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关键词:智慧地球 智慧物流 信息化 现代化 策略
中图分类号:F253.9 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)07-0239-01
1、智慧物流的背景
“感知中国”是2009年总理在2009年提出的建设的新概念,在此之前,关于智慧建设的概念始于美国。21世纪实在是信息爆炸的世纪,科技的发展越来越快,科技的应用更加广泛,信息时代的内涵其实依然是科技。信息的爆炸是基于科学技术的发展以及应用。物联网被各国争相作为本国的建设目标,物流作为最早接触物联网的行业,在这个行业里物联网技术的应用也是最早的。现代物流的方向大致要朝着现代化、科技化发展,这是时代要求。智慧物流的研究是属于历史潮流,当然根据物流行业的发展状况,智慧物流自2008年IBM公司提出“智慧的地球”这一概念之后,就越来越受各国的重视,为此中国还将之写入“政府工作报告”。智慧物流的建设是完全符合物联网的发展趋势的,当然物流现代化建设自然是对其城市的经济都是有很大的帮助的,也是未来建设智慧城市的一个方面。
这是智慧物流的大致产生背景,但是不可忽略的一点是,虽然智慧物流已经受到我国政府和企业的重视,但对它的研究仍处于初步阶段,更谈不上体系构建,实施的框架企业和学术界都还未达成良好的共识。
2、智慧物流的概念
智慧物流的概念的提出要最追溯到2008年IBM公司提出的“智慧的地球”这一概念,IBM公司作为一家信息技术研究的公司,它对智慧物流的理解也是建立于信息技术的支撑,所以对于智慧物流的基本概念可以说从运输、仓储、包装以及装卸、加工配送等,整个物流的历程步骤都是以信息技术为基础的,智慧物流是将物流系统的各个环节都纳入信息系统的控制之下,实现系统全面感知,这样就可以及时处理以及进行必要的有效的自我调整,总的来说,智慧物流就是以信息技术为依托,通过系统物流的建设,让物流自动化、创新化、准确化,智慧物流实际上也是现代化综合性的物流系统。
3、智慧物流的基本功能
3.1 智能分析功能
智慧物流的显著特征之一是智慧性,智慧性主要体现在智能分析。信息技术的运用,使得智慧物流能运用智能的模拟模型等各种具有智能性的手段来分析物流。分析物流的各个环节,分析物流过程中出现的突发问题,还可以根据这些问题提出智能化得假设并且通过实践来进行检验,来进行解决问题的一个循环。实际上,智能分析是将理论运用到实践中的一种功能。系统自动调用数据,来解决问题,同时来发现漏洞,达到智慧化的效果。
3.2 感知功能
智慧物流是以信息技术作为依托的物流系统建设的物流系统,通过信息手段将传统物流的每个环节和细节都同时纳入智能系统中,包括物流的运输、仓储、包装、装卸、加工、配送等,物流过程是一个复杂的过程,步骤繁多,任务繁重,仅靠人力的话不可能同时对这些信息进行搜集和整理,而现代化的信息技术就能做到。依靠现代科技,能对物流系统的各个环节进行全面感知,接着再对这些信息进行系统分析,从而能及时处理而且自我调整,实现了物流规划的智慧化。
3.3 优化决策的功能
结合特定的物流要求,智能系统可以对要求和物流企业本身的实际情况进行对比、评估,从物流的成本、时间以及其他的特殊方面和标准要求,来评估风险以及对风险进行预测,这是制定合理决策的前提条件,只有做到对物流项目的详细周密分析,对其风险进行有效预测,才能提出最优的最有效的解决方案。这些决策是经过对物流环节和物流信息的周密分析的,相对于人力的局限性来说,智能系统分析后的方案更具准确性。
3.4 及时反馈功能
这是一个非常强大的功能,对于物流企业来说,信息的及时反馈是关系到物流工作完成好坏的最有效的晴雨表,反馈实现系统修正,还能完善管理,总之它是贯穿于物流工作中的几乎每一个环节,它起到的作用既是细节方面的,但同时也是全局性的。
4、智慧物流建设的策略
4.1 大力推广信息技术在物流企业和物流产业基地的应用
信息技术在建设智慧物流中占据着核心地位,它是智慧物流的内涵。例如传感技术,移动计算机技术,还有智能网络等,通过这些最新的信息技术去建立物流智能管理网络体系,建立智能配送中心等。通过各种技术培育出一批优秀的企业,然后通过示范推广,达到带动整个物流行业的智慧化建设的潮流。其中优秀的企业还可以与外资合作,这样不仅会吸引外资,更能促进物流行业的国际化发展。至于说物流产业基地,我们可以选择设备完善、基础较好的物流基地进行示范性建设,其目的也是达到示范推广,带动整个物流行业的智慧化改革。例如,江苏常州的物流建设,常州目前建立了现代化的亚邦医药物流中心,这是一个典型的智慧化物流的示范基地,两年的物流建设不仅促进了第三方、第四方物流的发展,而且还极大地减少了传统物流在资源上的浪费,有利于常州生态经济的发展。
4.2 对物流行业进行合理的发展规划,制定相关完善的法律法规
如果说进行信息化建设是智慧核心内容,那么对物流行业进行发展规划,对物流行业进行法律规范化是物流行业智慧化建设的保证。例如常州市物流现代化建设的成功范例里,常州市就是物流行业的规范性上做足了功夫,在行业的法律法规上进行了符合现代化物流的政策,这样既保证了建设的成果,又能继续保证后续的发展,有利于整个行业的健康、规范。制定相关的法律制度,营造公平有序的市场环境,还有利于消除由于地理原因造成的市场障碍,使资源达到优化配置;而开放的统一有序的市场,能更好地保护经营者的利益。
参考文献
关键词:智慧物流;传感器;激光技术;物联网
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,使物流系统具有模仿人类的“思维”一样,能感知、推理判断并自行解决物流中某些问题的能力,它广泛运用无线射频识别、传感器、定位系统、移动通讯等先进的物联网技术,应用于运输、仓储、配送等基本环节,以实现智慧物流的自动化运作与智能化管理,其主要利用高新技术来代替传统管理手段,来达到物流配送体系高效率、低成本的运作目的。并随着大量高性能、低成本传感器设备以及无线射频技术(RFID)的普及,物联网技术为物流发展的瓶颈突破提供了契机,智能物联网的提出和发展更是使得智慧物流的进步有了更大的研究空间。因此,基于物联网智能传感器的研究与应用就具有重要的意义。
在智慧物流中,要做到物联网的概念就必须实现对货物感知、定位、识别、计量、分拣、监控等。同样,在自动化生产过程中,仓储物流由各种设备互相配合共同完成,如:货物存取系统、输送线、自动导向车、叉车、起重及吊运设备,需要与每一个工位保持有效的联系以保证系统的正常工作:不能有碰撞、失控、生产过程中断等情况发生。这就必须用到RFID、条码以及各种传感器,如:激光、红外及视频监控等传感技术,因为它是物联网的基础,是人机互动的纽带,其中激光检测技术凭借其在测距、定位、测速、监测等方面的优势,在智能化立体仓储的空间利用、体积测算、港口散货装船机物位检测、堆垛机和自动导向机等设备中起到了关键作用,并积极推动和提升了物流系统的整体性能[1]。
本文浅析了激光器测量和传感技术在物流业现阶段应用状况,着手应用实例分析,重点阐述近些年激光测距、激光雷达技术在智慧物流领域的应用案例与未来的发展趋势。
1 我国智慧物流的发展以及激光器技术在物流业的应用分析
2009年中国物流技术协会信息中心、华夏物联网和《物流技术与应用》编辑部联合提出了智慧物流的概念,认为智慧物流以物联网为技术基础,实现对物流运输、仓储、配送等环节的自动化、可视化与智能控制,是未来物流业的发展方向,也符合将来物联网的发展趋势[2]。
激光原理早在1917年由著名物理学家爱因斯坦提出,但直到1960年才在迫切的生产实践需求和完备的理论体系背景下得以实现。激光一经问世,就获得了超乎寻常的飞速发展,不仅使光学原理和技术应用获得了全新的认知,而且直接导致了一门新兴产业的出现。激光的使用使人们获得了前所未有的先进方法和手段,以实现前人无法实现的想法和目标,去获得空前的成果和效益,从而使得生产力得到了前所未有的发展。虽然我国激光产业近些年取得了长足的进步,但不得不承认,目前我国激光产业(特别是在激光核心器件方面)和激光产业发达国家还是存在明显的差距,主要体现在成果转化与产业化程度较低、基础研究力量薄弱、激光关键器件技术提升缓慢等方面。
近几年,民用激光器因其具有低功率、高稳定性和安全可靠性等多方面的优点引起了研究人员和应用企业日益浓厚的兴趣,已经在通信、物流、医疗等民用领域大展身手,并在多种应用场合取代了目前常用的传统设备。激光产品的出现以及其性能的不断完善,必将加快激光技术在各领域的应用,从而提高生产工业自动化水平和人们的生活质量,而激光产品应用到物流行业也在人们的实验中一步一步的走来,逐步提高了物流运输自动化实现的进程。
(1)激光测距的应用。激光测距的原理与无线电雷达相同,在工作时由激光y距仪向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间乘以光速计算出从观测者到目标的距离。由于激光测距仪具有探测距离远、测距精度高、抗干扰性强、保密性好、体积小巧等优点正日益受到重视,并随着激光定位技术的发展和成本价格的急剧下降,越来越多的汽车行业、自动化行走及物流仓储系统等纷纷开始采用激光测距定位系统,极大地推进了大型物流仓储系统精确定位自动化的进程。现代工厂的大型物流输送系统通常采用的是激光条码定位系统,该系统安装方便,设置容易,具有良好的抗震性和防晃性,条码对灰尘和损伤不敏感,响应时间小,精度高,并且集激光测距与旋转编码器的优势于一身,既可以用于直线运动,也可以用于曲线定位,掀起了现代物流行业的自动化的新一轮技术革命的浪潮[3]。
(2)激光测体积在物料堆位自动测量系统中的应用。文章《火电场煤场储煤量激光检测装置》中提出了煤场物料堆位测量的方案,该方案是利用装有CCD点阵式摄像机和激光器的小车在口式堆取料机上作二维扫描运动,让激光器发出激光照射在煤堆表面,根据出射光和CCD之间存在一定的夹角和不同的煤堆厚度,激光器的照射点在CCD照相机中所呈现的红点的不同位置的比例关系,算出该点的厚度。同时,送样小车会随着运动路程通过CCD将这些离散的厚度点记录下来,并将这些离散的扫描一并传入PC机,PC机再利用这些点的坐标,用近似积分法,算出煤堆的体积[4-5]。同样的,对于水泥厂的熟料库或者粮仓等这类大型仓储,都可以运用此项技术测量仓库内的物料堆位信息以方便工作人员的查看和工程术人员的数据参考。
(3)激光传感器的智能监控系统。通过传感器对特定环境中的CO等气体浓度进行监测并保持实时提醒在智能家居和智能仓储中发挥着重要作用。该系统是基于物联网和激光传感器的智能监控系统,利用红外激光探测传感器对监控区域内气体浓度进行探测,通过比较分析探测信息与参照数据来得到区域内气体浓度情况,并依据对指标值的处理结果来控制各类设备的工作,使监控区域内的各种指标达到预想状态。系统还具有温湿度数据采集设备控制等功能,能够利用温度和湿度采集设备实时采集区域中的温度和湿度信息,并根据采集数据控制空调、加湿器等设备的工作状态,使监控区域内保持设定的温湿度状态[6-8]。
(4)分布式光纤传感系统。原理为DTS系统使用一个特定频率的光脉冲照射光纤内的玻璃芯。当光脉冲沿着光纤玻璃芯下移时,会产生多种类型的辐射散射。根据光在光纤中的传输速率和入射光与后向拉曼散射光之间的时间差,可以对不同的温度点进行定位,这样就可以得到整根光纤沿线上的温度并精确定位。该系统可应用于危化品仓储中,根据其分布式线型光纤感温火灾报警系统的特性,系统监测到的是光缆沿线的长期工作温度情况。因此,在事故发生之前,系统已经进行了长期有效的温度监测,并可利用经验值根据温度情况做出合理判断,在火灾发生之前对事故发展情况进行掌控,真正做到防患于未然。它能迅速反映火情大小、火灾蔓延方向和火灾烟雾风向,及时给指挥部门提供各类信息,及时给消防主机提供准确的信号,将火灾仓储的损失减小到最低程度[9]。
2 激光技术的应用实践
随着10年物联网发展热潮和13年工业4.0的提出,在智能物联网应用方面,相关研究人员开始了全新的探索和实践,下面简单介绍近年几个企业在智慧物流技术应用的案例。
(1)浙江省烟草公司绍兴市公司卷烟配送中心由于储量巨大、货物摆放密集且出货频繁,因此需要一套完备的仓储自动化设备和有效的管理机制来完善仓储服务以满足其进出货安全、快捷、高效的目的。该配送中心选用的是高架货库系统中的堆垛机设备,其采用了激光测距定位条码定位系统旋转编码器作为定位的测距定位系统,通过对位置定位系统的详细考察分析比较,完成全自动化、准确无误、定点存取货物的流程,该系统还拥有故障率小、精度高等优点并在实际使用中水平往复精度及垂直升降定位精度都达到了±3mm的水平。
此工程是争创钱江杯的工程之一,采用的测距测速传感器是激光测距器和条码定位仪,结合变频器、PLC技术和精确的绝对认址及闭环控制系统,达到机动性好、停准精度高的特点,既满足设备定位精度的要求,也实现了故障率低、经济、实用的特点;由于激光测距仪应用上实际环境条件的限制,在垂直向很难满足定位要求,于是在垂直向采用条码定位仪,它的响应时间为1ms,精度可达0.83mm,在保证设备正常运行的同时也满足其定位要求,也避免了后续维修上的困难及相互影响,目前该技术也广泛应用于食品、烟草、汽配、药品等仓库或者配送中心[10-11]。
(2)港口行业作为国家重要的交通基础设施产业的主要组成部分,对国民经济的发展具有重要的基础作用,有较高的社会效益。同时我国经济的快速发展对港口行业形成巨大市场需求,在国家和地方性政府的大力支持下,港口散货总体吞吐量在逐年的迅速增长,码头散货装卸面临很大的压力,实现智慧物流的模式和散货的自动化装卸势在必行。天津港煤码头引进的新型散货自动装船设备,可在无人操作的情况下实现远程自动化装卸作业,在提高作业效率的同时实现了安全性、可靠性作业,也节约了人力成本,为其他港口提供了切实可行的实例依据,也势必成为未来散货装卸自动化系统的新的发展形势[12]。
天津港煤码头的多次装船试验广泛应用沈阳自动化散货装船机物位检测技术。为实现散货装船机在安全作业的前提下自动快速高效地完成装船作业,它利用安装在散货装船机上的激光雷达,通过多轴伺服控制激光雷达完成对船舱的三维轮廓扫描,后台运用截面边缘提取算法与图形拟合算法相结合的图像处理算法,自动实时获取船舱尺寸以及舱内物料的形状,确定落料轨迹,来实现散货装船机的自动化作业。其检测数据与实际的数据对比如表1所示[13]:
(3)在现代工业生产和智慧物流中,仓储业已经成为企业物流的一个重要环节,它的成本控制、自动化的程度时时影响着企业的效益和服务水平。同样水泥工业和大型粮仓也不例外,通常需要将饲料、颗粒状物料、水泥等货物放在高10~20米高圆筒型仓库中,为了控制生产的连续进行与产品的储存就必须对仓库现存量进行实时监测与控制,最有效的方法就是通过测量物料的高度来估算物料的存储量。考虑到目前激光物位计的小型化、方向性好、非接触式、连续、量程大等特点,同时操作简单,能够测量高粘度物质或粉状物质,并且广泛应用在高温高压、真空和狭小弯曲环境中,分辨率达到1mm、精度
3 激光技术在物流业的未来发展方向
以万能传感器著Q的分布式传感系统是根据沿线光波分布参量,同时获取在传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量的分布信息,包括温度、湿度、振动、气体浓度等,现已广泛应用于管道、隧道、围栏、电力系统检测等方面,但是在仓储上却少有应用,然而随着生鲜果蔬、水产品、烟草、医药等物流业的发展,尤其是危化品企业对仓储环境参数的监控提出了更高的要求,特别是温度、湿度等仓储环境参数对存储物品的寿命和腐损率有着重要的影响,并且要求实时监控、图形化显示的同时,最好能对所属货架、藏品柜等甚至是单箱货物的温度、振动情况进行监控,而不是一个笼统的空间温度值。因而将新的科学技术引入仓储系统中构建信息化、网络化、智能化的仓储环境监控系统是重大事故的有效预警措施,具有重大的应用背景及意义。
在现阶段的国内绝大多数仓储企业仍采取人工作业方式,但随着电子商务的不断发展与壮大,仅仅叉车的使用根本无法满足企业对于快速增长的货物处理需求,更无法满足顾客对于购买商品便捷、高效的购物体验。而目前发达国家仓储运作模式均采用了现代化的物流系统,需要达到这样的模式单一物流公司或者软件公司很难实现,拥有跨领域的合作才能实现领域技术双赢的突破。例如做为中国激光业界的后起之秀――海目星激光,就与聚龙股份合作,共同投资组建辽宁聚龙智能物流科技有限公司。他们致力于物流、仓储自动化设备及系统的研发和业务的开拓,主要方向是金库物流管理系统。这种技术型公司利用在软件和自动化设备方技术方面的优势与投资公司在客户资源方面的优势结合,可以实现在智慧物流领域业务的快速增长与突破。
汇能光电有限责任公司创始人徐仕安认为,“中国激光设备走的是模仿、吸收和创新的道路,因为在激光技术和自动化紧密结合的今天,工业制造领域的自动上下料、仓储、物流、无人车间等都涉及到自动化,而这些领域的生产,已离不开激光技术。”想象一下,在我们未来的智能仓储中,装备了以激光制导技术为核心的AGV搬运小车,具有无线的通讯和信息处理的能力,能根据操作人员先前下达的指令协同作业,甚至发展到后期有了场景的自适应能力,能应对复杂环境的突发状况,来达到高效完成装卸与搬运的目的。这将是飞跃性的历史革新,就如同传统手机迅速被智能手机取代一样,留给传统装卸、搬运装备的转型升级时间不会很长,所以,传统物流企业现在要做的就是与相关装备厂商合作,朝着提升企业智能化水平方向不断革新,提高智能装备的技术水平。由此可见,激光测量与传感技术的高速发展和日益普及势必将引起智慧仓储的大革新,甚至是整个物流行业、整个制造业,生产、配送乃至于我们生活方方面面都会得到全新的服务水平[15]。
4 总 结
随着中国智能制造的不断推进,激光技术凭借其在测距、定位、测速、监测等方面的优势在智能化立体仓储的空间利用、堆货体积测算、港口散货装船机物位检测等方面已经拥有了无可替代的应用前景,对于物流业、工业激光的需求也将越来越大,相信在“互联网+”和“工业4.0”等背景下一些新思路和观点的提出,会使得智慧物流下的激光技术应用演绎出更绚丽的光彩。
参考文献:
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中国物流行业正在经历着快速变革和创新。无人机、云仓储、机器人等出现在物流行业,让整个行业充满“智慧转型”的期待。
然而,目前物流行业的信息化基础设施还处于初级阶段,运输及仓储信息化低、各物流公司数据分割等仍需突破。业内人士认为,智慧物流是一个复杂的体系,不简单等于无人机、机器人,还应包括数据打通、服务标准统一等,真正实现智慧物流还需时日。 物流转型迫在眉睫
仅仅10年间,中国跃升为全球第一的网购大国和快递大国。今年3月,阿里巴巴集团对外宣布,2016财年电商交易额达到3万亿元人民币。背靠高额的网络零售额,有人说,物流行业已是中国诞生的“最了不起的奇迹”。
据国家邮政局公布的数据,2015年全国快递年业务量累计完成206.7亿件。从100亿件到200亿件,仅仅用了432天。
与之相对应的是,物流企业日均处理量已达到近6000万单。由北京交通大学、阿里研究院和菜鸟网络联合的《全国社会化电商物流从业人员研究报告》显示,承担了其中主要递送业务的电商物流从业人员达到203.3万人。
有机构预测,未来中国每天的快递包裹将会达到3亿单。在这样的量级下已不能仅依靠人的力量,而需要技术、数据等智慧力量。
中国快递业近年来得到飞速发展,但整体质量却难言国际领先,高运营成本也制约行业发展。据菜鸟网络提供的数据显示,以社会物流总成本占GDP的比重为例,这项直接影响经济体综合实力的指标,发达国家只占8%,而中国目前是16%,有巨大的下降空间。
不得忽视的是,目前中国快递已进入年业务量“200亿件”时代,应思考和解决一个共同的问题――如何让海量包裹更快更好地送达到每一个消费者的手中。物流行业的转型已经迫在眉睫。 无人机是噱头还是方向?
今年“618大促”前,京东通过无人机在农村地区配送,引发了业界对于无人机的关注和热议。不过这个快递行业的“创新”,大家对此看法不一。
菜鸟网络CEO童文红认为,无人机更多是“噱头”,不会是未来城市的主流配送方式。“假如10年后中国的年快递量有1000亿件,都靠无人机配送,那天上会出现什么景象?”童文红说,将来的末端配送,一定是快递员服务加上社区便利的服务网络,这两个都是需要人力;与无人机相比,未来无人驾驶车辆配送可能更现实一些,无人机只能作“锦上添花”的补充。
宅急送CEO陈平表示,不能仅仅说开发一个机器人或无人机快递,物流业就升级了,真正的升级是改变现在的物流模式和网络模式。
不过,在圆通董事长喻渭蛟看来,快递物流企业不考虑机器人和无人机也是不行的,“机器人可以减轻劳动生产力,快递物流行业是劳动密集型的行业,作为这个行业的领军企业必须要考虑无人机等”。
国务院发展研究中心研究员魏际刚认为,未来智能化的物流系统,是由强大的实体物理基础设施加上数字化的基础设施,再加上未来商业化的模式构成。 智慧物流不等于自动化
有业内人士指出,智能物流的自动化进程,是从仓储、分拣向运输配送逐步转移的。在仓储领域,亚马逊的KIVA机器人已经投入了实际运营,菜鸟合作伙伴的“曹操”机器人也在试点。不过,从国内看,建立仓储都在“你追我赶”中。
例如,陈平在时隔7年回归宅急送后,大力推动宅急送的仓配业务,在全国布局“云微仓”。在他看来,未来快递一定会是“物流先行、订单随后”,在没有下订单的时候,货物已经布到客户家门口了。
据网易考拉公布的信息,网易考拉海购宁波仓项目计划总投资5亿元,拟建总建筑面积达25.6万平方米,建成后的宁波仓将采用自动化、模块化、智能化的管理模式,日处理单量将达到20万单。
自动化方面,国内物流企业已经开始有所动作,包括顺丰、圆通、申通等企业也正在不断上线投入使用“自动分拣设备”,末端配送除自提箱、自提柜之外,其他还基本处在研发与实验阶段。
不过,无论是自动化还是仓储,智慧物流依然离不开最基础的数据。UPS亚太区副总裁陈美丽对于“智慧”这两个字的定义,则是高效、安全和可持续性。她表示,提高物流的效率意味着是在大量的数据当中进行数据分析,以此做出聪明的决定来提高效率安全和可持续性。
陈美丽解释说,如今中国的制造商生产出来的产品越来越复杂、价值越来越高,智慧物流意味着我们可以使用科技使物流更加安全,其中包括贸易合规、货物完整性。同时,未来的智慧物流一定也是“绿色物流”,物流行业也都在投资新能源车,UPS也于今年投资了新能源汽车。 亟待标准、观念、成本破题
物流行业一直以来被认为是“低技术行业”。到目前为止,也鲜有企业在信息系统建设、物流技术发展、物流工具的各应用方面都具备突出的表现。并且,从行业角度看,智慧物流的建设过程中仍面临行业标准未统一、观念难形成、成本高的问题。
“我觉得我们刚刚进入智能物流的原始社会。”汇通天下CEO翟学魂说,就好比人类从树上下来之后,第一件事是先搞工具,把自己武装起来我才能打狮子。而在物流行业里,过去我们所做的运输、仓库,我觉得都是没有数据的工具,所以相当于人类还没有进入用工具的阶段。
而对韵达快递CIO杨周龙来说,推行自动化设备,成本也是问题之一。几年前他们就一直想做智能化流水线,可是怎么算都不如直接用人工,因此物流行业在推行智能化流水线的动力也不足。
“各物流企业之间数据分割,仍需要打通。”童文红认为,智慧物流首先要做最基础建设的工作,需要数据标准的建立、电子面单标准的建立、智能硬件的标准建立。
关键词:连锁零售业;城乡一体化;智慧物流;配送
一、引言
中国自入世以来,国内流通市场竞争加剧,使得作为生产服务型行业的物流业在中国经济中的基础性和战略性地位更加突出。近期两会的政府报告中也相继提出了“营改增”、“一带一路”、“淘金内需”、“物流基建”、“农村物流”等物流行业利好政策。为了适应经济新常态,加快经济结构调整,传统物资流通企业向现代物流企业的改革迫在眉睫。随着新型城镇化建设的日趋完善,城乡经济不断融合,城乡流通体制改革也不断深化。连锁经营凭借“统一采购、统一配送、统一核算、统一管理、统一标识”的竞争优势,有力地推动了“农资下乡”和“农产品进城”的双向物资流动,成为刺激城乡经济增长和提升城镇居民消费潜力的重要途径。在信息经济时代,“互联网+”思维大行其道。电子商务、O2O等创新模式推动了小城镇连锁零售的快速发展,物流在企业运营中的作用越来越突出。为了促进小城镇连锁零售业的可持续发展,必须对现有物流模式进行积极探索,并借助新一代网络通信技术,打造面向互联网、面向未来、面向战略的城乡一体化智慧配送模式,提高物流配送效率,降低物流配送成本,优化物流配送服务。
二、智慧物流模式
在国务院的《关于深入推进新型城镇化建设的若干意见》中,提出要加快农村宽带网络和快递网络建设,推动农村电子商务发展。核心思想是打造第三方电子商务平台,以开放数据资源、提高流通信息化水平。运用于新型城镇化建设中,则催生了一种全新的城乡经济发展模式――智慧城乡,即依靠物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,将城乡中的交通、商业、信息、能源等领域以智能化、互联化、感知化的方式连接起来,形成一体化城乡系统。在此基础上,搭建小城镇电子商务服务平台、商品集散平台和物流中心,通过精细动态的科学管理,开展智慧物流示范,启动智慧物流配送模式,并逐渐形成以城乡分拨中心、配送中心为枢纽,以连锁便利店、便民服务网点、宅配服务站点、末端智能自助提货柜为基础,以公共信息服务平台为支撑的城乡一体化配送网络。进一步推进农产品进城、农业生产资料下乡,实现城乡要素公平交换和城乡资源优化配置,有效缓解农产品“买难”、“卖难”压力,提高农民收入,带动城镇化高质量、可持续健康发展。
与传统配送不同,智慧物流配送模式借助RFID射频识别技术、通信技术、物联网等信息化技术及先进的管理方法,形成了订货、提货、送货、退货管理的双向通信路径,以及补货提醒、配送路径优化等智能管理功能,具有成本低、效率高、柔性灵活、快速响应等优势。为满足新环境下智慧物流配送模式的发展要求,小城镇零售业必须以市场需求为导向,推进“连锁经营”、“物流配送”、“电子商务”三者融合,从而充分发挥连锁经营的网络与配送优势,提高企业规模化、集约化、信息化水平,优化供应链管理,降低流通成本。在具体的实施路径上:首先,鼓励连锁超市、便利店和老字号企业扩大直营连锁规模,培育连锁便利示范店,发挥连锁经营的规模经济优势。其次,开展农村电商物流试点,推广基于第三方物流公司的共同配送,并鼓励大型家电、家居企业提供“一站式到家”、“个性化定制”等O2O物流增值服务,构建智慧城乡绿色物流体系,形成“互联网+”形态的便民商业服务新模式,解决运输分散、信息不对称、“最后一公里” 等配送问题。
三、基于智慧物流的网络订购配送模式
近几年,我国新型城镇化建设为顺应“互联网+”的新趋势,大力推动现代智慧物流配送体系建设,发展多层次的物流公共信息平台,从而提高小城镇物流的信息化、智能化、网络化水平,降低成本,提升效率。并逐渐形成了以大型批发市场丰富的产品资源为依托、以现代化物流配送中心为主体、以市场需求为导向的网络订购配送模式。
以内蒙古食全食美公司为例,2011年公司建立了自营物流配送中心,并逐步形成了以生鲜副食品、肉食水产品、工业和进口食品、日用百货为主体的四大配送体系和覆盖酒店饭店、企业食堂、超市等辐射呼市和周边旗县区的的配送网络。历时四年的用心经营和管理,2015年9月,推出了由企业自主研发的、面向中小餐饮企业和小饭桌等客户的生鲜配送电子订单系统。客户通过手机或者网络线上下单,公司迅速接单并送货上门,方便快捷。且网络平台的规模采购优势和价格公开优势,有效解决了客户采购难、采购成本高、食品安全无保证等问题。同时,中小餐饮企业和小饭桌等庞大的客户群体在一定程度上帮助企业快速占领市场并形成规模经营,从而降低配送成本,获取规模效益。
电子订单、线下配送作为一种现代化智慧物流配送模式,省时省力省心。公司引入了更先进的运输设备,并借助新一代信息技术加强冷链物流、配送中心和信息服务平台的建设,通过芯片记录,实时、快速地汇集和处理包括采购、分拣分包、仓储、配货送货等商品周转环节的信息,建立了商品的安全可追溯体系,实现了从采购到最终配送全程的标准化、智能化、精确化,且企业可充分发挥零库存优势进行线上下单、线下配送操作,消除库存冗余风险,降低库存成本。这些改进措施从根本上提升了配送效率、降低了配送成本、实现了配送的信息化、智能化、专业化,增强了企业的竞争力。
随着“互联网+”的进一步推进和城市配送网络的日益完善,食全食美集团将在原有的生鲜商品电子订单系统的网络平台上,启动“前店后配”模式、拓展区域配送业务,加快形成跨越呼市市四区和周边旗县区的区域生鲜网络经营配送体系,重点培养便民菜市场和便民连锁超市的区域配送能力,打造更加智能化、标准化的区域智慧城乡配送模式,顺利实现呼和浩特节点与全国生鲜电商网络的有效衔接。
四、结束语
“十三五规划”以来,中国出台了一系列物流行业的利好政策,物流在中国经济中的主导地位进一步加强。面对经济新常态,中国经济步入转型升级的关键时期,对传统物流行业的商业模式产生了一定的冲击。随着新型城镇化建设的日趋完善和“互联网+”思维的日趋成熟,形成了以需求为导向的流通市场和连锁零售的经营模式,对物流的效率、服务质量和信息化水平等提出了更高的要求。但依然存在物流管理不规范,配送模式落后、效率低等问题,严重制约了企业绩效的提高。因此,为了提高物流配送效率、提升物流服务质量、降低物流配送成本,促进城乡经济的可持续发展,必须借助新一代信息技术,打造城乡一体化的智慧物流配送模式。
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包装进入物流系统之中,这是现代物流的一个新观念。而包装作为物流系统的构成要素之一,与运输、保管、搬运、流通、加工均有十分密切的关系。包装本身就是物流信息的载体之一,在现代物流信息活动中起着极其重要的作用,包装上的标记、说明、条形码等都是物流中不可缺少的信息。所以,如何从包装设计的角度来合理有效地提高物流各个环节的生产率,已经成为包装设计中的一项非常重要的工程。CPS是英文Complete(整体)、Packagjng(包装)、Solutions(解决方案)的缩写,意思是整体包装解决方案,是国际流行的包装服务新概念。
事实证明,电子商务及快递业的发展,已经成为拉动我国内需的重要抓手。近几年来,电商物流园区、快递物流园区越来越多地出现,此类园区整合了电商企业和快递企业,将物流资源统一管理,形成城市共同配送。企业的日常管理、盈利模式、成本控制,都需要融入信息化技术,达到企业管理架构的扁平化,管理内容的飞速传递。一般来说,信息化程度越高,企业发展就越合理。榜样企业,都是信息化程度高的企业。
物联网的发展
将引发一场物流业革命
物联网被称为继计算机和互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,是21世纪最受关注的产业之一。
企业基于物联网技术,改变传统粗放型的冷链物流管理模式。一是通过信息智能化提高管理能力,从感应器分析、加工和处理有意义数据,适应不同用户需求,完成供应链上下游流通环节的保护。二是制定技术规范。要求各类有包装货物,都要在包装上印制规范的条形码,安装电子标签。无包装货物,也要配有相应的识别标志。
政策层面,随着宽带电信网、数字电视网、下一代互联网、物联网技术“四网合一”的提出,国家不断加大对冷链行业的投入,现代物流突破长距离冷链应用的局限性。可以预见,未来信息化的物联网企业必然将在冷链物流行业占据更多的市场份额。仓储物流跨入物联网时代。
整合产业链的物联网技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。也是我国“十二五”规划当中的一个重要技术组成部分,其发展关系到国计民生。
物联网(TheInternetofthings)是物物相连的互联网。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
物联网详细而言是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
RFID标签是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。具有防水、防磁、耐高温、寿命长,体积小、读取距离远、数据可加密存储和批量读取,并可识别高速运动的物体等优点。近年来,RFID技术在仓储管理上得到非常广泛的应用。目前主要的应用模式是仓储管理和物流跟踪管理。RFID技术应用优势,这里无需多言。但是,0.5元/只-2元/只的成本,对于使用量超大的企业,要为此付出巨额RFID采购成本。为了降低应用成本,RFID物联网技术、纹理防伪技术、移动互联网技术以及对互动营销模式的设计首创研发了“无阅读器手机读取RFID信息的方法(专利号2012100787446)”、“无阅读器手机读取RFID信息的物联网系统(专利号2012201114218)”,大大降低了RFID物流管理系统的应用成本。即利用一个RFID标签来管理一箱货品的方式降低管理成本。而小包装货品则利用可与RFID进行相互对应的二维码标签来完成。
供应链信息集成
供应链方面,部分物流公司在自身的供应链服务基础上开展供应链金融等业务,寻求新的增长点。为了在竞争中脱颖而出,一些物流公司已经向B2B(Business To Business)和O2O(Online To Offline)等模式转变。这些转变将会成为今年的大趋势。可以预见,这些转变可以提升行业整体效率和盈利水平,行业马太效应初现。供应链信息集成-建立区域性供应保障体系的供应链管理模式,是我国流通的电子商务和物流配送体系改进的新思路。
业内专家指出,目前我国物流及包装企业在这方面的功能还不强。在增值服务领域淘金,将是未来物流和包装企业提高利润的重要途径。现代物流被誉为“降低成本的最后边界”。
由传统单一包装物流向规模化的第四方物流包装转化
包装企业由“传统单一包装产品”向“规模化的第三方包装”转化。
第三方物流包装,即将产品的物流与包装委托给专门的物流包装企业完成。这是当今世界物流包装的发展趋势之一,把公认的物流包装这一第三利润来源,交给产品生产企业是明智之举,我国第三方物流是在整体物流水平较低的背景下发展起来的。电商企业自建物流实际是在弥补电子商务物流的短板,是在现有第三方物流无法满足其发展需求的情况下的战略选择。
所以包装与第四方物流的整合与合作便成为未来的高端抢占先机的重点所在。作为一个全新的概念,第四方物流的提出整合了诸多现代管理思想。从本质上讲,“第四方物流供应商”是一个供应链的集成商。
智慧物流一站式服务平台
电子商务物流又称网上物流,就是基于互联网技术,旨在创造性地推动物流行业发展的新商业模式;通过互联网,物流公司能够被更大范围内的货主客户主动找到,能够在全国乃至世界范围内拓展业务。
所谓“四网一体”,打造智慧型第三方物流体系平台、多式联运转平台和电商物流产业示范平台,以及全国的信息化网点可视化布局平台。
物流行业触网趋势明显。综合性物流企业成为发展趋势,采用智慧物流一站式服务平台。在现有物流业态基础上,建立一个开放、共享、社会化的物流信息化和智慧化平台,从而在未来我国任何一个地区的物流节点都能够通过平台实现可视化管理和运营,并且在保证按时到达的基础上做到服务提升。
通过自建、共建、合作、改造等多种模式,利用先进的互联网技术,建立开放、透明、共享的数据应用平台,为电子商务企业、物流公司、仓储企业、第三方物流服务商、供应链服务商等各类企业和消费者提供优质服务,最终促进建立社会化资源高效协同机制。多式联运是将不同的运输方式有机地组合在一起,构成连续的、综合性的一体化货物运输,以实现货物整体运输的最优化效益。
掌握了信息就相当于掌握了发展的机遇,在这种趋势下,利用4G移动网络技术,在网络上整合中国物流资源信息是急需发展的领域。
对于物流企业的发展来说,信息技术也起着非常重要的作用。企业的战略制定和企业管理都离不开信息化技术。在企业的战略制定方面,去哪里设点建仓,组建物流网点,都需要借助信息化的数据分析,以力求精准。其次要做到物流配送信息化。物流配送信息化具体表现在:物流信息收集的数据库化和代码化、物流信息处理的电子化和计算机化、物流信息传递的标准化和实时化、物流信息存储的数字化等。
互联网下一个被挑战的会是谁,第三波是物流的重构
2012年我国物联网产业规模已达3650亿元,比上年增长38.6%;我国物联网市场呈现出“中间强两头弱”的格局,由感知层、网络层、应用层组成的物联网三层逻辑架构中,网络层现有技术储备基本能够满足需求,而感知层和应用层则相对薄弱,还有较大的发展空间。
技术概况:射频识别技术取得突破;云计算逐渐成熟;国内技术水平仍显薄弱。
发展趋势:技术与标准国产化;运营与管理体系化;惠及民生成为发展的重要方向;多方共赢的商业模式逐渐形成。
智能物流
智能物流是利用集成智能技术,使物流系统能模仿人的智能,具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。
智能物流的未来发展将呈现出智能化、一体化和层次化、柔性化与社会化的特点,更加突出“以顾客为中心”的理念,同时在物流作业过程中,将实现决策的智能化,运输、存储、包装、装卸等环节的一体化。
立式物联网智能回收箱开辟电子废弃物交投新途径;智能化物流系统的使用,不仅可以大大减少人工搬运量,同时也提高了出库速度和准确率。
随着移动互联网的发展,现代物流已成为重要产业之一。而现代物流的发展,将带来海量的数据处理需求。“处理这些数据,‘云计算’是最合适的选择。”对于为何要将物流与云计算“联姻”,利用物联网、云计算等技术,建设虚拟大物流信息平台,同时,结合物流网络分布集成、运输路径合理化等模型,构建面向智能物流虚拟与实体智慧互联云服务平台,实现智能交通、智能安防、智能采集等十大智能化运营服务体系。
建立开放的物联网平台
移动互联网时代重要表现之一就是物联网平台的应用。海尔针对互联网时代,重点推进用户体平台,即配送平台。这个配送平台需要物联网技术的发展支撑,因此,建立物联网产业的发展标准,同时能有一个驱动机制来推动大的企业建立开放的物联网平台,为全社会提供价值,这对整个经济的转型和互联网经济的发展会起到非常大的推进作用。
信息中心将解决目前物流市场存在的三个问题
“首先是信息不对称,解决车源、货源信息传递不及时、不匹配等问题,这样就避免增加了过多的成本。”信息中心还可以有效降低物流成本,比如减少中间环节、降低货车空驶率等,这样就大大提高了物流企业和车辆的对接率,从而更快地提高运输效率。
物品码破解电商大物流瓶颈
物品编码技术在电商供应链管理中起到的作用不容忽视,一是编码首先是要给参与方提供一个全球唯一的编码身份证标识;二是通过身份标识实现精准的数据采集;三是实现数据共享,例如GDSN,全球数据同步的网络,通过这个网络,实现零供双方基本信息的描述一致,便于零供双方在GDSN这个平台上获取各自所需的信息,实现整个供应链信息传递的畅通。
电子商务环境下物流管理的特点
信息化。电子商务时代,物流信息化是电子商务的必然要求。
网络化。物流的网络化是物流信息化的必然趋势。
智能化。智能化是建立在物流信息化、网络化之上的一种高层次应用。
借助现代化的信息管理系统控制和降低包装物流成本
信息是现代物流的中枢神经。“用信息技术提高物流业发展水平是一个战略方向。”鼓励企业和企业之间、行业与行业之间、城市与城市之间物流信息平台的对接、解决“信息孤岛”问题。
包装设计将直接影响物流活动的生产率,没有合理而科学的包装将零散的商品成组化和信息化,就没有现代的物流系统。
目前数字化、网络化、信息化成为物流发展的一大主体,物流与电子商务结合更快地促进了包装信息化的进程。如物流信息收集数据库化和代码化,物流信息处理的电子化和计算机化,物流信息存贮的数字化、电子订货系统(EOS)、电子数据交换(EDI)等技术的广泛应用,均需要产品包装走向信息化,将自动识别系统、条形码技术适当地应用于包装上。物流的自动化,如条码/语言/射频自动识别系统、自动分拣系统、自动存取系统、货物自动跟踪系统都需要在包装上有明确的标识及可以识读的信息码才能实现。二维码技术正逐步用于产品的包装上。当然,目前直接在包装容器上印制机器可识别条码技术的完善,会给包装产品信息化带来极大的便利。美国国际安全运输协会通过软件对产品的结构和运输过程中产品损坏机理进行全面的分析,找出产品设计及包装方案设计中的不足之处,以此降低产品的成本,同时提高外包装对产品的防护能力,“如何寻求适度的包装”以及“ISTA认证标准”等方式和削减退货来降低企业的销售物流成本。
RFID集装箱电子监控系统是以集装箱为跟踪目标的一种物联网,它是在互联网的基础上,RFID、无线数据通信等技术,构造一个集装箱监控网格。集装箱电子标签监控系统实时记录集装箱运输中的箱货、流信息,以及相关的安全信息,结合全球网络环境实现集装箱物流全程实时在线监控,以提高集装箱物流全程的透明度、安全性和效率。
我国物流包装成本节约空间相当大,降1%即可产生250亿元的效益!如果能达到国外的先进水平,就可节约3600亿元!
现代运输包装技术解决方案
当前,物流包装成为包装学术界一个非常热门的最新研究方向。运输成本在整个物流系统中所占比重很大,大概占物流总成本的35%~50%,占商品价格的4%~10%,显然,运输成本的有效控制对节约物流总成本有着举足轻重的作用。
包装物流智能型包装解决方案
(1)RFID仓储物流管理系统解决方案(RFID-GPS组合技术);(2)三维码云标签(我国首创的专利技术);(3)包装物流驱动型装柜软件升级新技术(专利技术);(4)电子包装低碳标签;(5)微传感器标签、多角度防倾斜标签、防跌落标签、防震动标签、振动显示标签、温敏湿敏标签。
托盘池共用系统是包装物流新模式
绿色物流托盘集成技术解决方案:包装容器的集装化、单元化、信息化、标准化;托盘池共用系统是行之有效的方法,使用户由原来的买托盘转变为租托盘,有了托盘共用系统后,托盘到了终端用户,由共用系统的附近机构管理回收,另转共用易反复来回使用,使托盘效能尽其发挥,物其所用。有了托盘共用系统,才能实现电子信息化的管理,才能有物流链的吻合对接,如无线标签(RFID)在现代物流包装的应用等。
技术方面,如高质量长寿命的托盘/周转箱等产品的设计、制造技术和工艺、电子标签(RFID)及物联网技术应用、商业智能系统等。这些技术有共性,在本行业和相关行业都能得到推广应用。
商业模式方面,是一种典型的共生共赢型模式。未来的格局可能会呈现与金融行业和移动通讯行业相似的情况。珠海格力电器公司供应商使用共用系统,不良品率由10,000PPM降至1000千PPM,效果非常明显。北京物美租用了共用托盘,应用效果显著,客户评价很好:装卸效率提高了10倍,货损减少了80%,大量降低了成本。
整体提升仓储空间利用率
提升现有主要产品的堆码高度,整体提升仓储空间利用率20%;物流容器标准化,提高利用率水平;创新物流模式,减少物流中间环节。提高仓库和运输工具的空间利用率来降低运输成本的重要手段是提高物流过程。为最大程度地提高仓储物流效率,需要提高运输工具、包装容器(托盘)、包装、产品之间的尺寸配合包装,因此需要确定物流模数和产品包装制造基础模数,实现物流过程包装容器的标准化。集装箱电子标签系统(上海港务集团)、UAP仓储管理系统。
条码在配送管理上的应用
条码在配送管理上的应用可以分为三类,即类别管理、批次管理和单品管理。类别管理是一维条码的典型成功应用之一;条码技术是一门有相当历史的自动识别技术,进入20世纪90年代以来,已经高度成熟的条码技术又焕发出新的生机。
二维码又称二维条码,它是用特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向)上分布的黑白相间的图形,是所有信息数据的一把钥匙。在现代商业活动中,可实现的应用十分广泛,如产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理、信息传递、名片交流、wifi共享等。其中主要代表就是SYMBOL公司的PDF417二维条码技术,它具有高于一维条码数十倍的容量和极高的纠错率,在美国等发达国家很快得到推广应用。这种条码一方面可以起到防伪作用,另一方面也在一定程度上防止了录入差错的出现,对于提高系统运作的效率有相当大的作用。条码还提供了信息反向流动的渠道,例如,对于生产厂家来说,销出的产品如果出现质量问题,可以利用条码快速将相关信息返回,这是信息反向流动的一个典型应用。条码在这里直接创造了新的信息价值。真正实现了产品的防伪、防窜货、追溯的功能。
物流驱动型包装设计创新方案
采用物流驱动型包装设计创新方案,不仅可以优化现有尺寸瓦楞纸箱的装载,还可以对现有瓦楞纸箱尺寸和内装物排列进行优化。装载优化算法:物流驱动型包装设计创新方法,PLUS系统不仅在托盘和集装箱装载优化算法上较国际最先进水平有了大量的突破,而且集合了包装设计的丰富功能。
物流驱动型瓦楞纸箱几何设计功能包含瓦楞纸箱尺寸优化和内部产品排列优化,这两种功能都能为用户生成信息量丰富的报告,以此作为其设计的参考数据。PLUS系统会对这些排列方式的瓦楞纸箱进行装载设备的装载优化,这些瓦楞纸箱设计优化功能在以往的物流包装软件中属于缺失的部分,PLUS系统则填补了这一空白。
未来宏观配送系统的发展趋势
随着全球卫星定位系统(GPS)的应用,社会大配送系统的动态调度,动态储存和动态运输将逐渐代替企业的静态固定仓库。这种动态仓储运输体系借助于全球卫星定位系统,充分体现了未来宏观配送系统的发展趋势。例如多维仿真技术在配送路线、车辆调度的规划上就具有低成本和高效率的优势。仿真软件将凭已嵌入的算法和专家经验库,结合操作者的实际需求,选择最优配送方案。在屏幕上,操作者可以观察不同的场景,通过不同的配送需求对各种配送方案进行评价。英国一家公司采用三维仿真系统对拟建的一条汽车装配线及其相关的仓储输送系统进行了虚拟仿真,经过不断完善和修改,最终的系统降低了成本,提高了效率。仿真软件的开发者们也继续在提高软件的水平,最新的软件通过四维(x、y、z,时间)设计,使得系统更加接近现实世界。更加复杂的软件倾向于软件不但在设计时是一个很好的帮助,也成为一个操作控制工具。