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关键词:道路 运输 智能系统 发展
中图分类号:U41文献标识码: A 文章编号:
Abstract: with the constant development of social economy and traffic continued to grow, the intelligent transportation system ( ITS ) to improve the utilization ratio of the road, road traffic safety and road use comfort, has become the developing trend of transportation in the future. How to make more effective use of existing transport network is the people trying to find a better solution to the above problems is one of the important ways. People hope to increase the technology content of the method to improve the existing road utilization rate, improve the road traffic safety and road use comfort, intelligent transportation system ( ITS ) thus emerge as the times require.
Key words: road transport development of intelligent system
本文就ITS的基本概念和作用,先进国家一些好的做法,及关于我国ITS的发展设想等提出了一些建议和分析。
1、智能运输物流系统ITS
为了提高道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,智能运输系统(ITS)因此应运而生。
所谓智能运输系统,就是集信息处理、通讯、控制、以及高科技的电子技术等最新的科研成果,应用于交通运输网络中。它与传统的交通管理系统一个最显著的区别是,将服务对象的重点由以往的管理者转向道路使用者,即用先进的科技手段向道路用户(转载自中华励志网省略,请保留此标记)提供必要的信息和便捷的服务,以减少交通堵塞,从而达到提高道路通过能力的目的。ITS系统的功能包括以下几个主要方面:信息提供、安全服务、计收使用费和减少交通堵塞等。系统向道路管理者和用户提供的主要是道路交通情况的实时信息及相关的其它信息,如天气等;而安全服务的内容则有危险警告、人车事故预防、行车辅助等,它们通过不同的方式来帮助减少交通事故;费用收取主要是以电子方式自动地向用户收取道路使用费或车辆停放费等。当然,系统还可以根据人们的需要提供更多的服务。
2 先进国家的发展情况
北美、欧洲诸国及日本等西方国家在ITS的发展方面处于明显的领先地位,现从以下几个方面来分析:
3、政府的积极态度与有力支持
对于ITS的开发利用。 在美国,由联邦/州运输部作为主管部门,联邦公路局、立法机构及地方政府均有介入。政府的作用是对发展目标进行战略规划,如美国国会1991年通过了《陆上综合运输效率法》(ISTEA),1997年又完善为《综合运输法》(ISTEAⅡ),对如何采用先进技术以提高运输网络的效能做了相应规定;1996年初联邦运输部对ITS的发展又提出了新的要求,“建立全国性的智能运输基础设施(ITI)以节省交通时间,减少伤亡事故,提高全国人民生活质量”,具体规定出交通信息管理、紧急事故响应、旅行信息等九个子系统作为该计划的基本构成,明确了到2010年的发展目标。此外,政府也是资金的主要来源。美国政府每年对ITS都有专门的预算,如1997、1998年分别为2.4和2.5亿美元,而日本仅在1995年政府就投入6.7亿美元,这为新兴的ITS的发展提供了重要的物质保证。
4、专职机构的领导与协调
作为一个行业,ITS要有专门的组织来负责有关业务的领导与协调,一般多为半官方的,或者是有政府背景的机构,如美国的“全美智能运输协会”,加拿大的“加拿大智能运输协会”,而欧洲则有一国际性的ERTICO,“欧洲ITS组织”,其接受欧盟委员会的领导。这些机构与政府关系密切,它们既有行业的组织协调职能,又作为政府的咨询部门帮助制定发展战略,制定和颁布行业标准,构筑行业发展的架构;在其内部也有所分工,设立不同的专业委员会或工作组分管相应的专业领域。
5、智能产品的多样化
由于社会的广泛参与和市场的积极推动,ITS的服务功能越来越丰富和完善,产品也形式多样,使人们对交通运输的需求不断地得到满足,使运输网络的功效得到不断地提高。以下是几个比较有代表性的例子:
5。1万通卡(SMARTCARD)
其外形似银行的信用卡,作用似电话磁卡/IC卡。主要用于过路费、停车费、公共交通工具使用费等的计收。目前流行“非接触式”的,即卡与读卡机不再直接接触,可有10cm左右的工作距离,有的甚至隔着钱袋或衣服也能有效。卡经补值后可反复使用。这种系统极大方便了使用者,而且也便于管理者的管理与操作,大大降低了使用与维护成本。
5。2电子收费系统(ETC)
主要工作原理是,载有特定装置的车辆进入收费区后,收费区的信号探测器发出扫描信号,检测并获取该车的有关信息,然后根据不同的方式进行计费,或是使用万通卡,或是中心账户计账。
5。3实时交通信息系统
系统所能提供的信息包括路况、交通拥挤情况、交通事故情况、交通管制、停车泊位等。信息传播的方式主要有:调频广播、无线电短波和红外波。汽车专用信息接受器根据设计的不同可以有多种的显示方式——声音的、文字/数字的,有的用色灯及其发光强度表示不同的内容和程度,最先进的是显示在屏幕的电子地图上。
关键词:高职物流教育;人才核心能力;犹豫模糊语言集;TOPSIS方法
物流业是现代服务业的重要组成部分,加快发展物流业是提升区域综合实力的有效手段。湖南交通条件便利,具有发展物流产业的先天优势条件。近年来,湖南物流专业化、社会化和信息化水平得到了极大提升,但也面临着高素质专业技术人才短缺的难题。目前,湖南省开设物流管理专业的高职院校达34所,在校人数近8000人,为湖南物流产业输送了大量的人才,然而大量实践表明当前湖南高职物流人才培养还不能满足产业集群发展的需要。因此,有必要对基于行业发展的物流人才核心能力进行分析并评价,为湖南高职物流人才培养模式改革和创新提供依据。
本文通过文献分析法和调查研究法识别基于行业发展的湖南高职物流人才核心能力,并采用基于TOPSIS的犹豫模糊语言多准则决策方法对其进行评价,旨在提高湖南高职物流人才培养质量。
1 基于行业发展的湖南高职物流人才核心能力识别
目前,对于高职物流人才应具备什么能力素质并没有统一的标准,通过对湖南多家物流相关企业人力资源部门、高职院校专任教师和毕业生等进行访谈,分析得出湖南物流产业集群发展背景下高职物流人才应具备的核心能力包含以下几个方面:
(1)专业核心能力。即从事物流相关工作所需要掌握的专业知识和实践技能。物流产业是融合了运输、仓储、配送、包装等产业在内的复合型产业,物流专业是涉及了管理学、运输学、经济学、计算机科学等在内的综合学科,相关人才应为具备较高综合素质的复合型人才。
(2)岗位能力。即物流人才在履行岗位职责时需要具备的能力,它包含良好的沟通能力、较强的组织管理和协调能力、异常事故的处理能力和物流服务质量持续改进能力等。
(3)创新能力。作为新兴产业,物流产业的发展壮大需要具有创新能力的创新型人才,具体包括学习能力、分析能力、综合能力、想象能力、批判能力和整合资源的能力等。
(4)信息处理能力。物流活动的过程同时也是一个信息流的过程,物流人才需要具备对订单处理、仓储管理、货物跟踪等各流程进行信息处理和提供信息服务的能力。
2 基于TOPSIS的犹豫模糊语言评价方法
本文借助犹豫模糊语言决策方法对湖南高职物流人才进行核心能力评价。犹豫模糊语言决策是模糊决策科学的一个分支,其用自然语言描述评价信息,比较符合评价者的思维习惯。目前,犹豫模糊语言决策已经吸引了国内外学者的广泛关注,并取得了大量研究成果。本节提出一种基于TOPSIS的犹豫模糊语言多准则决策方法用来解决权重信息确定的犹豫模糊语言多准则决策问题。
设某犹豫模糊语言多准则决策问题中,方案集为,准则集为,且各准则相互独立,准则的权重向量为,并满足约束条件:为犹豫模糊语言决策矩阵,犹豫模糊语言数为准则值,其中,为语言值是一个元素值为(0,1)之间的集合。
下面基于TOPSIS方法来对方案进行排序并选择最佳方案。TOPSIS法的基本思想是:所选择的满意方案应尽可能地接近理想方案,同时又尽可能地远离负理想方案。
上述决策问题的决策步骤如下:
步骤1:规范化决策矩阵。
在语言多准则决策过程中,各准则的类型可能存在不一致性,即可能为效益型或成本型。效益型准则是指准则值越大越好的准则,成本型准则指准则值越小越好。准则类型的不一致不利于决策问题求解,有必要对所有准则进行统一化处理。成本型准则和效益型准则相互转化的公式为:,规范化后的决策矩阵可以表示为
步骤2:确定正理想解(PIS)和负理想解(NIS)。
正理想解和负理想解的求解公式为:
步骤3:计算各方案到正负理想解之间的距离。
各方案到正负理想解之间的Hausdorff 距离公式为 ,其中,
步骤4:计算各备选方案对理想解的贴近度cci。
,其中,
。
步骤5:对方案进行排序并选择最优方案。
根据贴近度cci值的大小对方案进行排序,cci越大,方案越优。
3湖南高职物流管理人才核心能力模糊评价
高素质人才可以为湖南物流产业发展提供人力资源和智力支持,对其核心能力进行科学、合理和有效地评估,将有助于湖南高职物流专业识别产业需求的核心能力,进而促进湖南高职物流人才培养模式的改革与创新。借助犹豫模糊语言决策方法,可以较好地对湖南高职物流管理人才核心能力进行模糊评价。
设某物流相关企业在进行人才选拔时,确定了3位候选人和4项评价准则:c1:专业核心能力;c2:岗位能力;c3:创新能力;c4:信息处理能力。各准则的权重为。假设该企业用犹豫模糊语言对人才进行评价,语言评价集为 ={很差,较差,差,一般,好,较好,很好}。具体评价信息如表1所示。
根据基于TOPSIS的犹豫模糊语言决策方法,可知:(1)所有的评价准则均为效益型,因此不需要进行规范化处理;(2)正理想解和负理想解可以分别求出,如;(3)计算得出各方案到正负理想解之间的距离,如;(4)计算各备选方案对理想解的贴近度,可以得到;(5)根据贴近度的大小对人才进行评价,可知第三位候选人综合评价值最高。
以上分析说明,犹豫模糊语言评价方法为湖南物流高职人才核心能力评价提供了有效的分析工具,其分析结果能为物流高职人才培养方案改革和创新提供一定的信息参考。
4结论
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.
在互联网经济及产业互联网化的趋势下,仓储物流业正迎来空前的发展机遇和全新的模式变化。其中机器人技术的应用程度已经成为决定企业间相互竞争和未来发展的重要衡量因素。目前世界领先的各个物流企业都积极开始企业的升级转型,不断引进自动化系统、追赶机器换人的潮流,以期提高效率,降低成本,增强企业竞争力。目前,机器人技术在物流中的应用主要集中在包装码垛、装卸搬运两个作业环节,随着新型机器人技术的不断涌现,其他物流领域也会出现越来越多的智能机器人应用案例,仓储物流机器人将对物流运作模式和整个物流体系变革产生深远影响。
机器人引发仓储物流智能化的变革
为了促进技术交流与合作,开创智能物流新生态,推动智能物流技术可持续发展,今年10月14日,2016年京东杯X机器人挑战赛在北京交通大学启动。同时,京东了物流机器人研发、应用与开放的战略,希望让智能仓储物流机器人的应用场景更加成熟,并希望通过积极提倡并推动智能仓储物流机器人这一变革,来降低物流运营成本,提升用户体验,全面布局智能物流商业化。
京东的智能物流发展战略,可以说,戳痛了目前仓储物流行业发展的痛点。
仓储物流产业需要大量的劳动力资源,且大部分工作属于非技术性工作。比如烟草、电商、快递、医药、食品饮料、制造业、服装纺织等行业订单处理、搬运、码垛、分拣等岗位需要很多人力,但是传统的物流模式显然难以应对目前迅速增长的货运量。
此外,我国物流成本一直较高,也一直被人诟病。与美国、日本国外发达国家相比,单位GDP中我国的仓储成本占比是其他国家的2-3倍,并且这一差值近些年来呈现逐步扩大的趋势,即便与其它“金砖国家”相比也明显偏高。究其原因,物流产业管理效率底下、管理信息化程度低和管理成本高企也是重要原因。
随着电子商务高速发展带来物流业务量大幅攀升,以及土地、人力成本的快速上涨,业内一直在寻找能够节省仓库面积、提高物流效率的智能化物流装备。要把包括运输、仓储、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息平台等物流资源统一起来,除了智能化的管理设施,还需要有能替代人工的装卸、搬运、包装设备,其中智能仓储机器人就是一个典型代表。
之所以这么说,是因为智能仓储机器人可以承担着搬运、码垛、分拣等工作,这就改变了传统的物流运作模式,其中包括减少从订单到交货的时间。比如智能仓储机器人将会让订单从生产设施到货盘再到包装,从尺寸定价到装卸码头再到集装箱的运输过程更加便利;智能仓储机器人由于工作精确度高,还可以减少工作失误和对逆向物流的需要;机器人可以记录海量数据,并能以精准的精度审查数据寻找错误的能力,这还能减少物流过程中订单信息错误的发生,而所产生逆向物流的需求将会减少。最让人放心的是,智能仓储机器人可以极大程度减少劳动力的使用,比如可以减轻员工所承担的体力劳动,例如长时间行走、装卸和搬运超重产品等等。此外,机器人不需要食物和水,可以全天候工作,并且通过互联网能与其他设备连接,这些对于传统的物流模式都将产生重要影响。
无论在发达国家还是发展中国家,在仓储物流领域都面临着“机器换人”的热潮。比如根据Bloomberg的数据,2016年美国的仓储拣货和包装工人接近90万人可以被物流机器人代替;罗兰贝格则称欧元区的15个领先国家有近360万个与仓储物流相关的非技术性工作岗位,按照物流业和汽车业的机器人化现状对比,预计欧洲有近150万个工作岗位有机会被物流机器人所替代。在我国,根据行业测算,医药、乳业、纺织服装、轮胎、汽车等物流自动化改造空间分别为600、100、200、300、120亿,目前仓储机器人愈发成为现代物流的一个重要组成部分,其应用程度将决定相关企业未来发展的核心竞争力。
智能仓储物流机器人来势汹汹
据悉,仓储物流机器人发展到今天已经有35年左右的历史,其发展过程大致可分为三代(表1)。其中第一代物流机器人还没有“机器人的模样”,它们主要是以传送带及相关机械为主的设备,为机器人原型来实现从人工化向自动化的转变。第二代机器人主要以自动导引车(AGV)为代表的设备,这类导引车装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种搬运功能。它们中的佼佼者是亚马逊Kiva机器人,该类型机器人依托AGV小车技术,实质上仍然需要人工完成拣选货物操作,效率仍有待提升。第三代机器人在第二代基础上,增加了替换人工的机械手、机械臂、视觉系统、智能系统,提供更友好的人机交互界面,并且与现有物流管理系统对接更完善,具有更高的执行效率和准确性。
让我们先来了解一下第二代机器人最典型的案例――亚马逊的Kiva机器人。
应该说,零售业巨头亚马逊的眼光非常具有前瞻性,2012年亚马逊以6.78亿美元买下自动化物流提供商Kiva的机器人仓储业务后,就积极利用机器人来处理仓库的货物盘点以及配货等工作。目前亚马逊的几十个仓库里,有超过15000个Kiva机器人在辛勤工作。亚马逊因此也被成为全球最高效的仓库。比如亚马逊位于美国马萨诸塞州的物流运营中心有200 台该类型机器人,每天可以处理超过 1 万个订单商品,准确率能达到 99.99%。
在二代仓储物流机器人中,还包括Swisslog(瑞仕格),这是一家总部位于瑞士的自动化仓库和配送物流解决方案提供商,其背后是工业机器人“四大天王”之一的KUKA(其持有Swisslog的96%以上股份)。与Kiva等货架式存储不同,Swisslog的Click&Pick系统采用的是一种三维的立方体网格架系统,每个立方体内有一个标准尺寸的箱子装着特定货物,如果装着所需货物的箱子埋在别的箱子下面,机器人会把上面的箱子拿起来堆在旁边,拿到货物后再放好。据Sisslog称,Click&Pick一小时能处理1000张订单,速度是人类作业的4-5倍。
在第三代物流机器人中,Fetch和Freight是其中的佼佼者。Fetch和Freight是硅谷机器人公司Fetch Robotics生产的仓储机器人,去年这家硅谷公司在2015年6月获得了软银领投的2300万美元融资。Fetch和Freight是一组互相配合使用的机器人,其中的Fetch机器人可以根据订单把货架上的商品拿下来,放到另一个叫Freight的机器人里运回打包。Fetch相当于Kiva的升级版,Fetch机器人具备自动导航功能,可以在货架间移动,识别产品并将其取下货架并运动到Freight里。机器人可以自助规划路线和充电,从而保证整个仓储系统的无缝运行。
中国企业争相创新
尽管我国智能仓储机器人市场仍处于发展初期,但市场参与者显然都已看到了潜在的机遇,2016年各方企业都在加紧进行产品研发和推广,其中既包括等极智嘉、海康威视、阿里巴巴等企业,也包括新松、机科发展等国内领先企业,还有近年来发展迅速的快仓、远能等新兴企业。
其中我国的智能机器人公司Geek+(极智嘉科技)由于专注在仓储物流领域,获得了较高的行业认可。Geek+产品对标的是亚马逊Kiva机器人,由于其可以实现柔性和智能的物流自动化解决方案,应用效果也非常好。据悉,目前应用Geek+机器人系统的仓库总空间达3万平方米(单仓最大6,000O左右),正式商用的机器人量超过200台,单仓最大日出货能力超20,000件。Geek+的机器人拣选系统已经成功的在天猫超市、唯品会等多家知名电商仓库实现商用。今年10月11日,仓储机器人创业项目Geek+宣布获得5000万元人民币的A轮融资,投资在五月完成,领投方为前IDG著名投资人章苏阳创建的火山石投资和知名投资机构高榕资本。
天猫超市的“曹操” 货品分拣机器人则在货品分拣领域成为最重要的智能产品之一。这个机器人是一部可承重50公斤,速度达到2米/秒的智能机器人,造价高达上百万,所用的系统都是由阿里自主研发的。天猫超市华北配送中心位于天津市武清区菜鸟网络物流园区,而华北配送中心的覆盖范围包括京津冀、山东及东北部分城市。为了缓解分拣压力,在配送中心,仓储搬运智能机器人“曹操”承担了重要的任务。曹操”接到订单后,它可以迅速定位出商品在仓库分布的位置,并且规划最优捡货路径,拣完货后会自动把货物送到打包台。目前在“曹操”和小伙伴们的共同努力下,天猫超市在北京地区已经可以实现当日达。
此外在今年9月1日,菜鸟网络还了一款名叫“小G”的末端配送机器人。小G身高1米左右,能承载约10~20个包裹,在接受指令后,可自动规划最优配送路径,将物品送到指定位置。据悉,小G的能力是基于自主感知、智能识别、运动规划等多项关键技术,采用电动驱动方式。只要通过手机向小G发出服务需求,他便会规划最优配送路径,将物品送到指定位置,用户可通过电子扫描签收。
从其功能来看,小G已经成为全球物流行业最先进的机器人之一。目前,这款机器人正在阿里巴巴位于杭州西溪湿地的总部熟悉环境,届时,数台菜鸟智能配送机器人将协同运作,在数十万平方米的阿里巴巴园区为上万名员工提供智能包裹投递服务。菜鸟小G总设计师陈俊波希望,未来小G能帮助快递员缓解末端配送压力。他同时表示,小G将会不断升级,拥有应变自如能力,拓展更多的功能,引领全球物流配送机器人发展。
中国领先的监控产品供应商海康威视自主也研发了智能仓储物流机器人“阡陌”。虽然“阡陌”的个头不大,升举、搬运、旋转1000Kg的货物不在话下,前进、后退、转弯这种动作更是难不倒它。背上1000Kg的货物后,运行速度仍然可以达到1米/秒。“阡陌”还可以满载运行8小时以上,当电量低于一定阈值时,系统就会安排空闲的机器人自己走到充电位进行自主充电,而完全没电到充满只需1.5小时以内。
目前经过近一年的调试,“阡陌”智能仓储系统稳定性不断提升。根据厂家在总面积达12万平方米的海康威视安防产业基地内的测试结果,“阡陌”可以满足海康威视日产值近亿元的仓储及内物流需求,有效节约仓储、搬运等岗位人工约70%,节约总人力近3成,有效提升订单处理能力40%。
随着仓储物流机器人市场规模日趋扩大,中、重载复合机器人也成为了市场新的需求方向。目前,新松公司物流机器人负载能力能够达到80吨,工业机器人负载能力能够达到500公斤。新松基于在重载领域研发优势,在国内率先推出了采用麦特纳姆轮的重载复合型机器人,其车体负责能力能够达到2吨,机械手负载能力能够达到50公斤。该重载复合机器人已经在控制系统、运动单元、搬运单元全部实现国产化,可以实现全方位灵活运行。重载复合机器人研制成功国内首创,在国际上也是率先推出的,标志着国产机器人水平再上一个新的台阶。
未来向中高端发展
公开数据显示,2015年中国日均运送包裹数5700万,预计2020年,中国日均运送包裹数将达到1.45亿,这么大的数量利用人工分拣、运输和包装对于任何一家公司都是非常具有挑战性的。因此智能化的物流模式是解决中国物流复杂问题的终极方案。此背景下,实现大数据驱动的创新性社会化物流协同平台,充分利用仓储物流机器人赋能全行业、赋能整个生态系统是实现智能物流发展的先决条件。
根据统计,如果应用仓储物流机器人,在保证同等储存能力的条件下,可至少节约70%以上的土地和80%以上的劳动力。目前具备搬运、码垛、分拣等功能的仓储物流机器人成为物流行业当中的一大热点并不奇怪,但在未来要满足中国物流业从劳动密集型向技术密集型转变,由传统模式向现代化、智能化升级,伴随而来的必然是各种先进技术和装备的应用,所以在未来需要中国的仓储物流机器人企业在最大程度提升仓储管理的准确性,以及识别、分拣、进出货的处理速度,降低存货周转率,适应电商、生鲜配送等现代快速物流的需求。 之所以提高适应电商、生鲜配送等现代快速物流的需求,是因为冷库物流仓储机器人对多数生鲜电商解决冷链末端“最后一公里”来说,绝对是利好消息。目前冷库物流仓储机器人在制冷行业里已经有很多厂家应用。早在 2012 年,思念第二工业园就开始应用德国库卡仓储机器人在汤圆仓储中大显身手。两个德国库卡机器人把包装好的产品按规格分类摆放好,为它们包上薄膜,码垛在立式冷库中。厂家表示,用仓储物流机器人不仅方便高效,还不会让人受伤,在工作中还可能喷出冷气给货品降温保鲜,所以在冷库里,码垛、搬运都能用机器人来实现,目前机器人参与全程冷链已经成为生鲜仓储中最前沿的技术。
[关键词]物联网、仓储、物流
中图分类号:TH692文献标识码: A
1、引言
我们认为,物联网的发展并不是一个突变的过场,而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逐步深化的过程。物联网的理念最初是基于RFID/EPC的技术而提出的,后来物联网的理念又是随着各种感知技术与网络技术的突破而提升和完善。
2、目前仓储物流业应用的主要物联网技术
物联网是“物物相连的互联网”,是通过各类传感装置、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。
物联网主要有三层架构:即:感知层、网络层和应用层,根据这一物联网架构,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。
在智能仓储中,为了对仓储货物实现感知、定位、识别、计量、分拣、监控等,主要采用传感器、RFID、条码、激光、红外、蓝牙、语音及视频监控等感知技术。
在以仓储为核心的物流中心信息系统中,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,一般采用无线局域网技术;
现代仓储系统内部不仅物品复杂、形态各异和性能各异,而且作业流程复杂:既有存储、又有移动;既有分拣,也有组合。因此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、智能机器人堆码跺技术、智能信息管理技术、移动计算技术、数据挖掘技术等等;
3、物联网技术在仓储业应用状况分析
3.1感知技术应用情况
在普通的仓储系统中,除了基于条码的自动识别技术具有广泛应用外,“电子标签辅助拣选系统”也有一定的应用。这里所谓的电子标签指的不是RFID标签,而是指采用电子指示标签进行拣选作业的系统。利用这一系统,将出入库订单经计算机系统分解,传输到货架各货位,用电子显示技术引导拣货的辅助拣选系统。这一系统简洁实用,应用较广。近两年出现了采用无线网络技术传输拣选数据,不用现场布线搭建系统,大大方便了技术的应用。
在制造业一些先进的仓储配送系统中,全自动输送分拣系统也常用激光、红外等技术进行物品感知、定位与计数,进行全自动的快速分拣。此外为了使仓储作业做到可视化,对仓库实行视频监控,部分仓储系统采用了视频感知监控系统,取得了良好的效果。
2010年,一种基于辅助语音拣选的系统也开始在国内得到应用。这一系统由仓储信息系统将出入库的订单进行分解处理,形成语音提示信息,借助无线网络和戴在拣货员头上的耳机,向拣货员发出拣货指令,完成拣选作业。
3.2智能仓储的网络与传输技术应用情况
现代物流的最大趋势就是网络化与智能化。在制造业企业内部,现代仓储配送中心往往是与企业生产系统相融合,仓储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。
物流公司面对大范围的物流网络,各网点仓储信息管理往往是借助于互联网系统与企业局域网相连接进行传输。物流中心与门店、配送点的信息传输也往往借助于互联网技术。近几年来,基于无线局域网的技术在仓储业物联网系统也得到了应用。
3.3智能仓储作业与管控技术
根据对相关资料的统计分析,目前仓储业智能终端技术有机器人技术、RF手持终端、语音提示终端、视频监控终端、无人搬运车等技术。借助这些技术,实现了物品的自动搬运、机器人自动堆码跺、物品自动识别、智能辅助人工拣选等作业。在智能仓储管控系统中,物联网技术与WMS技术相结合,实现了仓储业智能化与自动化。
目前能够实现对物流全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。
在企业物流系统中,部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分智能化和自动化的物流中心,可以做到全自动化与智能化物流作业。
4、物联网技术在仓储业应用的发展趋势
4.1RFID技术在仓储业应用将快速发展
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,识别工作无须人工干预,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。
物联网的发展给RFID在仓储业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在仓储领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域,并与产品智能追溯物流系统融合,产生更大的效益。
4.2感知技术集成应用将成为一个潮流
随着物联网技术发展,随着人们对物品物理性能越来越关注,将推动仓储业各类感知技术的集成应用。如RFID技术与传感器技术的集成,可以对粮食、水果、蔬菜、药品等具有特殊要求的仓储物品进行更深度感知,为人们提供更便利的服务。2010年这一趋势已经开始出现,无锡粮食物流中心和济宁物联网冷库系统的成功案例被广泛报道,也必然会带动这一感知技术集成应用成为一个发展潮流。
借助感知技术集成应用,在特殊品仓储的监测系统中,可以用于仓库环境监测,满足温度、湿度、空气成分等环境参数的分布式监控的需求,实现仓储环境智能化;在危险品的物流管理中应用无线传感器网络能够实时监测危险品以及其容器的状态,一旦超过警戒值可以及时报警,这样就能为危险品物流过程的跟踪、监控、管理等提供安全保障。在冷藏物流系统中,就可以全程监控冷冻环境中的产品温度以及湿度,及时调控温湿度,保证产品的质量。
4.3无线网络与通信技术将得到全面应用
随着3G无线通信技术发展,为仓储配送中心搭建无线网络系统创造了条件。目前在仓储系统,无线技术已经得到了较多应用。如无线电子标签辅助拣选系统可以省却布线环节,大大方便了系统建设;此外,叉车、拣选车等移动设备移动终端,也采用无线通信技术实时通信和移动计算,以便于实现仓储智能化作业等等。未来预计无线网络技术和移动通信技术将在仓储物联网领域获得更大应用。
4.4无人搬运车与智能机器人将融入仓储物联网
随着传感技术和信息技术的发展,AGV也在向智能化方向发展,因此也称AGV为智能搬运车。近年来,随着物联网技术的应用,在全自动化智能物流中心,无人搬运车作为物联网的一个重要组成部分,成为一个具有智慧的物流终端,与物流系统的物联网联网作业、智能运作,实现了智慧物流。相信随着物联网技术发展和智能化技术的应用,一定会使AGV面临一个更广阔的发展。
4.5仓储物联网将出现互通互联的大趋势
目前,物联网技术还只限于在独立的仓储配送中心内部联网应用,还是独立的、局域的智能仓储系统。借助物联网技术,将这些独立的智能仓储系统联网,打破信息孤岛,实现互通互联,组成真正的仓储物联网,就是在智能仓储基础上产生新的变革,这会带来仓储信息化的革命。
如果真正实现仓储物联网,在此基础上,就可以在更大的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智能,让物流中的物自己知道自己要到哪里去,自己应该存放在什么位置等等,在这一理念下建立物流的物联网系统,就与原来的物联网系统大不一样了。这样将完全打破原来的物流信息系统架构,甚至会对物流运作过程中的现代物流技术装备带来巨大影响,会对现代仓储、物流中心的结构带来革命的变化。这将是真正的“智慧物”流,也真正实现了智慧物流的变革。
5.结语
当前物联网作为一个新兴的产业展现在世人面前,各国也纷纷将物联网作为下一个时代的经济增长点,正在积极筹备和发展以占领这个领域的至高点。物联网技术在仓储物流领域的应用也有待进一步探索和研究。
[参考文献]
[1] 孔晓波,物联网概念和演进路径[J];电信工程技术与标准化;2009年12期