智慧物流概论
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1.1 智慧物流的概念与特征

1.1.1 智慧物流的起源

智慧物流是物流发展的高级阶段,是现代信息技术发展到一定阶段的必然产物,是多项现代信息技术的聚合体。智慧物流的起源经历了粗放型物流、系统化物流、电子化物流、智能物流和智慧物流5个阶段,如图1-1所示。粗放型物流属于现代物流的雏形,系统化物流是现代物流的发展阶段,电子化物流是现代物流的成熟阶段,而现代物流的未来发展趋势是由智能物流向智慧物流发展。

1.粗放型物流

粗放型物流的黄金时期是20世纪50至70年代。第二次世界大战后,世界经济迅速复苏,以美国为代表的发达资本主义国家进入了经济发展的黄金时期。以制造业为核心的经济发展模式给西方等发达资本主义国家带来大量的财富,刺激消费大规模增长,大量生产、大量消费成为这个时代的标志。随着大量产品进入市场,大型百货商店和超级市场如雨后春笋一般出现。在大规模生产和消费的初始阶段,由于经济的快速增长,市场需求旺盛,企业的重心放在生产上,对流通领域中的物流关注度不高,普遍认为产量最大化会导致每日利润最大化,因此产生了大量库存。

图1-1 智慧物流的起源

粗放型物流时期的特点是专业型的物流企业很少,大部分企业都是自成体系,没有行业协作和大物流的意识,盲目扩张生产很快不能维持下去,迫使企业放弃原来的大规模生产消费型经营模式,寻找更适合的物流经营模式,以降低成本。

2.系统化物流

从20世纪70年代末到80年代初,世界经济出现国际化趋势,物流行业也逐渐从分散、粗放式的管理阶段进入了系统管理的阶段。系统化物流得益于企业对物流行业重要性的认识,以及新技术和新模式的出现。这一时期,企业已经把物流作为一门综合性的学科来看待,同时企业的经营决策和发展战略也开始注重物流的成本和效益。这一时期的物流行业关注消减库存以降低运营成本,并提出了物流总成本的概念。新型物流技术的应用也迎合这股潮流,如实时生产系统(Just In Time,JIT)和集装箱运输等。另外,新兴物流业务的出现也丰富了物流行业的服务模式。这些新兴的思想、技术、服务成为物流行业变革的契机和动力。值得一提的是,尽管这个时候信息技术革命尚在襁褓之中,但计算机辅助管理、模拟仿真系统、线性规划技术等开始大量运用到物流系统中。

系统化物流时期的特点是新技术和新模式的出现,企业对物流的理解从简单分散的运输、保管、库存管理等具体功能,上升到原料采购到产品销售整个过程的统一管理,开始在物流成本和效益方面做文章。

3.电子化物流

从20世纪90年代中后期以来,以互联网在经济活动中的应用为主要表现形式的电子商务取得了快速的发展。在客户需求的拉动、技术进步的推动及物流产业自身发展需要的驱动等多方面力量的作用下,现代物流业迎来一个新的发展阶段——电子化物流阶段。在这个阶段,信息技术开始为物流行业助力,并成为持续推动物流行业飞速发展的关键动力,最为典型的两项信息化技术是20世纪70年代诞生的条码技术和80年代诞生的EDI(Electronic Data Interchange,电子数据交换)技术。EDI可以提供一套统一的标准进行数据交互和处理,减少了纸张票据的使用。EDI的应用范围可以覆盖物流各主要环节,如在线订货、库存管理、发送货管理、报关、支付等。

电子化物流时期的特点主要包括三点:第一,电子化物流需要借助互联网来开展业务运作;第二,电子化物流体系以满足客户对物流服务的需求为导向,让客户通过互联网参与物流运作过程,以更好地实现以客户为中心的物流服务发展目标;第三,电子化物流注重追求供应链整体的物流效果,供应链合作伙伴之间通过互联网建立起密切的业务联系,共同为提高供应链物流的效率和效益及降低物流运作的总体成本和时间占用而努力,强调共存共荣、互惠互利、同舟共济。

4.智能物流

21世纪是智能化的世纪,随着智能技术的发展,物流也自然朝着智能化方向发展,特别是随着智能标签、无线射频识别技术、电子数据交换技术、全球定位技术、地理信息系统、智能交通系统等应用的日益成熟,基于这些技术的各类智能物流应用相继出现,包括智能仓储物流管理、智能冷链物流管理、智能集装箱运输管理、智能危险品物流管理、智能电子商务物流等,智能物流日益被人们所了解。基于以上背景,结合现代物流的发展过程,考虑到物流业是实现作业智能化、网络化和自动化的行业,2008年,德国不来梅大学Log Dynamics实验室的Dieter Uckelman归纳总结了智能物流的基本特征:智能物流时期的物流运营呈现精确化、智能化、协同化的特点。精确化物流要求成本最小化和零浪费;物流系统需要智能化地采集实时信息,并利用物联网进行系统处理,为最终用户提供优质的信息和咨询服务,为物流企业提供最佳策略支持;协同化,是利用物联网平台协助,实现物流企业上下游之间的无缝连接。

5.智慧物流

“智慧物流”的概念源于“智慧地球”。2008年11月,IBM提出了“智慧地球”的概念,2009年1月,美国总统奥巴马公开肯定了IBM“智慧地球”的思路,并提出将“智慧地球”作为美国国家战略。在我国,2009年8月7日,温家宝总理在无锡提出了“感知中国”的理念,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,此后被写入“政府工作报告”。11月3日,温家宝总理再次指示要着力突破传感网、物联网关键技术。同年,国务院《物流业调整和振兴规划》提出:积极推进企业物流管理信息化,促进信息技术的广泛应用;积极开发和利用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)、道路交通信息通信系统(Vehicle Information and Communication System,VICS)、不停车自动交费系统(Electronic Toll Collection,ETC)、智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)等运输领域新技术,加强物流信息系统安全体系研究。在物流行业内部,很多先进的现代物流系统已经具备了信息化、网络化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化、自动化等高技术特征;很多物流系统和网络也采用了最新的红外、激光、无线、编码、认址、自动识别、定位、无接触供电、光纤、数据库、传感器、RFID(Radio Frequency Identification,射频识别技术)、卫星定位等高新技术,这种集光、机、电、信息等技术于一体的新技术在物流系统的集成应用就是物联网技术在物流业应用的体现。

基于以上背景,结合物流行业信息化发展现状,2009年12月,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》编辑部率先提出“智慧物流”的概念。智慧物流概念的提出,顺应历史潮流,也符合现代物流业发展的自动化、网络化、可视化、实时化、跟踪与智能控制的发展新趋势,对企业、整个物流行业乃至整个国民经济的发展具有至关重要的意义。智慧物流时代已经到来并且还在继续,随着技术的不断进步和应用的不断成熟,智慧物流将更加完善。

1.1.2 智慧物流的概念

1.关于智慧

智慧物流的本质是智慧,物流是智慧的应用客体。“智慧”本身的含义处在不断的变化和扩展之中,具有很强的动态性,乃至今天也没有形成一个能够被广泛接受和认同的定义。

狭义的智慧是指生命体所具有的、基于生理和心理器官的一种高级创造思维能力,包含对自然与人文的感知、记忆、理解、分析、判断、升华等各种能力。智慧是由智力系统、知识系统、方法与技能系统、非智力系统、观念与思想系统、审美与评价系统等多个子系统构成的复杂体系孕育出的一种能力。

随着现代科技的不断发展与应用,没有生命的物理世界开始有了生命的觉醒,人类逐渐迈入智慧时代。最初的看法是,将感应器嵌入和装备到某些群体中,进一步互相连接,成为“物联网”,再进一步连接与整合“物联网”和互联网,从而实现“智慧”。现在已经发展为用最先进的电子信息技术和管理方式“武装”整个系统,从而形成一种类似于人类智慧的、有“智慧”的全新系统,智慧执行系统、智慧传导系统和智慧思维系统已经延伸至物理世界。

智慧执行系统是与我们人类直接接触的系统,如智能机器人、无人机、自动驾驶汽车等。目前,机器学习能力大幅提升,机器人开始在很多行业取代人工,但是智慧执行系统主要还是自动化技术的应用。

智慧传导系统的核心是互联网、移动互联网、物联网的技术与应用。智慧传导系统由状态感知与即时信息传导两大功能组成,是实现信息世界与物理世界融合的关键,是智慧时代的基础设施。

智慧思维系统是智慧系统的大脑,是主宰智慧系统的控制核心,是让物理世界产生智慧生命觉醒的关键。智慧思维系统的信息资源是大数据,思考的引擎是人工智能,进行实时分析和科学决策的是软件。

2.智慧物流

“智慧物流”的概念自提出以来,受到了专家和学者的高度关注,智慧物流也入选2010年物流十大关键词,但目前企业界与学术界对智慧物流的概念并未达成共识。

国内较早关于“智慧物流”的说法是由王继祥教授于2009年在《物联网技术及其在现代物流行业应用》研究报告中提出的,他认为,智慧物流是利用集成智能化技术,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的某些问题的能力,它包含了智能运输、智能仓储、智能配送、智能包装、智能装卸及智能信息的获取、加工和处理等多项基本活动。

2010年,在物联网的时代背景下,北京邮电大学李书芳教授指出,智慧物流是在物联网的广泛应用基础上,利用先进的信息采集、信息处理、信息流通和信息管理技术,完成包括运输、仓储、配送、包装、装卸等多项基本活动的货物从供应者向需求者移动的整个过程。为供方提供最大化的利润,为需方提供最佳的服务,同时也应消耗最少的自然资源和社会资源,最大限度地保护好生态环境,从而形成完备的智慧社会物流管理体系。

2011年,国家发展和改革委员会综合运输研究所所长汪鸣认为,智慧物流是指在物流业领域广泛应用信息化技术、物联网技术和智能技术,在匹配的管理和服务技术的支撑下,使物流业具有整体智能特征、服务对象之间具有紧密智能联系的发展状态。贺盛瑜等学者从管理视角出发,认为智慧物流是物流企业通过运用现代信息技术,实现对货物流程的控制,从而降低成本、提高效益的管理活动。宁波大学应琳芝认为,智慧物流是一种以信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知、全面分析、及时处理及自我调整功能,实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统。IBM中国区副总裁王阳则从资源和成本视角指出,智慧物流是把所有物流企业的物流信息汇总到一个平台上,进行集中分析,对运输设备进行科学排序,合理调度使用,从而减少空载率,降低物流成本,提高物流效益的管理活动。

2012年,邵广利在综述相关研究的基础上指出,智慧物流是将物联网、传感网与互联网整合,运用于物流领域,实现物流与物理系统的整合网络。在这个整合网络中,存在能力超级强大的中心计算集群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理物流活动,使得物流系统智能化、网络化和自动化,从而提高资源利用率,使生产力水平达到“智慧”状态。

李芏巍教授认为,智慧物流是将互联网与新一代信息技术应用于物流业中,实现物流的自动化、可视化、可控化、智能化、信息化、网络化,从而提高资源利用率的服务模式和提高生产力水平的创新形态。

北京物资学院王之泰在李芏巍教授的基础上,为智慧物流的概念增加了管理的内涵,认为“智慧”的获得并不完全是技术方面的问题,要防止把技术问题绝对化,他将智慧物流定义为:“将互联网与新一代信息技术和现代管理理念应用于物流业,实现物流的自动化、可视化、可控化、智能化、信息化、网络化的创新形态。”

中国物联网校企联盟认为,智慧物流是利用集成智能化技术,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。即在流通过程中获取信息,再通过分析信息做出决策,使货物从源头开始被实时跟踪与管理,实现信息流快于实物流。即可通过RFID、传感器、移动通信技术等让配送货物自动化、信息化和网络化。

北京交通大学王喜富教授认为,智慧物流是以“互联网+”为核心,以物联网、云计算、大数据及“三网融合”(传感网、物联网与互联网)等为技术支撑,以物流产业自动化基础设施、智能化业务运营、信息系统辅助决策和关键配套资源为基础,通过物流各环节、各企业的信息系统无缝集成,实现物流全过程可自动感知识别、可跟踪溯源、可实时应对、可智能优化决策的物流业务形态。

《中国智慧物流2025应用展望》中将智慧物流定义为:通过大数据、云计算、智能硬件等智慧化技术与手段,提高物流系统思维、感知、学习、分析决策和智能执行的能力,提升整个物流系统的智能化、自动化水平,从而推动中国物流的发展,降低社会物流成本,提高效率。

中国物流学会何黎明会长认为,智慧物流是以物流互联网和物流大数据为依托,通过协同共享创新模式和人工智能先进技术,重塑产业分工,再造产业结构,转变产业发展方式的新生态。并提出:当前,物流企业对智慧物流的需求主要包括物流大数据、物流云、物流模式和物流技术四大领域。

综合而言,智慧物流就是能迅速、灵活、正确地理解物流问题,运用科学的思路、方法和先进技术解决物流问题,创造更好的社会效益和经济效益的物流模式。智慧物流的核心和灵魂是提供科学的物流解决方案,为客户和社会创造更好的综合效益。智慧是活的东西,不仅要认识物流,还要解决物流问题,这决定了它是发展智慧物流的关键所在。当然,智慧物流的应用范围、成效有大有小,智慧涉及的物流系统和技术有难有易。

1.1.3 智慧物流的特征

与传统物流相比,柔性化、社会化、一体化和智能化是智慧物流的典型特征。

1.柔性化

柔性化本来是为实现“以顾客为中心”的理念而在生产领域提出的,即真正地根据消费者需求的变化来灵活调节生产工艺。物流的发展也是如此,必须按照客户的需要提供高度可靠的、特殊的、额外的服务,“以顾客为中心”服务的内容将不断增多,其重要性也将不断增强,如果没有智慧物流系统,柔性化的目的是不可能达到的。

2.社会化

随着物流设施的国际化、物流技术的全球化和物流服务的全面化,物流活动并不仅仅局限于一个企业、一个地区或一个国家。为实现货物国际性的流动和交换,以促进区域经济的发展和世界资源优化配置,一个社会化的智慧物流体系正在逐渐形成。构建智慧物流体系对于降低商品流通成本将起到决定性的作用,并成为智能型社会发展的基础。

3.一体化

智慧物流活动既包括企业内部生产过程中的全部物流活动,也包括企业与企业、企业与个人之间的全部物流活动。智慧物流的一体化是指智慧物流活动的整体化和系统化,它是以智慧物流管理为核心,将物流过程中运输、存储、包装、装卸等诸环节集合成一体化系统,以最低的成本向客户提供最满意的物流服务。

4.智能化

智能化是物流发展的必然趋势,是智慧物流的典型特征,它贯穿于物流活动的全过程,随着人工智能技术、自动化技术、通信技术的发展,智慧物流的智能化程度将不断提高。智慧物流不仅仅限于处理库存水平的确定、运输道路的选择、自动跟踪的控制、自动分拣的运行、物流配送中心的管理等问题,随着时代的发展,它将不断地被赋予新的内容。