工業4.0環境下我國智能物流發展對策研究

賈旭光

摘 要：德國工業4.0的提出，給全球各行業帶來強烈的沖擊，對于全球物流業來說，工業4.0帶來的是供應鏈的創新與優化。文章介紹了工業4.0環境下的智能物流，指出我國在發展智能物流方面應該從標準化建設、物聯網等新技術應用、智能物流信息平臺開發及應用和物流信息交互安全保障幾方面做出努力。

關鍵詞：工業4.0；智能物流；物流標準化；物聯網；智能物流信息平臺

中圖分類號：F279.2 文獻標識碼：A

Abstract： With the appearance of German industrial 4.0， great changes was taken place on various industries around the world， for the global logistics industry， industry 4.0 brings innovation and optimization of the supply chain. This paper introduces the intelligent logistics under industry 4.0 environment， points out that efforts should be made from building the logistics standardization system， new technologies application based on the internet of things， the development and the application of intelligent logistics information platform and the logistics information exchange security in china.

Key words： industrie 4.0； intelligent logistics； logistics standardization system； the internet of things； intelligent logistics information platform

工業4.0（Industrie 4.0）是德國政府《高技術戰略2020》確定的十大未來項目之一，并已上升為國家戰略，旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。德國學術界和產業界認為，“工業4.0”是以智能制造為主導的第四次工業革命，或革命性的生產方法。該戰略旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統—信息物理系統相結合的手段，將制造業向智能化轉型[1]。

1 工業4.0環境下的智能物流

對于物流業來說，工業4.0帶給我們更多的還是供應鏈的創新與優化，通過虛擬網絡—實體物理系統（CPS）之間的互聯與協同，達到智能供應物流、智能生產物流、智能運輸與智能配送。

1.1 智能物料供應

最終用戶通過互聯網進行產品定制，相關信息直接傳遞至智能工廠設計部門，設計部門進行個性化產品設計，設計過程中可與最終用戶不斷溝通并確定最終設計方案。

設計部門確認后即可生成智能物料清單，其主要信息有：生產工藝相關信息、成品需求數量、日期及收貨人詳細信息；半成品及原材料需求數量、時間及具體工序（包括工序相關信息）。該智能物料清單的必要信息與相關供應商和需求客戶進行共享，各供應商根據相應需求時間進行備料并供貨，所有物料均嵌入智慧標簽，根據物料標簽，供應商倉庫人員針對不同需求廠家的需求時間和分布地點進行智能物料備貨及供貨，使得各物料的供應能夠滿足各需求廠家的具體需求。

1.2 智能生產物流

在智能生產中，人員、機器和資源相互之間進行即時通信，智能物料能夠感應它們被制造和打算被使用的具體情況，可以主動輔助制造過程。生產鏈中所集成的所有生產設施能夠實現自組織，并可根據當前的狀況靈活地調整生產過程，從而形成高度靈活的生產模式[2-3]。

1.3 智能運輸

智能工廠完成生產后，可自動生成運輸指令，根據智能產品標簽內所包含的出發地—目的地信息即生成運輸訂單，經由互聯網發送至區域智能運輸系統的訂單處理中心，訂單處理中心獲取運輸訂單信息，根據運輸訂單所包含產品的特性、目的地、重量、體積及到貨時間等進行智能配貨，結合車輛信息完成車輛裝載方案并對車輛下達運輸指令，車輛受到運輸指令后，按要求在指定時間到達指定地點按照車輛裝載方案進行由裝車并按既定路線完成運輸[4-6]。

運輸過程中，區域智能運輸系統實時更新運輸信息，如有意外情況如車禍等發生，系統可即時獲取事發地周邊道路、車流量等信息給出應急方案并與車輛及周邊相應部門共享信息，以最大程度降低事故發生的危害。收發貨人等相關方可通過移動終端查詢最新信息。

1.4 智能配送

貨物運抵目的地之前，目的地物流公司通過互聯網讀取智能產品標簽信息，判斷其后續工作，如需倉儲，則在智能倉庫中搜尋最合適儲位，安排相應接貨人員和設備在智能產品到達時間及時接貨并自動存儲至相應儲位。如需配送，智能配送系統以滿足客戶配送要求為前提，以車輛最少、里程最少、運輸費用最低、時間最快、滿意度最高等因素為目標，把若干配送訂單科學地分配給可用的車輛，協同倉庫部門一起完成配送任務。智能配送系統將配載訂單的明細列表、裝貨順序、車型、送貨順序、任務完成時間表等寫入車輛智能標簽，送貨司機在送貨過程中可根據到貨順序接聽指令并按指示停車送貨，最終客戶也會在智能產品送達前一定時間接收到送達時間信息，確認后即進入配送模式，如因特殊原因需要變更配送時間，最終用戶錄入信息后智能配送系統即給出備選方案，并實時修改在途配送車輛停車順序及配送路線[6-7]。endprint

2 我國物流發展現狀

“中國制造2025”、“一帶一路”的提出和逐步實施，必將對中國現代物流系統提出更高的要求。物流分撥線路的拉長，海量物流數據的產生和管理，對中國物流提出了更高的要求，然而，我國的物流雖然整體上發展很快，但由于起步晚、基礎弱，行業內部缺乏有效的管理和規范，使得我國整體物流發展狀況滯后于整體經濟發展的步伐，如何改善現有物流發展模式以跟上或超越經濟社會的發展步伐，通過更高效更智能的物流信息管理平臺和技術為最終客戶提供滿意的物流服務成為所有物流從業者追求的目標。

整體來看，我國物流發展存在以下的不足之處：

2.1 生產制造以自營物流為主，生產物流質量不穩定

現有生產制造企業內部總體布局一般沒有進行物流的規劃設計，只是需要什么功能就建立什么樣的部門，各個部門之間沒有有效的分工合作以及信息的有效溝通，企業物流系統功能單一，整體感不強。企業和企業之間同樣也沒有進行有效的資源共享，使得各個企業內部都建立功能相似的物流部門，而對于一些重要的、單個企業無法完成的物流功能如物流信息交互平臺等卻沒有進行有效的開發。

這些情形直接導致的結果就是企業內部物料流混亂、重復搬運多、生產流程不合理等，物流成本居高不下、物流效率明顯偏低、物流設施設備不能得到充分的利用，物流組織結構不適應生產或市場變化的需求，內部協調不力，決策層、管理層、作業層之間的縱向脫節；對外部應變能力不強；缺乏有力的橫向與縱向監督機制。整個地區重復建設嚴重，物流系統功能不夠完善，社會資源極大浪費。

2.2 物流企業開展服務內容單一，增值功能弱

中國物流企業大都由傳統的運輸和倉儲企業轉型而來，物流服務質量、效率、組織化、集約化程度均較低，服務方式和手段也較原始、單一。除個別物流企業能提供綜合性、系統性的物流專業服務外，絕大多數企業提供的物流服務仍停留在倉儲、運輸、搬運等單項或分段運作上，物流增值功能弱。能提供“門到門”、多式聯運、多功能服務的企業甚少，在流通加工、物流信息服務、物流成本控制等物流增值服務方面，尤其在物流方案設計以及全程物流服務等更高層次的物流服務方面能夠開展服務的更少。

對于承接“物流外包”服務的第三方物流公司，其服務方式以“分包”方式為主，“外包”干線發運、市內配送和倉儲、包裝業務，“外包”家數在2至10家，有的甚至達到10家以上，企業物流嚴重分割，形不成一體化的綜合物流，因而就很難控制整個公司為客戶提供的物流服務的質量，也不容易使用供應鏈管理方式進行管理。

2.3 物流信息平臺重復建設嚴重，總體應用效果不佳

物流信息平臺由于其即時更新的各類物流信息能夠滿足從生產制造企業、物流企業、物流園區到最終用戶的不同需求，近幾年呈現蓬勃的發展趨勢，其開發主體從各級政府部門到各類企業，實際運營的物流信息平臺數不勝數，典型代表有全國物流信息網、中國物通網、云梯物流網、中國貨運信息網、錦程物流網、義烏物流公共信息平臺、傳化物流網等，打開各家網站首頁，其基本結構大概包含：公共資訊、車源信息、貨源信息、公司介紹等項目，各網站均支持手機客戶端軟件的下載。

開發一套物流信息平臺需要軟件開發費，具體運營需要主服務器及交換服務器等硬件購置費、運營管理費、人工費等綜合費用，運營初期需要向各企業進行推廣，從網站投入使用到正常運行擁有一定的業務量保守估計也需要三年左右。

在這些物流信息平臺的搭建及運營過程中，平臺和平臺間并沒有良好的溝通機制甚至是相互孤立或者對立的，這樣就造成了非常嚴重的重復建設現象。

由于政府推動的區域性公共物流信息平臺建設多數還未進入運營正軌，運營效果不易評價。但是根據《貨運車輛》研究部調研，目前企業主導型物流信息平臺在運營中卻遇到了嚴重的問題，很多物流公共信息平臺難以支撐，也有很多平臺無奈的關門轉行了。

2.4 物流標準化工作凌亂，推廣不力

物流不是孤立的，它與社會各行業均有緊密聯系，沒有物流的標準化，社會各行各業在貨物相互接洽時就會出現各類問題，導致物流過程的減緩或停滯，從而提高物流運行成本，降低物流運行效率，在智能物流時代，為了保證智能數據的云共享及智能計算，物流及物流信息標準化工作顯得尤為重要。

由于種種原因，我國物流標準化建設工作分散在不同的政府部門及行業協會，如條形碼標準由中國物品編碼中心負責，集裝箱標準技術由交通部科學研究院設計，托盤技術由鐵道部科學研究院承擔等，各部門在制定標準時并沒有充分考慮其他標準的影響，從而導致標準之間可能產生的不協調現象。

在社會物流實際運作中，各類運輸方式之間裝備標準不一，限制了多式聯運的開展，如海運中集裝箱箱型與鐵路運輸的集裝箱箱型不一致，使得海鐵聯運必須經過再次拆箱、裝箱后才能實現，造成了多次的包裝成本以及儲存費用，同樣的問題還出現在公路和航空運輸中。其他諸如物流器具標準與各種運輸裝備、裝卸設備標準不配套而導致的托盤在整個物流過程中的通用型降低，嚴重影響了貨物在運輸、倉儲、搬運過程中機械化、自動化水平的提高，也嚴重影響了物流系統的運作效率。

3 工業4.0環境下我國智能物流發展對策

當前，我國物流總體運行保持平穩增長，物流基礎設施建設持續快速增長，物流細分市場繼續分化，物流業行業管制趨于放松，行業監管走向規范，政策環境不斷改善。但中國物流面臨產業轉型的重要關口，面對新的形勢，展望工業4.0環境的到來，中國物流業應積極推進轉型升級，培育產業核心競爭力，全面打造中國智能物

流[8-10]。

3.1 推進各項新技術在物流領域的應用，實現智能供應鏈

工業4.0環境下的智能物流要大力推進先進技術在物流領域的應用。其中基于物聯網技術的各項新技術應用將是重中之重[11]。endprint

從最初的原材料供應開始，到生產的全線管理、產成品的包裝及運輸和配送（包括車輛和人員的即時跟蹤和管理），整個過程涉及的物料、人員車輛均要貼上智能標簽，通過各種通訊網絡實現互聯互通及基于云計算的SaaS營運等模式，在“互聯網+”的環境下，適當的信息安全保障機制，可提供安全可控乃至個性化的實時定位追溯、在線監測、遠程控制、調度指揮、報警聯動、安全防范、預案管理、遠程維保、統計報表、決策支持、在線升級等管理和服務功能，實現對物流的“管、控、營”一體化。

3.2 加快智能物流平臺的開發及應用

智能物流的運行離不開智能物流軟件系統及智能物流平臺的支撐，目前在不少工廠有生產物流系統，物流公司有倉儲物流系統、配送系統及運輸系統，銷售公司有銷售系統，但大多均處于自我服務狀態，相互間很少甚至沒有信息的溝通。工業4.0環境下的高效智能物流要求有基于物聯網技術的商品流通智能物流平臺，集成從最初的供應商ERP（企業資源計劃系統）物料供應、智能生產系統到第三方物流公司智能物流系統、銷售終端銷售系統在內的物聯網相關軟件和硬件，實現全國乃至全球的物聯網絡。

基于物聯網技術的商品流通智能物流平臺的開發需要有強大的資金實力、技術實力的支撐，在物流標準化的基礎上互聯互通各相關企業。可由相關政府部門牽頭，委托有技術實力的軟件公司進行開發，產品可在龍頭企業開始實行，逐漸形成產業集群，并逐步在其他相關企業逐步推廣直至全面應用。

3.3 繼續推進物流及物流信息標準化建設

各部門也應當充分發揮政府的組織協調功能，加強對現代物流標準化工作的統一組織領導，理順和協調物流系統內各分系統管理部門之間的關系，促進企業、科研院所、行業組織和政府部門之間的密切合作，消除政府部門、企業、科研院所等相關方之間存在的“信息孤島”現象[12]。

在制定物流標準的過程中，要切實調查企業對于標準的需求，對涉及的各類企業選取典型進行調查，然后進行綜合和統一，并做好相互之間數據接口。也可以讓更多的企業直接參與到標準的研究與制定中，并且把一些企業應用較好的標準加以推廣，標準的應用就會提高。同時，物流標準化建設必須與國際接軌，才能避免由于標準不一而遭受損失。我國在促進和推動物流標準化建設過程中，應盡可能采用國際標準和國外先進標準，這既能加快我國物流標準化的建設步伐，也不失為與國際物流標準保持協調一致的有效手段。

3.4 提供信息交互安全保障

工業4.0環境下的智能物流平臺系統涉及的是海量數據，很多智能決策所需數據要在“云”端進行信息交互，這樣雖然極大地方便用戶高效使用共享的存儲資源、軟件資源、計算資源，但面臨的最大挑戰、存在首要問題將來自信息安全方面。如果云計算的信息可靠性和安全性不能得到有效保障，那么基于云計算的智能物流所有優勢都無法體現出來。

為了保障智能物流信息交互安全，首先需要在國家層面制定云計算安全戰略，不斷建立和完善信息安全風險預警、防范和應急的綜合保障體系。其次要推進云計算信息安全法律規范的建設，規范云計算模式下的知識產權、用戶隱私保護、商業保密信息等一系列法律法規，并建立云計算服務平臺的建設規范、運營服務軟件的驗收規范，建立云服務資格許可證制度，建立云計算產品技術準入制度。第三要支持和培育自主知識產權的云計算關鍵技術、裝備的研發和推廣應用[13-14]。

4 結束語

2014年6月11日，國務院常務會議討論通過了《物流業發展中長期規劃》，《規劃》提出到2020年要基本建立物流服務體系，提升物流業標準化、信息化、智能化、集約化水平，提高經濟運行整體效率和效益。智能物流是物流信息化、自動化的高層次技術應用，物流行業應清楚的認知物流發展趨勢，把握工業4.0的機遇，創造條件早日實現智能物流，為智慧城市的建設提供有力的保障。

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