是用来满足这一需求的;(7)安全性高。由于RFID以电子式信息为主,其数据信息被密码严格的保护着,可以很好地防止信息的窃取和篡改。

1.2射频技术的应用

在之前的几年中,沃尔玛集团作为全球最大的零售连锁机构,做出在集团配送中心使用RFID技术这一决议[2],这一实际案例说明,RFID技术已被大众所认可并逐步的应用到实际生活中。RFID的发展迅速的主要原因是无线射频技术应用范围越来越广,所适用的场合也在不断地增加中。电子标签RFID的使用范围十分的宽广,主要涵盖的领域有:交通、市场流通、食品、医疗保健、产品安全、金融、养老、残障保障、教育、文化、就业、智能电器、监控等安全管理、国防军事犯罪预警等等[3]。RFID射频识别技术打破了传统的供应链的概念,IT,生物识别技术等理论支持,是一个应用于各个领域的综合性的科学技术,在不久之后,射频识别技术将会得到进一步的技术优化,兼容性也会更加的大,数据存储和处理的空间入量也会变得更加的广泛。

2智能物流系统

2.1系统基本概念

智能物流概念是在物联网技术得到大规模应用之后才开始出现的,智能物流系统主要以先进的物联网技术为手段,全面的信息化管理企业的日常经营活动和人员的流动,其中所用到的关键技术涉及很多的领域。智能物流系统最为重要的技术包含到信息化管理物流行业的方方面面,涵盖内容丰富,同时还可以进行相关方面的监管,从为企业和客户进行信息服务。

2.2系统体系结构

面对这些复杂多变的问题,想要解决它们的话,物联网技术平台就十分必要的,同时也要多开展数字资源嵌入式知识服务[4]。为了更好地服务大众,医院图书馆员要去一线工作点进行调研,多与第一线的领导沟通,了解一线工作者的实际信息需求;以多样化的信息服务大众,从而达到网络资源和图书馆的馆藏资源的最大化利用这一目的,同时也要主动参与进医学知识创新活动与学习的过程中来。当前的咨询模式已经从单一转向学科馆员嵌入式个性化微服务,能够进行互动服务,在手机移动终端就可以实现相应的功能模块的使用。

2.3系统的基本思路

供应链企业间的信息共享和互动如果进行的比较好的话,就智能化物流这一体系功能就可以得到比较完全的体现,即在供应链中的企业间的信息共享能够进行下去,使得物联网能够有所作为。物品是企业项目之间交流的最为直接的媒介,是整个连接体的最为核心的部分[5]。物联网技术是当前各个国家大力发展的产业技术之一,具有覆盖面积广,应用领域多等特点。物联网技术的有效的利用,可以将供应链信息进行现实工作中的无缝整合,而不是单纯地进行想象。同时,可以构建出一个统一的物流配送信息平台,使得相应的物流模式达到智能化水平。(1)通过互联网,使得整个物流体系上下游的材料信息能够很好地进行交流,使得制造企业在进行产品供应和营销的过程中能够实现无缝对接。使得物流配送能够更加快捷有效的进行下去,以低成本运行的模式进行相应的作业[6]。以物联网技术为依托,不管企业处于供应链的上游和还是下游,都可以很好地进行信息的交流和合作,形成一个游记的产业整体,从而使物流配送的质量和实效都能够得以保障。(2)通过多样性的网络传输手段的支持,企业可以得到所需的协同平台,然后在这一平台之上,围绕项目所需要进行的各类工作,进行信息的交换。在供应链上的所有企业都可以以企业的实际情况为依托,进行企业物流配送战略和行动计划的制定和规划,为之后的事项做前期准备。(3)通过物联网的相应的作用,使得企业的各项作业被实时监测,企业高层能够及时掌握物流各个环节的完成质量和进度,发现问题后及时准确的做出反应,并提出有效的解决措施。(4)通过物联网共享平台,企业可以做到很多之前无法实现的任务。比如可以根据物流仓储与配送之间的共享和协同进行相应的作业,实现分销链范围内的共享等[7]。企业管理供应链上其他企业的仓储和运输,供应链企业在供应链中的仓储和运输资源,提高运输效率和运输效率。

3基于射频技术的智能物流管理系统设计

3.1系统总体架构设计

在物流系统的结构,商品采购和库存管理,仓储的主要流通等是核心的商品流通交易环节,这些环节是紧密联系的,不可分割的,应当以整体化的思维来看待。因此,智能物流系统的分析与设计是解决企业物流信息化、智能化管理的问题的关键所在。智能物流系统所需要做的工作很多,最重要的就是进行相应的信息系统的全程监控和管理。在企业物流运作过程中,射频干扰的相关的作业可以实现完整的监测与管理信息的应用的一个物质循环体系,为企业产品生产和企业成长提供了一定的决策支持。因此,智能物流系统的核心是采用先进的物流管理技术、信息技术、网络技术、智能监控等各个环节的物流运作与管理,实现物流业务数据的信息采集、存储、管理、分析、决策,为企业的日程的经营活动和相关的管理决策。

3.2系统功能结构设计

在物流作业进行管理的过程中,主要环节比较的复杂多变。通过使用RFID技术,企业物流作业的安全性得到了保障,相关作业的效率得到了提高,也能够智能化的进行工作.

3.3系统数据流程设计

该系统充分利用了现有的设备,按照相应的设计原则进行配送,针对之后的系统用户量比较地多,订单量比较小,品种不集中,配送次数过多等情况,在各个环节的进行过程中,要尽可能地缩小人力资源的使用,并尽可能地提高工作效率。引入RFID系统,使系统管理员可以清晰明了地了解到仓库的出入情况,全方位掌控,并使得信息采集与仓储管理系统有效的结合利用,以有线方式联合无线手段,将数据信息进行传输,为系统存储、分析、处理做准备,这样做可以使得物流控制更加快捷,整个系统流程更加透明。

3.4系统业务流程设计

送货车辆在把货物运到仓库之后,仓库管理人员首先要进行的是送货单的核对,在核算没有发生问题之后,再来做相应的扫码工作,完成商品信息的采集并将采集到的内容传送出去,最后做好货物的交接。若物品采取的是托盘联运这一方式,可进行相应的编码工作,利用相关的设备,来进行电子标签的扫描工作,将所需要的商品的具体的信息进行输入输出。巷道堆垛叉车进而将货物交付或与输送装置相连的装置进行货物运输。仓储管理系统按照相关的规范要求,确定商品的存放地点,并将位置信息传递出去,完成规定的作业任务。堆垛机发送指令将指定位置的货物运送到位,安装推垛机RFID读写器扫描位置信息并把想过货物信息传输到仓库管理系统,以计算机记录相应的信息,最终完成作业。如果供应商为托盘运输,仓储阶段可以直接扫描托盘的标签,能够将与托盘相匹配过的信息录入,并下发指令,然后叉车进行货物运输,货物入库由推垛机实现。

4结论

RFID系统与其他功能类似的系统相比较的话,优势十分的明显。基于RFID的智能物流系统可以很好的提高企业的作业水平,增强作业效率,也可以提高物流企业信息化管理的应用水平,从而使得整个企业能够占据更大的市场份额,获得更高的利润空间。

参考文献:

[1]王开疆,孙炜,时锦秀,张文君.RFID在智能物流仓储管理中的应用[J].中国电子商情(RFID技术与应用),2009(3):20-23.

[2]王凯,侯著荣,程丽.RFID技术在智能物流中的应用研究[J].河北省科学院学报,2011(6):11-16.

[3]叶鹏,马俊,王威.基于ARM的RFID智能物流管理系统设计与实现[J].计算机工程与设计,2013,(2):66-69.

[4]叶鹏.基于ARM的RFID智能物流管理系统设计与实现[D].青海师范大学,2014.

[5]刘兵.RFID技术在开放式实验室智能管理系统的应用探析[J].科技信息:2009(2):35-39.

[6]王彬,秦永平,边根庆,权西瑞.RFID技术在烟草仓储物流管理中的应用研究[J].物联网技术,2013(8):20-25.

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关键词:物流管理;多元智能;项目教学

中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0130-02

高职物流管理专业的项目教学设计,是以物流职业能力要求为载体,以典型物流工作任务为基础而构建的。同时,由于人类智力的培养也需遵从一定的规律,因此,高职物流管理专业项目教学设计的过程中应当充分考虑智力要素。

一、多元智能理论下的高职物流管理专业项目教学模式设计

霍姆斯在其比较教育思想研究的研究中指出,根据智力变迁规律,人的智能可划分为三个层次。其中,最初级的智能,亦是第一层智能指的是直观的数据或信息的收集的能力;其次是运用已收集到的信息或数据进行推理、分析的能力,即第二层智能;第三层智能则更进一步,要求在前两个层次的能力的基础上,能进行一定程度的预测。因此,在将多元智能理论应用于高职物流管理专业项目教学时,应当充分考虑智力变迁规律,使工作任务能与不同的智能相结合。

第一层智能:物流项目设计——背景资料阅读、课外收集项目相关信息

在这个阶段中,要求师生共同参与确定项目的任务和目标。由教师确定项目任务、指导方案和时间限制,然后由学生通过查阅文献、实地调查、采访等多种方式收集项目的有关信息。这个阶段的工作是以锻炼学生的第一层智能为目的,同时也是后面两个阶段任务顺利完成的前提。

第二层智能:物流项目分解——项目背资料处理与分析

本阶段是在前期资料已收集的基础上,由项目组成员对信息进行筛选,取得对项目完成有用的信息,并对信息进行数理或是定性的分析。这个过程要求学生能不断地发现问题、分析问题,并最终取得有用的数据,锻炼了学生的分析与推理能力,符合第二层智能培养的目标。

第三层智能:评估与反馈——项目完成情况预测与评价

在本阶段中,教师在已对前两个阶段的任务进行评价的基础上,提出改进建议。同时,学生根据改进之后的项目进行项目实施结果预估,并制定控制的程序。在此过程中,要求学生不仅要掌握与管理相关的评估、控制等相关内容,还要求能运用一些数学知识进行想象与预测,锻炼了学生第三层智能。

二、案例分析:基于多元智能理论的项目教学法在《采购与供应管理实务》课程教学中的应用

以下以某高职院校《采购与供应管理职务》课程中的“编制采购计划”这一项目为例来加以说明。本课程在教学过程中,打破了传统的学科教学模式,根据采购流程,将采购过程分为采购需求分析、采购计划编制、供应商选择等模块,并设计相应项目。“编制采购计划”作为采购前的关键步骤,在课程中具有举足轻重的作用。按照前文所述方法,进行教学方法应用。

1.提出问题:首先是教师提出问题,企业每次采购的商品和数量是如何确定的?由此展开后续内容。

2.情境设计:教师设计情境,小杨作为某服装公司的采购经理,为了下一年度的采购任务,他需要了解各部门的采购需求情况,并且制定采购计划。

3.项目设计:假若你是小杨,请设计采购计划制定的方案。

4.项目分解:根据项目要求,分解采购计划编制的技能点和技能要求,即收集各部门采购需求、分析各部门采购需求、填写采购计划表三大子项目。

5.项目实施:根据设计好的方案,分组完成收集和分析采购需求、填写采购计划任务。

6.项目评估与反馈:学生自我评价、小组评价和教师评价三者相结合,分别从对任务的认识程度、团队协作程度和任务完成情况等角度进行评价。

该项目多元智能的课程设计模式如图1所示。

采购需求信息的收集是在对采购项目进行研究、设计的基础上进行的,主要是锻炼第一层智能,即信息收集能力;项目分解则是对编制采购计划项目作出计划并分解成基本的技能点和技能要求,锻炼了学生的信息分析与处理能力;采购计划编制与填写则是在任务分解的基础上,分角色完成项目,主要也是第二层智能信息处理能力的培养;采购计划反馈则是锻炼了第三层智能,即信息预测与项目评价能力。

1.采购需求信息收集(第一层智能)。此阶段通过对企业各部门动态采购需求信息的收集,重在锻炼学生的交流、观察和协调能力。部门需求信息,主要是通过部门之间的协调、需求信息表述与交流完成的。

2.采购计划项目分解(第二层智能)。对收集到的信息进行分解,重在培养信息处理、分析和逻辑推理的能力。

3.采购计划编制(第二层智能)。根据所收集到的信息,进行采购需求分析,并制定采购计划,一方面进一步培养学生信息处理与分析的能力,另一方面则可调动学生的主动性和积极性强,促进专业能力的培养。

4.采购计划表反馈(第三层智能)。根据采购计划编制要求,应用信息进行采购计划检查与反馈。此阶段主要运用到学生的空间想象能力和逻辑推理能力,借助其善于动手实践的特点,提高学生解决实际问题的能力。

三、结论

本文以多元智能理论为依据,以高职物流管理专业为例,分析了多元智能理论指导高职物流管理专业项目教学的方法,有利于我们转变教学观念,从而促进“以学生为主体”的学生观更加深入,为各种教学策略的实施提供了参考和理论依据。在整个实施过程中,更加注重教学互动,不仅增加了学生的学习兴趣,也提高了学生应用物流相关知识分析和理解职业能力,全面促进学生多元智能的发展。

参考文献:

[1]蒋满英.基于多元智能理论的高职课程设计研究[D].河北师范大学,2008.

[2]徐涵.项目教学的理论基础、基本特征及对教师的要求[J].职教论坛2007,(3):11.

[3]伯曼(Sally Berman),著.多元智能与项目教学——活动设计指导[M].夏惠贤,等,译.北京:中国轻工业出版社,2004:8.

[4]James Bellanca,等,著.多元智能与多元评价——运用评价促进学生的发展[M].夏惠贤,等,译.北京:中国轻工业出版社,2004:106.

[5]邓泽民,陈庆合.职业教育课程设计[M].北京:中国铁道出版社,2006:87-89.

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(1)物流体系智能化发展程度低。电商智能物流体系的构建主要是指在互联网信息技术的影响下,将不同物流公司在网上的物流信息进行整理和结合,通过互联网让广大群众找到自己想要了解的物流情况,电商智能物流体系的构建,能够助力贸易公司通过互联网找寻适合公司未来发展的物流种类,其应用的主要目的是为了结合互联网应用技术,让客户的根本需求与实际物流公司发展进行紧密相接,构建一个良好的交易平台,在互联网的基础上成立物流公司,现在已经有很多群众享受到了智能物流体系所带来的便利,但在当前我国互联网信息技术发展的影响下,电商智能物流水平有待提升。很多物流企业在进行配送路线的选择过程中,一般是按照人工进行判断,物流公司的货运司机会结合自己以往的经验制定出行车路线,司机的派送流程没有经过互联网公司的全程监督,这一发展形势为物流企业带了一定的经济损失,当前货物物流的更新速度较慢,经常会出现物流公司早早发货,但客户查询不到物流信息的情况,不利于客户满意度的提升,很多物流企业都是在日常事务管理的过程中采用计算机技术,而物流派送使得众多决策并没有得到有效地管理和监督。例如:配售中心所选择的运送地址和货物的组配方案尚不完善,没有选择最佳的运输路线,整体工作流程仍然处于半人工化的角色状态。(2)智能物流管理机制不健全。结合当前我国物流公司和企业的运行情况看,想要不断的完善电商智能物流管理体系,就需要做好物流管理机制的建立,为物流行业未来的发展奠定一个良好的基础,系统化的管理机制能够保证物流企业发展决策制定的稳定性,当前我国物流公司在日常工作开展的过程中,仅仅依靠管理人员所具有的主观意识进行发展策略的判断,这种派送形式虽然节约了派送时间,简化了派送审核的程序,但是让整个物流企业成为一盘散沙。严重缺乏具有结构性的管理制度,长此以往会出现,物流管理体系漏洞,工作人员也因为缺少相关的管理机制而肆意妄为,不仅降低了工作热情,减弱行动力,还缺失工作目标,很容易造成网络物流工作内容的混乱,同时在我国很多物流企业,各个部门之间严重缺乏沟通和交流,在出现问题时互相推诿,没有落实明确的责任义务,为企业带来较高的经济损失。因此,建立完善的电商智能物流管理体系势在必行,当前我国交通运输设施建设和物流配送需求之间存在着差异性,现有的交通运输能力很难满足用户的运输需求,物流行业所采用的技术装备较为落后,智能化发展程度较低,运输汽车主要是以中小型汽油车为主,具有较高的能耗,工作效率极低,货物的装卸和搬运,没有采用机械化发展技术。

2“互联网+”背景下的电商智能物流体系

(1)可视化发展。可视化发展的目的是为了保证在任何时间段都能够及时的掌握物流中产生的数据信息,通过及时地追踪了解物流的整体运行情况,这种可视化发展形式在传统的经济市场上很难实现,但是随着互联网技术的不断应用,已经逐渐做到全程可视化发展。例如:厦门的诚智达企业就专门针对于市场运输做物流融资,电商经常在发展过程中出现零售商押账的问题,一般情况下,押账的期限为半年左右,但是聘请的司机大多数都是农民工,需要现钱交易,因此,诚智达电商针对当前货车行业的发展现状进行了调整,提出了柴油分期和货车分期的融资形式。与电商合作的运输公司需要在智能车管理系统中,安装GPS和智能车机,保证工作人员能够实时的监控到车辆的运行速度以及耗油量,通过数据分析掌握司机的开车习惯,建立互联网分析模型,筛选出最适合作为购油和购车融资的运输公司,智能物流全程可视化发展,不仅是数据内容的可视化,还需要做到工作画面的可视化。(2)模块化智能物流集成。在进行智能物流建立的过程中,需要不断收集合作伙伴所具有的价值资源,实现数据之间的有机组合,在互联网发展的条件下,做到随时随地的数据整理,借用模块化方式保证智能物流集成,让电商能够更好地适应激烈的市场经济竞争。与此同时,智能物流还能够实现服务功能的快速定制,在传统的工业链发展条件下,电商需要制造一个较为广泛的生态系统,让所有的数据资源都能够在同一平台上进行处理,互联网的出现让这一发展条件变为现实。例如:深圳一家叫创捷物流的电商,得到了全国的广泛关注,创捷作为一款物流发展平台,能够将所有的手机生产厂家、供应商、原料组装厂全部集合到统一数据平台上,帮助电商打造出智能物流柔性组织,电商物流发展计划和最后的执行过程需要保证实时性、互动性和互联性。如:阿里巴巴旗下的综合服务平台,就是为中国的中小型电商做出口贸易服务的,介入到电商物流、报关、退税等各个数据环节中,同时还创建了信用数据统计平台,通过互联网了解所有平台用户的信用情况,助力电商未来发展计划的制定,认真的执行联动任务。(3)物流绩效实时化。互联网分析在智能物流产生过程中具有重要作用,主要体现在能够保证整个物流的成本和绩效数据分析实时化处理,在物流发展的过程中会产生大量的成本消耗,同时也会带来一定的经济效益,因此电商管理者需要掌握不同发展环节的成本投入情况,通过成本控制保证物流总成本的最优化发展。很多电商都认为已经实现了互联网化发展,但其实离数据化经营模式还相距甚远,电商想要切实做到互联网发展,就需要保证电商物流的智能化发展,因此需要借助互联网分析技术保证物流各个环节的有机整合,这是成本控制、风险控制的基础。想要实现物流成本绩效实时性发展,就需要做到信息治理形式的优化,智能物流建立的基础就是信息治理,电商在进行数据收集过程中,不需要单一性的信息内容,而是将各部门所产生的全面数据统计到一起,只有做到信息汇集,才能够制定出正确的发展方案。当前我国很多电商开始将消费者数据据为己有,但仍然有一些成功电商在进行数据分享,让数据能够在不同的电商之间实现分享和转换,全面提高数据内容的透明度,保证电商之间进行通力合作,互联网技术的应用,不仅改变了传统的市场游戏规则,还推动了智能物流的建立。(4)智能物流系统化框架的建立。互联网分析在智能物流管理中的有效应用,需要建立系统化框架为基础,结合市场的发展特点,合理的划分物流区域,实现电商与物流发展各个环节之间的有效互动和联合,保证数据分析的有效性,全面提高电商的市场竞争力,同时要建立市场认同的策略性绩效指标,对区域发展特点有一个明确的评估。通过互联网分析技术的应用能够保证物流分区的准确性,并且制定出分区优先发展的工作内容,同时要利用互联网分析技术整合电商的业务职能,保障电商的市场竞争力,明确物流各分区中的竞争。想要借助集中数据的发展优势,制定明确的发展目标,电商还需要建立市场联合策略模型,了解市场根本绩效和产品的发展需求,在物流各个分区内建立电商监控反馈机制,方便智能物流建设过程中数据管理工作的开展。(5)智能物流管理工作。首先想要让互联网分析技术在电商物流管理过程中发挥出应用价值,就需要落实组织机构,完善人才培养体系,成立互联网应用中心,将传统的电商信息部门改为数据分析部门,为互联网分析在智能物流管理过程中的嵌入提供基本保障,在智能物流业务管理工作开展时,需要充分的体现出互联网的搜索优势、分析优势和应用优势。形成立体化互联网收集管理模式,直接面向客户进行数据搜集,搭建前端信息系统,为用户提供前端交易数据,满足市场发展的根本需求。智能物流的建立需要保证,一端连接需求者,一端连接供给者,数据的分析也需要在会员数据管理平台进行,实现数据内容的良性循环,对生态圈数据进行充分地挖掘,借助数据平台的应用优势,利用互联网分析技术,打破数据信息的孤立状态。提供智能化物流生态圈,让物流的发展过程变得更加智能、简化,智能物流的管理人员需要建立相应的数据收集渠道,实现物流上下游之间的无缝对接。

3结语

综上所述,电商在发展过程中,还需要从其他的市场资源中整合出数据,获取更多有价值的数据,这些数据可能源自于零售商,除了销售数据以外,还需要收集库存数据、促销数据、商品投入市场数据等数据类型,对商品销售过程中所采用的折扣和价格变化规律进行了解,通过特定的产量规划了解仓库的储存量,以及商店每月的销售额。这些数据的形成都有利于智能物流的建立,电商还可以通过协同化管理,对物流进行合理规划,减少牛鞭效应的发生,保证智能物流发展过程中不同环节之间的相互协作。

参考文献

[1]李海凤.“互联网+”背景下的电商智能物流体系研究[J].物流科技,2017,40(6).

[2]殷晓丹.“互联网+”背景下的电商智能物流体系[J].中国商论,2018(34).

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[关键词]物联网;电子商务物流;智能系统

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.45.107

物联网是智能物流的基础,现代化物流的自动识别系统是物联网技术的发源地。基于各类识别、感知、定位等技术,实现了对物品的实时跟踪、信息的实时传递、业务的智能化处理等功能。物联网技术应用于电子商务物流领域能够极大的提高其自动化、智能化和集约化水平,实现跨越式发展。

1 电子商务物流智能系统的框架设计

按照物联网技术的体系结构及技术框架,电子商务物流智能系统框架结构分为三层,由下至上分别为感知层、网络层和应用层。

感知层主要利用安装在货架、托盘、运输工具等实物上的EPC传感器、射频识别技术(RFID)标签等设备进行数据的感知和采集,同时进行智能计算及初步处理。

网络层主要采用无线传感网技术(WSN)、网络通信技术、低速短距离无线通信技术(ZigBee)等将感知层的数据进行高速安全的传输。

应用层主要采用大数据、云计算等技术实现系统的智能化转变,为系统用户提供服务。主要体现为构建物流信息服务平台。信息平台分为内外两个网络,能够通过节点进行信息交换。云计算是整个系统的核心技术,对海量的产品信息进行及时传递,并进行分析、计算、整理、归纳,形成功能模块,供相关人员调出使用。内部网络主要为物流公司内部使用,包含产品信息管理系统、配送管理系统等5个子系统,为管理人员做出决策。外部网络主要为合作企业及相关客户进行使用,包括信息查询、信息等4个板块,通过用户等级制度对所获取的信息范围进行区分。

2 电子商务物流智能系统的功能模块设计

电子商务物流环节主要包括包装、仓储、运输、配送等环节,基本没有生产物流及销售物流环节。结合这一特点,为该系统设计了4个功能模块,分别是智能追踪与安全管理子系统、仓储管理子系统、运输管理子系统、配送管理子系统。

2.1 智能追踪与安全管理子系统

包装环节是电子商务物流环节的起点,合适的包装必须根据物品的特性及形态进行选择。该子系统通过在产品的包装内安装EPC、RFID标签,对每一个产品进行编码,将产品的运输、中转等信息写入标签中,可以实现定位追踪、防伪防盗等功能,实现对产品的透明化管理。根据电子商务产品小、客户对产品流转过程敏感的特点,在产品上安装微型GPS定位仪,用户只需使用网络搜索就能清楚看到物品位置,解决了之前只能经过扫码入库才能看到位置的问题,实现即时定位功能。通过在某些价值高或危险性高的产品包装上加装开箱报警装置,在到达目的地前,任何非正常开箱行为都会实时报警并通过手机软件传递给物流企业和客户,实现防伪防盗功能。

2.2 仓储管理子系统

如京东商城这样的B2C平台,仓储管理比一般企业更加复杂化。自营产品种类繁多,消费者需求各不相同,既需要管理种类繁多的货品,又需要及时分拣产品,与配送环节进行对接。在追求速度及准确性的前提下,对仓库的储存、拣选、打包等环节提出了更高的要求。

首先,可以建立叉车智能系统,将入库产品、货箱、托盘、货架等设施上安装EPC、RFID编码标签,规划仓库路径,安装RFID识别器。识别器可以实时掌握产品的进出库信息,指引叉车自动定位,快速分拣产品;在仓库装卸口安装地面天线,为每辆车辆安装PFID标签,能实现装卸自动对位;通过视频感应器能够实时感知仓库作业即管理状况;产品及车辆的数据存入智能系统信息平台,能够与运输管理子系统信息进行互动,实现提前调度、备货等功能。

其次,可以对仓库进行全面改造,使用激光定位机器人自动取货、智能叉车与立体化仓库系统等,能够极大地提高仓库空间利用效率,实现全自动清点库存,降低人工盘点的成本和失误,实现仓储管理自动化、智能化,降低成本,提高准确率。当然这样的改造需要大量资金及较长的改造期,更适合新建仓库的提前规划。

2.3 运输管理子系统

电子商务消费的巨大物流信息需要通过云计算、大数据等技术进行分析与利用。建立车辆信息平台,在货运车辆上安装PFID标签、GPS、GIS定位仪、摄像头图像处理等硬件设施,实时记录车辆信息,与仓储管理子系统对接,可完成产品、车辆进出仓信息自动记录、提前备货、车辆自动放行功能,在途可实现车辆车况报告、货物车辆调配、负载率查询等功能。

若能在信息处理中心预留与其他信息平台的接口,将数据转成标准格式,可实现信息交换功能。如与智能气象网及智能交通网实现对接,系统可以根据当前车辆所在路线的天气及交通状况进行实时分析,选择合适路线。与海关、检验检疫等部门系统进行对接,当产品需要报关报检时,可将标准化信息传给相关部门,十分方便。

该信息平台能够使物流公司进行快速、集成化的管理,增强行业竞争力。也能够为客户提供一个及时的信息查询平台,增加客户满意度。该平台的进一步发展能够形成一个完整的物流运输相关用户群,扩大交易范围,增加企业效益。

2.4 配送管理子系统

电子商务物流产品配送的主要场地是中转仓,这种仓库的目的不是储存产品,而是要尽快的将产品转运出去,工作模式通常为7×24不停歇的进行周转,面对大量订单需要始终保证敏捷性、准确性,提高效率,减少运输工具停留时间。这对物流的分拣及配送过程要求度比一般物流模式更高,需要自动化程度高的分拣系统。

通过将配送人员的手持扫描设备更换为可穿戴设备,可提高使用手持扫码器时的效率。采用立体传送带分拣装置,将RFID读取设备放置传送带两侧,产品包装上的EPC/RFID标签内含有产品的目的地、流转路径、重量、大小、货架信息等信息。从传送带经过时读取标签信息,使用机械手臂自动分拣。

该自动分拣配货系统采用EPC技术能够快速识别物品,不仅革新了传统的人工持纸笔查阅的方式,而且比现在大多数仓库拣货时采用的手持扫码器能更加提高效率。这种方式降低了产品在每一个中转仓内的停留时间,对库存压力有所缓解,能够提高拣选与分发过程的效率与准确率,大大加快配送的速度。

3 电子商务物流智能系统的实施

3.1 实施策略

一是明确目标。电子商务物流企业首先应确定构建智能系统要达到的自动化及智能化程度,通过总结同行业经验,根据需要,立足自身情况,做出全面规划。

二是分段实施。在全面规划的基础上,利用现有的条件,制定分段实施步骤,逐一进行系统改造升级。在建设过程中要注意标准统一。

3.2 保障措施

一是建立有力的领导机构。建立智能化物流系统会使物流公司产生全面的变革,对公司的经营管理具有深入的影响。因此必须得到高层领导的重视,牵头建立系统建设小组,保障系统建设的顺利进行。

二是规范建设流程。在系统建设过程中,应当采用项目化管理模式,聘请专家进行建设流程规范,保证建设进度和建设成效。

三是保障资金投入。 系统建设需要大量资金投入进行硬件改造及软件升级,并且全部建设完成后才能收获成效,资本回报时间较长。物流企业应当下拨专项建设基金,保障智能化系统建设顺利进行。

参考文献:

[1]王冬.基于物联网的物流经济管理研究[J].商业时代,2014(32):30-31.

[2]焦志伦,于知含.我国电子商务物流发展现状和存在问题分析[J].港口经济,2010(8):38-42.

[3]郭仁正.可视度智能供应链的构建[J].物流技术与应用,2015(3):87-88,90.

[4]陈丰照,姜代红.基于物联网的智能物流配送系统设计与实现[J].微电子学与计算机,2011(8):19-21.

[5]魏洪茂.基于物联网的物流业发展模式研究[J].物流科技,2013(8):56-59.

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物联网在中国物流行业应用的发展历程

物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在中国,物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。

(一)启蒙阶段(2003~2004年)

在启蒙阶段,物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一是基于RFID/EPC的技术路线,二是基于GPS/GlS的技术路线。

1999年,国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物联网概念引入中国,在中国成立了EPC global的分支机构。2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛,10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年,关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。

GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念,大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术,对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网的特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。

(二)起步发展与探索阶段(2005~2009年)

虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。

其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。

除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元――托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。比如,烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,实现烟草物联网应用。

在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。

(三)理念提升阶段《2009年至今》

2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。

围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛,打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。

物流申的物联网技术

(一)物联网概念与主要技术体系

目前物流行业大多数人认可的物联网定义为:物联网是“物物相连的互联网”,即通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。

物联网的特征主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物~定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

(二)物流中应用的物联网主要技术

根据物联网的特征来划分,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面结合其在物流行业应用情况进行分析。

1、物流业常用的物联网感知技术

为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是RFID技术、条码自动识别技术:

为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;

为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等;

为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是视频识别技术、RFID技术、GPS技术等:

为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是传感器技术、RFID技术与GPS技术等:

综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等。

2、物流行业常用的物联网通信与网络技术

在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;

在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常

采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化:

在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;

在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。

综合分析,物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术。

3、物流行业物联网常用的智能技术

在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;

在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等;

在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等;

以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术。

综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。

物联网技术在物流业的应用状况分析

(一)感知技术应用状况

在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先是RFID技术。RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。

其次是GPS/GIS技术。物流信息系统采用GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用这一感知技术。

视频与图像感知技术居第三位。该技术目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。

传感器的感知技术居于第四位。传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术。目前,传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物联网系统中的感知技术手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。

扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有少量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。

各类感知技术在物流业应用情况如图1所示。

根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合、GPS技术与RFID技术结合、车载视频与GPS技术结合等。

(二)网络与通信技术应用状况

现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。

在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。

在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相结合应用,但也有企业全部采用局域网技术。

在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。

在数据通信方面,往往是采用无线通信与有线通信相结合,新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。

根据对物流信息化案例的不完全统计,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术,如图2所示。

(三)智能管理技术应用状况

根据对相关资料的统计分析,目前,物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用,专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。只是在企业物流系统中,部分物流系统可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。

几种重要的物联网技术在物流业的应用领域与前景

(一)RFID技术在物流业的应用领域及前景

RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

1、RFID技术在物流业的应用

在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。RFID在物流业的重点应用方向包括:货运集装箱追踪与管理;道路货运车辆的跟踪与管理;托盘等装载设备的跟踪管理;配送中心管理;航空集装设备、货物追踪及行李管理;机场货运车辆的智能调度与管理。

2、RFID技术的应用前景分析

物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,物流领域的应用将是中国RFID市场增长最快的领域之一,主要体现如下:

(1)医疗与药品智能追溯系统进入成长期。医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用RFID可以用生机勃勃来形容,几乎每一个RFID项目都可以立即得到回报。

(2)食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题为RIFD的大规模普及提供了契机,采用RFID标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应

链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。

(3)智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术的要求则比较高。智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。通过识别每一个货品、货箱及托盘,RFID标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。

(4)资产与物品仓储管理的增长将使闭环应用成主流。越来越多的企业开始考虑如何将RFID用于闭环应用。目前的IT资产管理就是一种RFID技术在闭环的应用,通过部署RFID系统来跟踪资产设备,可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,能避免因设备丢失造成的损失,并能保持敏感数据的安全性。RFID技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品及工厂内的消耗物品。

(5)与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域。电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源,创造经济效益。目前一些管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善的行业,将成为RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域的应用潜力都比较大。

总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。

为了抓住RFID市场机遇,笔者建议,企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。

(1)针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。

(2)开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。

(3)支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器,同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。

(4)支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。

(5)支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。

(6)推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范,包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。

(二)全球卫星导航技术在物流业的应用领域与前景

全球定位系统(GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。北斗卫星导航系统是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,该技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪最好的技术手段,也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。

1、全球卫星导航技术在物流业的应用

GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能,以确保货物安全,因此,车载式GPS有着广阔的发展前景。具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。

在基于GPS的物流配送监控系统中,GPS主要辅助实现车辆跟踪、路线的规划导航、话务指挥、信息查询、紧急救援与应急物流等物流配送监控功能。

在基于网络的GPS系统中,通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。

在基于GPS技术的智能港口物联网中,通过利用GPS等技术,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,包括专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。

2、GPS技术在物流业的应用前景

随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获得巨大发展。预计未来几年,中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量将以每年30%以上的速度递增。

(三)无线传感网在物流业应用领域与前景

无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。

WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。

WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前,无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还停留在学术研究或是开发实验阶段。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外,应用成本问题也需解决。

(四)智能机器人在物流业应用情况及前景

智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。

物流行业机器人的应用最早出现在1995年,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用。当时,卷烟厂采用智能码垛机器人对卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时的机器人还只是单线的点对点作业,尚未融入物流网络系统。

目前,智能机器人在我国烟草、汽车、医药等行业的物流系统中得到了广泛应用。随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的组成部分,成为智慧物流的重要装备。

在中国现代物流系统中,智能机器入主要有两种类型,一种是从事堆码垛物流作业的码垛机器人,一种是从事自动化搬运的无人搬运小车AGV,这些智能机器人在全自动化物流系统中执行物流网络系统的堆码垛作业指令和自动化智能搬运作业指令。

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关键词:智能物流;制造业;协同

基金项目:宁波大红鹰学院校科研基金项目:“智能制造、工业4.0背景下的宁波现代物流服务业与制造业协同发展研究”(项目编号:1320161026)阶段性研究成果

中图分类号:F127 文献标识码:A

收录日期:2017年2月24日

工业4.0时代的制造企业不再是自上而下的推动式生产,而是借助于当前的互联网信息技术实现从客户需求开始,按照客户订单、客户化设计,采购、物流、生产计划到生产的全流程进行的拉动式生产。借助于庞大而完善的信息基础设施体系进行信息流与物流的高度智能化流动是工业4.0时代实现上述拉动式生产的重要保障。

一、物流业与制造业产业协同发展相关综述

制造业作为地区经济发展的重要组成部分,深受物流业发展的影响,在这方面,国内外学者有了很多研究成果:郑丽娟(2014)采用灰色关联度模型,基于2002~2013年苏州地区制造业与物流业发展中相关指标的面板数据进行实证分析。盛珊珊(2015)从智能制造对供应链需求变化的角度对“工业4.0”与《中国制造2025》环境下的智能制造及其对物流供应链的要求进行了阐述。唐振龙、陈湘青等(2015)认为工业制造业到了工业4.0的智能制造能促使物流业与制造业走向融合。

二、物流业与制造业产业协同发展的必然

随着信息技术像制造业的全面渗入,可实现对生产要素的高灵活度配置和大规模定制化的生产,从工厂布局、生产流程、企业管理模式以及生产管理方式等进行变革。工业4.0时代的智能物流服务的是工业4.0时代智能化的供应链、生产链,在工业4.0时代,客户需求高度个性化、产品创新周期继续缩短,生产节拍不断加快,这些不仅仅是智能生产系统本身的问题,更是对整个服务于智能生产供应链的物流系统提出的挑战。与此同时,业务流程、物料供应链由传统的企业内部为主的链接发展为以客户需求为中心、以上下游高效供应链为纽带、以企业之间的智能物流为支撑的虚拟制造体系。从物流与生产制造业的关系来看,在智能制造框架下,智能物流是实现从客户到智能制造工厂环境的关键,也是构建整个智能工厂的基石,具体而言包括从智能采购物流、智能生产物流以及智能销售物流等不同的物流作业环节。

从生产物料周转单元来看,智能物流系统需要具备既有自助管理本单元库存的能力,又有具备与该供应链上下游作业实现自动库存报告与动态更新的能力,实现单个生产流程对库存的智能化控制。在这方面,德国物流研究院早在2011年就自主研发了inBin智能周转箱技术,并且通过该周转箱技术实现了对企业整个生产、运输系统的主动控制,使得运输系统能自动地将箱子送达对应目的地。

三、工业4.0时代宁波物流业与制造业发展政策梳理

在全国同类型城市中,宁波在智能物流发展方面起步很早,早在2010年,宁波市就制定了《第四方物流平台业务服务规范》、《第四方物流平台电子商务交易规范》等12个第四方物流平台市级地方标准规范,作为全国首创的该领域标准,它充分利用网络信息技术和其他专项物流技术,综合集成各种物流信息,实现互联共享、融合创新,构建具有优化资源、中枢决策、流程协同、人性化服务的智慧物流协同平台;并且在2012年,宁波市全面启动智慧物流标准化建设,市质监局和市发改委在充分调研的基础上,针对宁波市物流行业特色和发展方向,研究形成了《宁波市智慧物流标准体系》,围绕宁波市智慧物流建设实施方案,对智慧物流的定义及其标准化工作的功能特征、任务目标、关键措施等进行了详细阐述,为宁波市智慧物流建设提供了依据,在具体实施方面:宁波市相继开展了20多项智慧物流标准化试点,涉及平台服务、集装箱运输、危化品运输、零担货运、仓储管理等物流产业各个领域。其中,既有塑料电子商务服务国家级标准化试点项目,也有交通物流业RFID技术应用、航运交易服务、危险货物道路运输服务、集装箱双重运输服务等一批省、市级智慧物流标准化试点项目。

从现有的主要物流体系平台状况来看,宁波现有的智能物流服务业主要集中在物流平台、第四方物流服务和具体的非企业生产物流方面,而针对以企业生产物流为核心链接供应链上下游的制造业协同发展物流产业及物流服务还较少,但这恰恰是工业4.0时代,制造业链接消费者实现按消费者需求完成低成本的拉动式生产的关键之一。

四、工业4.0时代宁波物流业与制造业发展展望

宁波物流业要更好地服务于制造业,在现有物流体系基础上还需要更进一步切合宁波产业发展需要,做好慈溪家、余姚塑料以及新兴材料产业为代表的产业链物流智能化升级服务。

首先,可以围绕战略性新兴产业通过政策、资金等资源的调动进行科技资源的集聚,通过以智能化供应链为核心的创新链条驱动,围绕传统优势产业链部署创新链条,以创新链为引导,增强传统优势产业的自主创新能力,推动拥有核心技术和关键技术的传统企业集聚优势资源加速发展,从而实现现有产业物流供应链上的跨越式发展;最后实现带动整个传统优势产业转型升级。

其次,物流业与制造业协同发展的基础是制造业要先具备实现制造业智能化发展的基础,占领制造业高端的恰恰又是被称作“国之重器”的高端装备制造业,因此要占领制造业制高点必须着眼于企业智能制造所需的包括智能物流在内的资源的获得;把握智能制造发展特点和规律,整合现有的宁波智能物流、平台标准,借鉴国内外工业4.0标准化路线图、智能装备制造和工业互联网标准建设的工作思路和组织方式,加快智能制造标准化体系建设。

最后,通过“制造+服务”提升整个供应链的价值链控制力。当前,从国内制造业整体发展趋势来看,制造业服务化是我国制造业在国际市场上形成核心竞争力的关键,是全球价值链中的主要增值点,也是提升价值链控制力的焦点,因此宁波发展“智能制造”的高端制造业也应考虑先进制造业与现代服务业的“双轮驱动”,通过“服务”和发展知识密集型服务业,提升制造业的附加价值。

主要参考文献:

[1]郑丽娟.灰色关联模型下制造业与物流业联动发展实证研究――基于苏州地区行业面板数据分析[J].物流工程与管理,2014.11.

[2]盛珊珊,邱伏生.满足智能制造要求的物流供应链建设研究[J].物流技术与应用,2015.12.

[3]唐振龙,陈湘青,王卫洁,关秋燕.工业化演进与制造业物流发展及对佛山的启示[J].中外企业家,2015.12.

[4]邓良.中国制造业与物流业联动发展实证分析――基于经济转型期行业面板数据分析的视角[J].中国流通经济,2013.27.7.

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圣瑞思自2005年成立以来,始终专注于工业自动化系统的研发和技术创新,对内厚积薄发,沉稳务实技术与管理,对外锐意进取、积极开拓市场与渠道。经过多年发展,在深耕智能服装与家纺吊挂系统市场下,进一步研发和开拓新产品市场,现已形成以自主核心技术、关键零部件、领先产品及行业系统解决方案为一体的完整产业链。产品线涵盖工业生产数据实时采集系统、智能生产与后整吊挂系统、智能物料配送系统、智能生产分拣系统、智能仓储与物流系统、大数据集成系统、智能生产辅助机器人系统、缝制自动化专用设备系列。

“随着智能制造的不断深入和应用,传统的制造流程必将被重组。个性化的客户需求与设计,供应商和制造商之间的信息接入与共享,售后服务的快速响等都将是我们创新的重点。”刘九生表示,今后智能工厂的核心特点是产品的智能化、生产的自动化、信息流和物资流合一。从当前世界范围内来看,很多企业都在向着智能工厂的方向发展,但是还没有哪一家企业有足够的勇气宣布自己已经建成了一座智能的工厂。

而智能工厂不能忽略的核心要求之一是要实现信息流、物资流和管理流合一。通过ERP系统、供应链管理软件、最新的物联网(接入产品和其对应零部件)和大数据的收集分析,让信息流和物资流合一。做到对每一个个体产品、零部件在生产的全流程中可以实时监控和管理,事前预测、事中操作和事后追踪。

对此,刘九生表示:“今后圣瑞思将以质量为主,数量为辅,转变服务思维,从以前的做什么卖什么到企业需要什么我们生产什么的定制服务。同时,还将在产品、企业发展战略上有所调整,以智能吊挂为辅,转向仓储、物流为主,以更灵活的市场机制加速信息化、智能化和个性化应用与推广。”

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智能决策支持系统(intelligentdecisionsupportsystem,IDSS)的概念最早由Bonczek等于20世纪80年代提出.IDSS是在决策支持系统DSS的基础上集成人工智能(artificialintelligence,AI)及专家系统(expertsystem,ES)而形成的,其核心思想是将人工智能与其他相关科学技术相结合,使DSS具有人工智能.IDSS既充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点,又发挥了决策支持系统以模型计算为核心解决定量分析问题的特点,在人机协同下充分实现了定性和定量分析的有机结合,使解决问题的能力和范围得到了一个大的发展,进一步提高了辅助决策能力,在实际应用中发挥了很大的作用[4].智能决策支持系统是决策支持系统发展的一个新的重要方向.IDSS主要由人机接口(对话系统)、数据库、模型库、知识库及方法库(简称四库系统)5个部件组成,每个库又带有各自的管理系统.在四库系统中,数据库是以一定的组织方式存储在一起的数据集合;模型库是将众多的模型按一定的结构形式组织起来的模型及它们的表现形式的集合;方法库是处理数据的基本方法和标准算法的集合;知识库是经过分类组织的各种知识的集合,是数据库在知识领域的拓展和延伸;人机接口是连接计算机与决策者的终结纽带.上述5个部件是有机统一的整体,数据库是最基本的部件,也是其他库的数据源;模型库为决策者提供推理、比较选择和分析问题的模型集;方法库是基本方法和算法的集合,方法库是为模型库服务的;知识库分类存储大量的知识,是从数据库、模型库、方法库中通过推理,提取出知识的集合[5].

2现代农业物流智能决策支持系统功能与体系结构的设计

现代农业物流智能决策支持系统是利用计算机、网络和通讯等现代信息技术对区域内农业物流作业、物流过程和物流管理的相关信息进行采集、分类、筛选、储存、分析、评价、反馈、、管理、控制和决策的信息系统.它能提高对用户需求和农业物流服务的响应性;保证农产品运输的快速、可靠、准时;提高运行效率、降低农产品库存和管理成本;整合物流资源,使农业物流资源配置更合理、更优化;提高相关管理部门工作的协同性、决策的科学性;强化政府对农业物流市场的宏观管理和调控能力[6-7].

2.1系统功能设计

现代农业物流智能决策支持系统可以实现以下功能:

(1)农业物流的数据采集功能.农业生产资料和农产品等实体相关数据采集,包括农业政策法规、要闻和热点,农业生产资料和农产品的产前、产中、产后加工,流通和消费环节,如农产品从种苗培育到大田管理、农畜产品加工、保鲜直至流通、市场销售等所有环节和整个物流流程数据.这里的数据可以是结构化或非结构化的.

(2)农业物流的运输管理功能.农业物流的运输综合运用GPS全球定位系统、GIS地理信息系统等技术及时跟踪农业生产资料和农产品的运输,并优化农业生产资料和农产品运输路线和快速响应,节约运输成本和减少时间,同时注意农产品流通保鲜特点,采用不同运输方式.

(3)农业物流的储存管理功能.农业生产资料和农产品生产具有季节性和地域性的特点.储存管理既要满足现有的储存要求,又要为预期的农产品储存高峰做准备,同时农产品的季节性脉动产出与连续性消费之间的矛盾需要农产品物流的储存活动来调节.储存管理包括农产品或农业生产资料出入库信息管理、库位资源管理、库存管理、报表管理以及流程监控,并提供计算机辅助决策,对即将达到或超过上下限库存量范围的不同程度进行分级预警.

(4)农业物流的流通加工与配送管理功能.农业生产结束后,农产品进入后续加工及物流阶段,其“生长”活动的生命属性和生化特征还将不同程度地延续至最终消费,因而农产品的流通过程兼具生物再生产和经济再生产相结合的特点.如连锁超市所需农产品的加工配送、分类分级、管理、包装、营销于一体的农产品加工中心和配选中心等.

(5)农业物流的包装管理功能.包装是农业生产资料和农产品生产的终点,物流的起点,在储存、运输、销售过程中具有保护功能、定量功能和标识功能.改进特色农产品包装,分级分类包装、加工后小包装,实现包装增值服务.

(6)决策支持功能.在现代农业物流中,农业生产资料和农产品的库存控制、运输车辆调配、流通加工与配送中心的选址、农产品市场分析与预测等,需要使用统计分析方法和智能计算方法提供决策支持,分析和指导农业生产和经营.

(7)接口管理功能.上述各功能的子系统之间以及系统与GIS地理信息系统的接口,与GPS卫星定位系统的数据接口之间的数据融合等.

2.2体系结构设计

从现代农业物流管理现状和需求出发,综合国内外最新现代农业物流管理模式和技术解决方案,构建基于计算机网络、GPS全球定位系统、GIS地理信息系统和专业模型等,对现代农业物流进行实时监控和综合管理与决策的智能决策支持系统.系统划分为现代农业物流实时信息采集综合数据库与数据仓库、模型库和方法库、知识库、用户接口等4个层次.

(1)信息采集传输和综合数据库、数据仓库子系统.此子系统是由信息采集传输、综合数据库、数据仓库和数据库管理系统组成.数据库管理系统提供对数据的存取、查询、更新、维护等功能,并实现对模型库、知识库的连接和会话功能.数据包括农业物流经营主体数据、经营企业成员和农户数据、主体经营报告数据和公共信息等,这些数据大多汇总到数据库中,这些数据信息通过数据仓库技术提取处理、转化加工,成为数据挖掘的数据源.数据可以是Web数据、GPS数据、GIS数据和其他农业物流相关数据.此子系统能够完整地描述、组织和管理农业物流中产生的各种数据,使农户、农产品配送企业、农业生产经营单位等最大限度地实现信息共享.

(2)模型库和方法库子系统.模型库是整个系统的核心.负责存储所有的计算公式、预测模型与仿真模型.通过人机交互,使决策者能够方便地利用模型库中的各种模型支持决策,得到的结果通过中间数据库输出到用户接口系统.方法库建立在模型库基础上,为决策支持系统的模型提供求解算法,并依据模型进行预测和优化.

(3)知识库子系统.知识库是应用人工智能原理、方法和技术,根据技术指标和专家知识、经验建立规则库.它支持知识的入库、链接、修改、删除、分类及调用和维护等.知识库中存储的农业物流领域知识是利用数据挖掘方法及其他智能处理方法、技术发现的知识.一般是在确定决策的需要和任务的基础上,对于经验性强、较为模糊的知识可以从领域专家那里直接抽取;对于系统性强、需要精确描述的知识可以选择适当的数据挖掘技术和其他智能技术或统计分析技术,如关联规则、神经网络、决策树、聚类、粗糙集、支持向量机、时间序列等,从数据库、数据仓库中提取出隐藏的、新颖、有效的模式或规则,即知识,加入到知识库[8].知识表现形式可以是图表、图形,也可以是规则,为决策者提供强大的决策支持.

(4)用户接口子系统.用户接口子系统是系统的人机接口界面.它负责协调数据库、模型库、知识库之间的通信,输出系统的结果、信息供决策人参考.

3现代农业物流智能决策支持系统实现

系统使用Java语言开发,这使系统具有良好的跨平台特性.由于Java面向对象的特性,能够更大程度的通过运用设计模式带来对象级别的复用,这给系统带来更好的可扩展性和高复用性.通过JavaEE的规范Jsp和Servlet,配合一些常用的开源框架如Spring、Hibernate、Struts,在MVC的架构下,可使系统有更好的可维护性[9].系统采用JSP技术,Browser/Serve三层结构(浏览访问层、应用服务层、数据支持层),并以Oracle10g作为数据库.

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关键字:物联网;情景感知;物流;仓储

中图分类号:E270文献标识码:A文章编号:2095-1302(2012)05-0047-03

0引言

物流是国民经济的重要产业,是商品流通供应链中非常重要的环节,而仓储是现代物流的核心之一。仓储管理活动 (如订货、入库、盘点、出库等)会产生大量的仓储信息,而且一般具有数据内容复杂、操作频繁、数据量大等特点。如何加强存货控制与监管, 提高空间、人员和设备的使用率以及缩短入库、出库流程和查货时间等,以便对货物和人员进行有效控制和管理,是企业降低成本和提高自身竞争力的关键。

自从2009年3月国务院印发《物流业调整和振兴规划》以来,物流业快速发展,产业发展水平不断提升。该规划强调,要推进物流技术创新和应用,加强物流新技术的自主研发,加快先进物流设备的研制,并要加快制定和推广物流标准,适时启动物联网的应用示范。

物联网是现在全世界范围内的技术研究热点。业内专家认为,物联网将成为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮 [1] 。物联网技术的出现,也为物流仓储系统的发展提出了“智能化”的发展方向。基于物联网的智能仓储系统能根据叉车的状态、货物的内容、货物托盘的状态等情景信息来为管理员提供行为决策建议,从而提高了管理效率,降低了企业成本。而其中对于情景信息的相关应用是整个智能仓储系统成功与否的关键。

1物联网技术

物联网(Internet of Things,IoT)是一种通过各种接入技术将海量电子设备(如RFID、传感器以及其他执行器)与互联网进行互联的大规模虚拟网络。“物联网”概念的正式提出是在2005年突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005:物联网》,此后,欧盟智能系统集成技术平台作了“Internet of Things in 2020”的报告,并在报告中预测未来物联网的发展将经历4个阶段:2010年之前,RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域;2010~2015年为物体互联期;2015~2020年为半智能化节点;2020年之后进入全智能化阶段 [1]。从那时开始,各个国家都开展了自己的物联网研究与应用,并取得了一定的成果,日本、韩国相继提出了“U-Japan”和“U-Korea”项目,IBM提出“智慧地球”的概念。在中国, 2009年,总理在无锡调研

时,提出了建立“感知中国”的要求,与此同时,在《国家中长期科学与技术发展规划(2006—2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中,均将物联网列入重点研究领域[1]。

2情景感知

情景(context)的概念最早是由Schilit和Theimer提出的,他们把情景定义为:位置、附近的人和对象标识以及这些对象的变化 [2] 。Dey在其博士论文中提出的情景概念是现在业界普遍认可和接受的。他认为:情景可以是描述实体状态的任何信息;这个实体可以是用户和应用程序交互时相关的一个人、位置和对象,当然也包括用户和应用程序本身。同时还指出了4类主要的情景:位置、标识、活动和时间,这些情景可以作为进入其它情景信息资源的索引。

所以,情景可归纳成用户和相关应用程序交互时产生的所有信息,包括用户的环境、状态、活动等,甚至环境中相关的人或物的信息都可以是情景。

情景感知的过程就是把在人机交互环境中产生的情景信息获取、采集后进行信息处理的过程。而相应的情景信息可以通过人机交互或传感器采集的方式来获得,再采用相关技术让计算设备对这些情景信息做出相应的反应。其最终目的是让计算机能够主动获取情景,并进一步感知情景,根据用户的显性和隐性需求来提供更为合理的“智能”服务。

物联网是个涵盖种类繁多的物品和设备的网络体系,其具有海量信息的突出特点。由于传统的信息处理方式已经不能适应物联网时代的信息“膨胀”,所以,要在传统技术的基础上进行提升和革新,从各个角度致力解决物联网中的信息情景感知问题。情景感知信息的采集层次有GPS、红外、射频技术、基于信号传输时间差的CRICKET系统、基于视觉技术的定位系统等;在信息建模层次有模式标识模型、本体模型等;在信息处理层次则有贝叶斯网络、神经网络等。种种技术的联合使用,都是为了能在物联网时代实现各个行业的“智能化”。

3情景感知在智能仓储的应用现状

通过华夏物联网研究中心的调查数据发现,目前,在我国仓储业应用最多的物联网感知技术是RFID(Radio Frequency Identification, RFID)技术,即射频识别技术, 这是目前最具发展前景的一种非接触式自动识别技术,可通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID技术能脱离人工干预,自动完成目标对象信息的输入和处理,同时具有操作便捷、数据存储量大、安全性好、读取速度快、对环境有很强的适应能力等特点,现已广泛应用于工业、物流和交通运输等领域,也成为当今科学界研究的热点技术之一。

由于RFID标签的唯一性、便携性和对用户的透明性,所以,RFID技术已成为实现情景感知体系的基础技术之一。相关管理系统能通过RFID来感知计算场景中与交互任务相关的情景,并能实现交互的隐式化,从而让计算终端和日常物体具有与人自然和谐交互的能力。

在一些先进的仓储物流配送中心,RFID标签及智能无线射频(RF)手持终端已经得到较广泛的应用。在仓储配送过程中,可以闭环使用RFID和托盘系统,以有效降低成本。此外,基于RFID技术的智能手持拣选终端的出现,可以提升拣选效率和速度。根据有关数据报道,在2010年, RFID技术随着物联网技术的发展,在仓储业获得了普遍应用,增长速度达到18%以上[5]。

基于条码的自动识别技术在仓储领域已经具有广泛的应用,而电子标签辅助拣选系统也达到了一定的应用范围。在应用中,可以利用电子指示标签通过计算机系统的读取和识别,辅助和引导拣货人员进行拣选作业。这一系统简洁实用,能降低人员的劳动强度,提高工作效率。

近两年,在仓储配送过程中还出现了使用无线网络来传输拣选数据的通信技术,采用激光、红外等无线技术来完成对物品的感知、定位与计数,进行全自动快速分拣,最大程度提高拣选速度,降低人工成本。此外,为了使仓储作业达到图象实时监控的效果,仓储系统还对仓库搭建了视频监控网络,一些仓储系统甚至采用了基于视频感知的监控系统,收到了很好的效果[6]。

2010年,国内还出现了一种基于辅助语音的拣选系统。这一系统将货物订单通过计算机处理后形成语音提示信息,通过无线网络和相应的语音通信设备,向拣货员发出语音拣货指令,帮助拣货员快速完成拣选作业。在物联网技术快速发展的环境下,我国已经实验成功了一批物联网感知技术应用项目,如2010年在无锡的粮食物流中心和济宁的物联网大蒜冷库基地,通过利用温度传感器、湿度传感器等感知技术,并将感知技术与其他技术集成,实时感知物品在仓储过程中的温度、湿度等物理信息,使感知技术得到了更为深入的应用。

4情景感知技术在智能仓储业的应用发展

4.1用RFID技术实现对物流仓储的全覆盖

物联网的发展给RFID技术的应用在仓储业打开了广阔的市场。随着物联网技术的发展, RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域,RFID技术将向多功能、多接口、小型化、便携式、嵌入式、模块化、多读写器协调与组网技术等方向发展,这使得仓储管理将被现代技术覆盖得更加全面。在货物的生产、入库、盘点、出库、配送等环节,通过发挥RFID技术的优势,可使货物成为可跟踪、定位并封装有自己独特情景信息的“物品”,让物流的各个环节的衔接更为灵活和紧密,为物流产业链的整体化提供良好的技术基础。

4.2感知技术集成化让仓储业更“智能”

随着物联网技术的发展,仓储业各类感知技术的发展和使用也更让人关注,其中集成应用已经成为一个重要趋势。如RFID技术与传感器技术的集成,能对具有特殊要求的仓储物品(如粮食、水果、蔬菜、药品等)进行深度感知,从而为人们提供更加便利的服务。在感知技术集成应用环境下,可以对特殊品仓储进行监测。比如可以通过对仓库环境的监测,来满足物品对于空气温度、湿度和气体成分等环境参数的需求,实现仓储环境智能化;在危险品的物流管理中,可以采用无线传感器网络来实时监测危险品和盛装容器的状态,一旦超过警戒值,即及时报警,这样就能在危险品物流过程中提供安全有效的跟踪、监控和管理;在冷藏物流系统中,可以全程监控冷冻环境中的产品温度及湿度,及时调控温湿度,保证产品的质量。事实上,在2010年,集成化的趋势已经开始出现,如无锡粮食物流中心、济宁的物联网冷库系统、汉口中储公司仓储优化项目、嘉兴电力局物质储备仓库等成功案例都已经说明,感知技术的集成应用已经成为一个发展潮流[6]。

4.3基于物联网技术的仓储管理扩展

物联网领域有6大关键技术:RFID技术、无线传感网技术、中间件技术、云计算技术、信息安全技术、异构网络与通信技术。随着物联网在世界范围内的持续升温,除了前面提到的RFID技术外,中间件、云计算、异构网络等也成了科技界的研究热点。而随着时间的推进和技术难关的攻克,这些关键技术势必会出现交叉和融合,对仓储管理的帮助会更大。在全新技术环境下,仓储管理的外延将扩展到物流的整个链条、甚至延伸到商品的最初生产环节。由RFID技术和中间件技术对商品的生产和制造进行全面监管,在投入物流环节前就形成商品自身的“身份档案”。同时,随着物流环节的推进,传感网、云计算、通信和信息安全保障技术的使用将使商品在其跟踪、定位和有效管理方面的各种信息,都成为用户可以随时掌握的数据;甚至商品到达最终用户时,用户也可对商品进行“溯源”,了解商品的全方位信息,对商品的各种品质进行分析。相信物联网技术的出现,将使得传统物流中的仓储管理出现理念和技术上的全新改变,并将创造巨大的经济效益。

5结语

实现仓储物联网可以使仓储物流网络实现仓储系统中的“物”联网与智能化,使“物”在仓储物联网大系统中具有一定的智能,让物流中的“物”能根据相关的情景知道自己“什么时间去哪儿,怎么去,去到后怎么做”等。这样将大大改变传统物流信息的系统架构,甚至会对物流运作过程中的现代物流技术装备革新带来巨大影响,从而使现代仓储、物流中心的结构发生革命性的变化,这也将是我们共同期待的“智慧物流”。

参考文献

[l]王继祥.物联网发展推动中国智慧物流变革[J].物流技术与应用,2010(6):30-35.

[2] SCHILIT B N,ADAMS N,WANT R.Context-aware computing applications[C/OL]//IEEE Workshop on Mobile Computing Systems and pplications.[1994-12-10].http://www.ubiq.eom/want/papers/paretab-wmcdec94.pdf.

[3] BROWN P J, BOVEY J D, CHEN X. Context-aware applications: From the laboratory to the marketplace[J]. IEEE Personal Communications, 1997, 4(5): 58-64.

[4] RYAN N, PASCOE J, MORSE D.Enhanced reality fieldwork:the context aware archaeological assistant[R]∥VAN LEUSEN V,GAFFNEY M.EXXON S.Computer Applications in Archaeology 1997.Oxford:British Arehaeologieal Reports, 1998.