智慧物流技術(shù)在產(chǎn)業(yè)園區(qū)中的應(yīng)用研究

文/王德同 倪東生

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平日益提高，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)從高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量、高水平發(fā)展。在此背景下，傳統(tǒng)發(fā)展方式難以為繼，物流業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要關(guān)鍵在于應(yīng)用智慧物流技術(shù)。當(dāng)前，作為一種新的轉(zhuǎn)型方式的智慧物流，雖然面臨著很多潛在的挑戰(zhàn)，但隨著國(guó)家扶持力度以及政策的持續(xù)改善，物流互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)中布局、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，我國(guó)產(chǎn)業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)型升級(jí)的基本條件已經(jīng)具備。如何利用智慧物流技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)企業(yè)之間生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)聯(lián)系，對(duì)于企業(yè)降低生產(chǎn)成本、制定戰(zhàn)略規(guī)劃具有重要的意義。

1.產(chǎn)業(yè)園區(qū)主要技術(shù)

1.1 RFID技術(shù)

RFID即無(wú)線射頻識(shí)別，是一種不需要接觸即可實(shí)現(xiàn)電子識(shí)別的新興技術(shù)，由于不需要人工輔助，因此可以適應(yīng)各種不良環(huán)境。RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成[1]。根據(jù)激活方式的區(qū)別，RFID標(biāo)簽可以分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種，見(jiàn)表1。

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)指由于數(shù)據(jù)規(guī)模巨大，而無(wú)法在合理時(shí)間內(nèi)采用常規(guī)方法進(jìn)行存儲(chǔ)、管理，具有多樣性、大量性、高速性的3V特點(diǎn)[2]。將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在信息系統(tǒng)，使商品生產(chǎn)供應(yīng)鏈之間信息的高效對(duì)接，利用大數(shù)據(jù)打通供應(yīng)鏈上下游企業(yè)，實(shí)現(xiàn)商品全程可追溯，有效保證商品質(zhì)量。同時(shí)服務(wù)商通過(guò)使用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)企業(yè)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析，以便服務(wù)商預(yù)測(cè)并制定戰(zhàn)略規(guī)劃。

通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)為工業(yè)園內(nèi)的企業(yè)提供生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的決策方案，通過(guò)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)回饋，來(lái)將各種各樣的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。管理人員通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的快速處理，形成符合實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)需要的數(shù)據(jù)，并即時(shí)將動(dòng)態(tài)圖表以及決策意見(jiàn)展示出來(lái)，為管理人員提供決策依據(jù)。

表1 標(biāo)簽碼分類表

1.3 人工智能

人工智能是研究模擬、延伸和拓展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用的新技術(shù)科學(xué)[3]。從了解智能的本質(zhì)出發(fā)，制造出一種新的與人類大腦相仿的智能設(shè)備，該領(lǐng)域的研究在零售行業(yè)中的應(yīng)用涵蓋機(jī)器人、語(yǔ)音和圖像識(shí)別、機(jī)械翻譯和邏輯語(yǔ)言處理等。人工智能通過(guò)芯片與智能算法對(duì)客戶個(gè)人信息進(jìn)行處理，為客戶提供定制化、個(gè)性化服務(wù)，極大地提高了企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率[4]。

2.milk~run模式下智慧物流技術(shù)在產(chǎn)業(yè)園中的構(gòu)架

圖1 智能設(shè)備圖

循環(huán)取貨（milk-run）原指牛奶公司挨家挨戶到牧民家收購(gòu)牛奶的運(yùn)作方式，后來(lái)延伸為根據(jù)制定的規(guī)劃路線，貨車按事先安排好的時(shí)間節(jié)點(diǎn)去提取原材料、半成品等部件，從生產(chǎn)廠或分配中心出發(fā)，再回到制造車間及分配中心的取貨模式。

產(chǎn)業(yè)園內(nèi)循環(huán)取貨存在很多問(wèn)題：在準(zhǔn)確地需求預(yù)測(cè)下進(jìn)行物料的收集與配送，不準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)確的需求信息將產(chǎn)生錯(cuò)配以及延時(shí)缺貨的風(fēng)險(xiǎn)。任務(wù)的完成將受到多重因素的影響，如何進(jìn)行人員安排，如何進(jìn)行車輛規(guī)劃，如何進(jìn)行路徑選擇，如何進(jìn)行配送方式選擇，這些都是需要考慮的。在進(jìn)行入庫(kù)出庫(kù)操作時(shí)，如何規(guī)劃物料的擺放位置，如何有效地利用托盤(pán)叉車等操作工具，貨位貨架的規(guī)劃位置是否合理，不正確的操作將導(dǎo)致貨物堆積、貨位閑置利用率低以及進(jìn)庫(kù)出庫(kù)障礙。倉(cāng)庫(kù)管理人員需對(duì)貨物安置進(jìn)行合理規(guī)劃，對(duì)各區(qū)域進(jìn)行職能設(shè)定與安排，使取貨車輛能進(jìn)出庫(kù)方便快捷合理。

2.1 產(chǎn)品托盤(pán)設(shè)計(jì)

Milk～run模式采用電子標(biāo)簽讀取設(shè)備，在每個(gè)周轉(zhuǎn)實(shí)體貼上RFID標(biāo)簽，通過(guò)無(wú)接觸式識(shí)別來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。在物流周轉(zhuǎn)箱循環(huán)利用模式中，根據(jù)租用時(shí)間的長(zhǎng)短計(jì)算租金。由于需要計(jì)數(shù)的周轉(zhuǎn)箱數(shù)量巨大，通過(guò)RFID技術(shù)與EPC技術(shù)對(duì)周轉(zhuǎn)箱進(jìn)行編號(hào)并顯示產(chǎn)品規(guī)格、數(shù)量等信息有難度。另外RFID及EPC標(biāo)簽不受各種惡劣環(huán)境的影響，而且耐用性較好，能夠長(zhǎng)期保存有關(guān)實(shí)體的相關(guān)信息。通過(guò)RFID技術(shù)的應(yīng)用，小批量、多頻次的汽車零部件運(yùn)輸，通過(guò)周轉(zhuǎn)箱上的EPC標(biāo)簽可以瞬間就獲得其運(yùn)營(yíng)情況等基本信息。根據(jù)飛翼貨車結(jié)構(gòu)，以及RFID標(biāo)簽技術(shù)工作范圍，應(yīng)采用高頻頻率，安置于周轉(zhuǎn)箱底端，輻射范圍為1～3m，能夠與載具讀寫(xiě)器完全契合，在裝貨過(guò)程中完成讀寫(xiě)。

2.2 載具設(shè)計(jì)

通過(guò)大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)的搭建，高水平信息的處理使得無(wú)人駕駛更加高效，這也使產(chǎn)業(yè)園區(qū)無(wú)人貨車駕駛的運(yùn)用成為了可能。在智慧物流的推動(dòng)下，車廂使用無(wú)人駕駛貨車加飛翼式車廂，由于改進(jìn)的飛翼車不僅裝卸速度快，還能實(shí)現(xiàn)側(cè)翼裝卸，無(wú)需調(diào)整車位，大大提高了工作效率，因此早已成為各大物流企業(yè)的不二之選。在開(kāi)箱口裝有兩個(gè)RFID讀寫(xiě)器，滿足全箱體的識(shí)別通過(guò)將帶有RFID技術(shù)的托盤(pán)裝入無(wú)人駕駛車輛，無(wú)人駕駛上裝有RFID讀寫(xiě)器，識(shí)別貨品具體信息，并通過(guò)局域網(wǎng)、電信網(wǎng)等媒介傳遞商品信息至信息處理端，通過(guò)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)回饋，來(lái)將各種各樣的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.3 信息集中系統(tǒng)

在全球定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)視以及衛(wèi)星遙感等應(yīng)用的基礎(chǔ)上，嵌入傳感器紅外感應(yīng)、RFID等技術(shù)，并在整個(gè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中以射頻識(shí)別來(lái)貫穿始終。通過(guò)構(gòu)建社區(qū)云平臺(tái)，將各企業(yè)信息整合在一起，達(dá)到管理資料和監(jiān)控的目的。

圖2 信息系統(tǒng)

如圖所示，此信息平臺(tái)共包含四個(gè)層次，物流園區(qū)企業(yè)通過(guò)對(duì)有限資源的整合，合理規(guī)劃與安排，為入駐的物流企業(yè)提供平臺(tái)服務(wù)；第三方物流公司作為執(zhí)行者為客戶提供物流規(guī)劃及相關(guān)服務(wù)；會(huì)員客戶以需求者的身份來(lái)確認(rèn)貨物接收及向平臺(tái)咨詢；而服務(wù)機(jī)構(gòu)則提供交易支付、貨物檢驗(yàn)等服務(wù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)將整個(gè)過(guò)程中所產(chǎn)生的信息進(jìn)行采集匯總，傳輸?shù)街腔畚锪餍畔⑵脚_(tái)數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)處理中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選剔除、數(shù)據(jù)延展、數(shù)據(jù)分析等自動(dòng)處理，對(duì)整個(gè)運(yùn)營(yíng)流程提供可靠的決策支持[5]。

結(jié)論

本文首先通過(guò)介紹RFID、大數(shù)據(jù)以及人工智能等技術(shù)，分析其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)所在，引入其在產(chǎn)業(yè)園區(qū)中的應(yīng)用，然后重點(diǎn)介紹了循環(huán)取貨模式下智慧物流技術(shù)在產(chǎn)業(yè)園區(qū)中的應(yīng)用，在企業(yè)迫切需要轉(zhuǎn)型升級(jí)的情況下，為其提供了能夠降低物流成本，提高運(yùn)營(yíng)效率的技術(shù)應(yīng)用方法，也給其他物流產(chǎn)業(yè)園區(qū)提供一定的借鑒。