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智慧物流驱动管理与决策智慧化

2021/6/18    来源:互联网    作者:毛海军  孙佳然      
关键字:智慧物流  供应链  
本文结合实际案例应用,通过底层要素数字化、中间运营模型化和管理决策智能化,建立了智慧物流应用模型和基本路径。
写在前面

       本文提出智慧物流的应用目标和路径——底层要素数字化、中间运营模型化、管理决策智能化。结合应用实例分析智慧物流在管理与决策智慧化领域的实际应用,反映出在提高物流安全水平、提高物流效率、降低物流成本、提升客户服务水平等方面取得了良好的应用效果。

       物流业是中国国民经济的基础性、先导性、战略性产业,对促进产业结构调整、助推经济增长、促进消费升级具有较强的推动作用。近年来,中国物流业规模快速增长。据中国物流与采购联合会数据,2020年全国社会物流总额300.1万亿元,同比增长3.5%,相当于同期GDP总量的3倍;货运量和货运周转量大幅度增长,分别为463.5亿t·km、196618亿t·km。然而现阶段中国物流业仍存在诸多问题,主要体现在物流运行质量和效率不高(例如物流信息化、标准化程度不高),物流环节不透明、信息共享共用存在壁垒,物流成本偏高、质量效益不佳,中高端物流与供应链服务水平不高、物流管理和决策的智能化水平较低等。

       伴随大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能、区块链、5G等新一代信息技术的应用不断渗透,以大数据为基础的智慧物流将实现物流设施、货物、信息全面互联,推动物流的可视化、自动化、智能化发展。在智能制造、新零售、先进制造业与现代服务业融合等新需求的拉动下,智慧物流将实现柔性、敏捷、绿色、全链条的服务升级。传统的物流管理和决策方法已无法适应新的需求,智慧物流驱动管理与决策的智慧化发展是物流业高质量发展的必经途径。

智慧物流的内涵

1.概念

       智慧物流的概念最早于2008年由IBM提出的“智慧地球”概念引出。国外对智慧物流的研究主要集中于智慧物流的应用领域,如智慧交通、智慧城市。中国对智慧物流的研究尚处于起步阶段,主要集中在概念、发展存在的问题、信息技术应用、信息系统建设等方面。智慧物流,指基于物联网技术,实现互联网与物流实体网络融合创新,实现物流系统的状态感知、实时分析、精准执行功能,从而进一步达到自主决策和学习提升,拥有一定智慧能力的现代物流体系。本文将智慧物流定义为基于物联网、移动互联网、云计算、大数据等新一代通信技术和信息技术,对物流网络中的物品、人员、设施和设备进行实时的管理和控制,使物流具备感知、记忆、逻辑、判断、决策等智慧功能的创新物流形态。

2.特征

       与传统物流相比,智慧物流表现出以下特征:1)多元驱动,实现低成本、高效率、优质服务、绿色环保等多元化发展目标;2)实时感知,以物联网技术为支撑,实时获取物流单元、物流工具、物流环境中的身份、位置、时间、状态和动作等属性信息;3)智能交互,物流实施者、物流工具之间实时交互信息,根据要求快捷地完成相应的调整与配置;4)智慧融合,实现关键技术、系统应用与管理理论等要素的高效融合和集成发展。

3.发展趋势

       智慧物流是现代信息技术在物流行业的高级应用,是现代物流发展的新模式和大趋势。智慧物流的出现使物流、互联网、制造业、商贸流通业之间的关系更加密切,为物流业提质、降本、增效提供了重要契机。智慧物流将呈现以下发展趋势:1)一体化升级,以智慧物流管理决策为核心,将运输、存储、包装、装卸等环节集合成一体化系统,智慧物流生态体系将逐步完善;2)数字化升级,物流数据将全面做到可采集、可传输、可分析,信息孤岛现象将被打破;3)供应链升级,推动互联网对产业链上下游予以覆盖,以用户需求倒逼产业链各环节强化联动和深化融合,助推协同共享生态体系的加快形成。

智慧物流的应用目标

       与欧洲、美国、日本等发达国家和地区相比,中国物流业的信息化、自动化、智能化水平仍然不高,物流管理与决策仍以人力和经验为主,各环节衔接不畅,信息不透明,物流作业缺乏对环境影响的统筹管理,导致物流管理和决策精准性差、效率低,社会物流总成本居高不下,难以满足经济转型和消费升级的要求。因此,物流管理与决策的智慧化升级显得尤为迫切。伴随对智慧物流研究的不断深入,智慧物流在不同行业和物流活动各环节的应用越来越广泛。通过物流大数据,挖掘对企业运营管理有价值的信息,挖掘更多的商业价值,进行科学管理决策,是物流主体和行业管理部门的普遍需求。

       智慧物流技术的应用提高了物流产业的自动化、智能化水平,使物流各环节之间的联系更加紧密,信息更加透明。智慧物流的深入推进优化了全社会的供应链体系,资源配置不断优化,供需匹配效率不断提高。因此,智慧物流驱动下的管理与决策目标是以更低的物流成本、更高的安全水平、更高的物流效率、更好的客户服务以及更小的环境影响实现物流高质量发展。

        现阶段,智慧物流在管理与决策中的应用主要体现为两个方面:1)行业管理,主要应用于对安全、质量、运作效率具有较高要求的行业,例如危险化学品安全管理、食品质量管理、快递行业分拨配送管理等;2)企业决策,应用于制造、流通、物流等企业内部的作业优化、决策支撑,例如需求预测、供需匹配、路径优化、库存管理、客户管理、投资决策与选址决策等。以智慧物流应用下的化工物流为例,在物联网技术的支撑下可以实现物流全过程的追踪和监控,实现物流全链条可视化、可定位、可控制,对于提高危险化学品运输行业的安全性具有重大意义。

智慧物流在管理与决策中的应用路径

       智慧物流的应用是系统工程,单一环节、单一部门的智慧化无法实现管理与决策的智慧化。传统物流向智慧物流升级的关键是实现底层要素、中间运营和顶层管理决策的智慧化。本文构建了智慧物流在管理与决策中的应用路径模型,即底层要素数字化、中间运营模型化、管理决策智能化。智能化管理依赖于物流基础设施的自动化和智能化,智能化决策由大数据、云计算等技术手段决定,智能化管理与决策之间通过信息传输保障了互联互通。

1.底层要素数字化

       底层要素数字化指通过各类传感技术的应用,将物流活动中的商品状态、车辆位置、人员、作业效率等要素实现数字化和自动采集,是实现物流智慧化的基础环节(见图1)。
图1-物流信息数字化采集系统       
图1-物流信息数字化采集系统

       底层要素数字化的基础是物流信息化和标准化,主要体现在托盘、车辆、物流周转箱、产品包装等的标准化以及条形码技术、信息平台接口、物流作业流程等技术的标准化上。在此基础上,基于智能设备、感知技术、互联网等技术建立感知交互系统,在物流仓储、包装、运输、配送等各个环节实现对物流信息的实时采集和传输。

2.中间运营模型化

       通过底层要素数字化,系统采集和储存了海量的物流数据,这些数据信息量大、源点多、动态性强。通过对物流数据进行建模,形成对管理和决策有价值的信息,这一过程即中间运营模型化。一个智慧物流系统通常会在选址决策、配送路径优化、库存管理、客户需求预测等方面进行建模,将业务运营规则固化到系统中,并通过计算模型寻找数据的规律实现运营规则的不断优化,为智能决策提供依据。例如在电商物流中,通过综合包装纸箱规格、产品尺寸等信息,以包装空间最大化利用为目标,建立包装计算模型。

3.管理决策智能化

       管理决策智能化是指利用大数据、云计算等技术将收集到的数据通过建模、分析和处理,自动形成决策命令,并将指令下达给执行对象和决策者。智慧物流决策建立在人工智能、大数据与边缘计算基础之上,模仿人类思维执行物流分析功能,基于物流成本、时间、社会效益等其他方面进行方案制定和风险评估,正确、快速、自动呈现经营决策结果,为决策提供指导建议,提高物流整体运营效率。智慧物流可以实现多方面的智慧决策,例如运输路径的自动优化、集装箱装箱方案制定、客户信用的智能评级、供应链一体化解决方案设计等。

智慧物流在管理与决策中的应用实例

       物流领域已经形成一批智慧物流驱动管理与决策的应用实例,涌现出一批以智慧物流园区、物流枢纽、智慧物流主体和智慧物流平台为主的应用载体(见图2),在推动行业管理和企业决策智慧化、提高物流效率、降低物流成本、提升客户服务水平和降低环境影响方面取得了较好的效果。本文选取物流运力交易共享平台、第三方物流+互联网平台、快递智能包装解决方案和化工园区管理4个实例,对其在管理与决策中的智慧化应用路径和实施效果进行分析。
   图2-智慧物流应用载体    
图2-智慧物流应用载体

1.物流运力交易共享平台

       传统货运企业在供需匹配、运输管理等环节存在许多弊端,例如资源分散供需匹配效率低、物流运输管理标准化程度低、运输线路决策效率低、贷款结算环节不透明等,导致物流运输成本居高不下。

       “中储智慧运输物流电子商务平台”提供覆盖全国的物流运力网上竞价及交易的承运服务。平台借助移动互联、智能终端等手段,采集、录入物流数据。依托面向运输、配送等行业的智能物流运行平台,驾驶员可以主动搜索平台货源,平台也能为用户精准推送货源信息,实现对物流资源的专业化管理和智能化调度。平台运作模式如图3所示。

图3-平台智慧化决策示意

图3-平台智慧化决策示意

       平台通过对物流大数据的采集、建模和分析,能够实现以下业务的智慧化运作:1)分析货主的历史发货时点、发货线路、发货种类、发货批量及用车情况,把握货主的发货规律及用车需求,精准推送车源与空车信息;2)分析承运人的历史发车频率、常驶线路、承运货物类型及批量,把握承运人的承运偏好及流向规律,精准推送货源与常驶线路的货源信息;3)通过智能配对、精准推送技术最大限度地提高效率,降低企业物流成本。

       在智慧物流驱动下,对驾驶员用户而言,由于实现了货源的精准匹配,减少了等待时间和空载次数,业务量大幅度增加,同时运费结算得到保障,提高了驾驶员总收入。对货主端用户而言,平台能精准推荐服务商,有利于推行运输与管理标准化。据统计,平台至今为货主节约物流成本超20亿元,降低10%的成本,为承运人减少55%的找货时间。

2.第三方物流+互联网平台

       中国第三方物流运作主体仍以中小型运输企业和个体户为主,存在物流信息化水平低、业务层层转包、物流信息不透明、调车时效低,物流成本高且服务质量参差不齐等问题。在行业利润空间缩减、客户需求不断升级、互联网等信息技术的冲击下,第三方物流企业不断探索转型升级发展。诺得物流股份有限公司前身从事传统货运业务,面对模式单一、同质化竞争严重的物流市场,探索向以“互联网+”为核心的第三方物流升级发展,向去中介化的“物流+互联网”模式升级,颠覆了传统第三方物流的运营模式[4]。

       企业自主研发了“智能一站式智运通O2O物流平台”(见图4),打造“2系统+1客户端+云平台”。“2系统”为客户服务平台系统和智能运输管理系统。客户服务平台(CustomerServicePlatform,CSP)系统保障收发货人信息互通,用户可以在线下单、实时追踪货物位置,财务报表一键导出替代了传统的人工对账模式;智能运输管理系统(TransportationManagementSystem,TMS)实现在线处理订单、智能调度、电子合同、双向评价等功能。“1客户端”即“来货拉”APP客户端,打破了运输行业运费线下结算、压回单费的传统模式,实时发布大中型生产制造企业一手优质货源,可通过竞价智能配载车辆;“信息云平台”基于物流交易数据,对货源、车源、交易额等数据进行综合分析,合理规划和分配资源,并预计运输和配送路线,实现管理决策智能化。
图4-O2O物流平台示意       
图4-O2O物流平台示意图

       平台整合了13万多条优质承运商信息和1000多家直客客户,通过“来货拉”APP竞价抢单系统智能配载,实现了智能化的物流车辆调度和透明化的在线交易。在经济效益方面,有效降低生产企业物流成本5%~15%,平台营业收入逐年增加,平均增速达到50%。

3.快递智能包装解决方案

       近年来,快递包装成本不断攀升,包装材料浪费、污染等问题愈加严重,引起了物流行业对可循环、低耗材、环保化包装的重视。苏宁物流始建于1990年,致力于为供应商、平台商户、社会客户提供由工厂到仓库、经销商、门店和消费者的全链路、全渠道服务,在智能仓储、无人机智慧物流枢纽布局、全价值链平台构建等方面取得了重大突破。为了优化物流包装的运作水平、提高仓储空间使用率,苏宁物流提出了智能包装解决方案(见图5)。
  图5-苏宁物流智能包装解决方案示意图     
图5-苏宁物流智能包装解决方案示意图

       苏宁物流利用历史数据,结合客户订单信息、商品主数据、包装耗材等相关数据,通过大数据算法模型优化,自动为订单商品选择包装材料类型、确定包装方式,提供装箱顺序和装箱位置的方案,实现包装智能化应用。在智能包装解决方案中,包装耗材标准得到了统一,而且通过智慧化的决策提高了快递包装效率,每年可节省16%的包装成本,同时大大提高了顾客满意度。

4.化工园区管理

       化工园区与普通物流园区相比面临更加严格的安全管理要求,《工业和信息化部关于促进化工园区规范发展的指导意见》(工信部原〔2015〕433号)提出要严控安全风险,已建成投用的园区每5年开展一次园区整体性安全风险评价;鼓励大型园区实行封闭管理。《国务院办公厅关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》(国办发〔2016〕57号)提出加强化工园区规划建设,开展智慧化工园区试点;探索高风险危险化学品全程追溯。而现阶段中国大部分化工园区管理方式较为粗放,例如办证需要运输单位委托专人现场办理,车辆入园检查仍采用卡口人工检查,园内无专门停车场,车辆随意停放等。

       化工园区安全管控智慧化升级的重点在于将园区由事后被动管理逐步过渡到以数据、信息为驱动的主动监管。以某科技企业规划的化工园区智慧管理系统为例,智慧化升级的重点包括:提升园区可视化和自主认知分析与控制能力,完善园区内监控、消防、应急等系统平台,建立具备交易、仓储、物流、检验检测等功能的公共服务平台及公共基础数据库,运用视频监控、GPS等先进技术对危化品运输车辆实施实时监控,出现异常事件自动上报。利用人工智能技术为行车安全监管、最优化作业、最优园内调度等提供技术支撑,将大数据分析广泛应用于预测性维护、在途监管、动态调度等场景,基于边缘计算技术实现智能道闸、月台识别、周界安全等模块功能(见图6)。
图6-化工园区智慧管理系统示意图       
图6-化工园区智慧管理系统示意图

       在智慧物流驱动下,化工园区安全管控能力进一步提升:1)实现了运输单位资质数据远程备案、审核,智能识别对比入园车辆,减少了卡口车辆排队,降低安全隐患;2)对园区车辆实行集中管理,提升了调度效率;3)建立了异常事件安全闭环管理体系,园区内危化品运输车辆动态数据可实时上传,全程作业透明、可视、可回溯,车辆异常现象可防可控,平台数据还可接入地方应急保障指挥中心,提高了园区安全性。

写在最后

       智慧物流驱动下的管理与决策可以实现更低的物流成本、更高的安全水平、更高的物流效率、更好的客户服务和更小的环境影响。本文结合实际案例应用,通过底层要素数字化、中间运营模型化和管理决策智能化,建立了智慧物流应用模型和基本路径。应用智慧物流开展管理决策,有助于建立起可感知、可追溯的万物互联生态,重构物流运作组织模式,进一步提升物流业价值创造空间。
责任编辑:李瑶嘉
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