從國際視野看航空物流系統建設和技術發展

文/ 本刊記者 喜崇彬

隨著電子商務的崛起和產業鏈調整，世界經濟和貿易體系正在經歷巨大變革和挑戰，它們需要全新的航空物流系統作為升級發展的重要支撐。新的航空物流系統建設包括新技術的應用、新設備的選擇，甚至空港樞紐空間布局和運作流程上的調整等等。對于這些關鍵問題，兩位具有國際視野的專家學者分享了他們的深度思考。

Gabriel Lodewijks

澳大利亞新南威爾士大學航空學院院長

Gabriel Lodewijks教授現為澳大利亞新南威爾士大學航空學院院長。

他的研究方向包括飛機的維護、維修和大修流程的優化，航空貨運處理系統的自動化等。

1999年，他移居荷蘭，并于2000年被任命為荷蘭代爾夫特理工大學運輸工程和物流學教授。2003年，他被任命為海洋與運輸技術系主任，后又擔任機械、海事與材料工程學院副院長。2007年，他被任命為史基浦集團（Schiphol group，一家運營全球機場的公司）的首席技術官。2008年，Lodewijks教授被任命為代爾夫特航空中心的科學總監。除了活躍在代夫特理工大學外，他還曾在南非的威特沃特斯蘭德大學，中國的武漢理工大學、北京科技大學、中國礦業大學，以及澳大利亞的紐卡斯爾大學擔任客座教授。

曹玉蓮

澳大利亞新南威爾士大學航空學院博士后研究員

曹玉蓮博士目前是澳大利亞新南威爾士大學航空學院博士后研究員，主要研究機場的資源調度、登機門分配問題的優化、機場行李處理系統的優化等。她于2018年獲得物流技術與裝備專業的博士學位，曾于2012年至2014年，在美國華盛頓大學工業與系統工程系留學訪問。

她的研究涉及物流與供應鏈管理、物流系統仿真與優化、航空運營與優化、進化計算以及工業與系統工程領域的相關工作。自本科畢業于物流工程專業以來，她一直致力于物流相關領域問題的建模、仿真與優化的研究。

航空物流是高度國際化的產業，其服務的行業也與外部國際環境（國際產業發展與貿易變化）息息相關。我國航空物流起步較晚，若要良好發展，必須要關注國際航空物流發展的最新趨勢，借鑒其發展經驗。本文通過對兩位專注于航空物流領域研究的專家——Gabriel Lodewijks教授和曹玉蓮博士的采訪，請他們從國際視野和行業前沿的角度觀察分析航空物流系統建設和技術發展的變化，從而幫助我們更加深刻地理解我國航空物流的進化之路。

記者：如今，世界經濟和貿易經歷巨大變革和挑戰。變革包括新的貿易形式（電商）崛起，產業鏈條布局的調整，挑戰包括新冠疫情的沖擊及后疫情時代的運作等。這些因素對于航空物流的發展以及相應物流系統的建設和運作帶來哪些挑戰？

Gabriel Lodewijks：當今世界，航空物流已成為高端產業國際供應鏈體系的核心環節。據統計，航空貨運量大約占全球貿易總量的1%，但貨值卻占全球貿易總量的36%。航空物流已成全球產業競爭利器，對諸多高附加值產業或產品具有不可替代性。在新一輪全球產業重構中，國際航空物流成為產業集聚的先導因素和贏得產業競爭的利器，國際航空物流能力已成為影響新一輪全球產業重構的“基礎設施”。

在covid-19大流行期間，航空貨運確實飛速發展起來了。我們甚至看到航空公司使用主客艙和座椅存儲貨物。人們普遍預計，即使在大流行之后，這一數量也會保持下去。現在，一般公眾都習慣在線購物滿足日常生活消費的需求，因此會有更多的貨物量需要被處理。這將導致出現更多的特殊貨機，特別是窄體飛機形式的貨機，以及特殊貨運機場的發展。有趣的是，這種市場需求發展還可能導致更多的“最后一英里”的運輸需求。如果能夠在主要城市的邊界建立物流配送中心，開發空中自動高速公路，利用無人機配送，訂購后一小時內交貨一定是有可能的。

如今的航空物流業界對運營安全性的需求非常高。由于covid-19大流行病，從健康的角度出發，安全運行對航空公司和機場構成了許多挑戰。本地和全球隔離要求對可以做什么和不能做什么有很大的影響，這對物流系統的運營構成了挑戰。最后，covid-19疫苗的全球運輸幾乎完全依賴于航空運輸業。而目前全球的航空冷鏈物流體系并不是按照當前如此大的需求量設計的，這對當前的航空冷鏈物流運作是一個挑戰。

曹玉蓮：近幾年，隨著全球生產和消費升級，航空物流業確實發生了一些明顯的變化，主要體現在行業規模和新技術的應用上。不僅國內航空運輸量大大提升，國際貿易和跨境電商的興起，使得國際航空物流業務量也大幅上漲。與此同時，航空貨運基礎設施的建設也在大力發展，以期跟上需求的增長速度。為了應對國際貿易的挑戰，航空物流服務的所有參與者也在商業模式上尋求創新和變革，服務效率和服務質量都有很大的提升。

在全球化和數字化時代，航空物流的商業模型和技術也會不斷變革和調整，如優化貨運航空網絡，優化飛行線路，采用更安靜、更省油的飛機等

顯然，電子商務的繁榮正在推動全球貨運量的增長。除了上述討論到的內容，跨境電子商務和退貨的市場擴展，未來對量身定制的運輸和物流解決方案的需求會進一步增加。航空貨運承運商為全球的客戶提供集成的供應鏈和信息物流解決方案的能力需要提升。客戶可以在經濟、優先級和服務水平之間進行選擇，以找到滿足其成本和速度要求的最佳解決方案。在全球化和數字化時代，航空物流的商業模型和技術也會不斷變革和調整，如優化貨運航空網絡，優化飛行線路，采用更安靜、更省油的飛機，或者是使用新型的混合動力、電動飛機、生物燃料飛機等。在考慮運營成本和服務質量的前提下，也應考慮對環境的影響，將節能減排作為長期的目標，推行綠色航空物流，實現可持續發展。

2020年之前的幾年，國際航空物流的業務量持續增長。2020年因為疫情導致的封鎖，一段時間內對國際航空物流的沖擊較大，一些未能合理利用現有資源及時調整的企業，可能經歷了很大的挑戰，應急能力顯得尤為重要。同樣，在后疫情時代，要了解恢復的前景并準備好調整方案以適應業務活動的變化。疫情對快速供應鏈的需求增大，尤其是對醫療和防疫物品的運輸以及冷鏈運輸的需求，這需要相應的物流技術和運營管理水平都能跟上。同時，不斷發展的電子商務給銷售渠道帶來了壓力，需要更快的交貨時間和供應鏈服務。由于在線訂購量的持續增長，許多第三方物流（3PL）提供了更多的多式聯運服務，其中航空貨運服務成為一種重要的運輸方式。此外，后疫情時代預計將有大量的零配件移動，也需要對已經閑置幾個月的飛機和航空發動機進行維護等。

記者：從世界范圍看，如今大型綜合機場和專業的貨運機場，在基礎設施空間布局和物流相關設備選擇上有哪些特點？做這樣的選擇和布局是基于什么樣的因素考慮？

Gabriel Lodewijks：國際貿易和疫情等因素確實給航空物流的建設和運作帶來了挑戰。跨境電商的興起，帶來了更多的機會，運輸量的增長使得原有的機場設施和航空線路等不足以滿足需求。在擴大建設時，需要有一定的前瞻性，使企業在未來有更強的應變能力。

成本，容量，效率和對環境的影響，是航空物流系統建設時需要考慮的因素。航空業是一個高度循環的行業，利潤很小。高度循環是指航空經濟市場的周期性循環波動。這是由供需不平衡引起的，即需求多的時候，供應端會逐步增加，但是一般會增加過多，導致供過于求，企業可能出現虧損，這時候就更需要自動化的物流設施來降低人工成本，以保證企業的盈利或安全度過市場波動帶來的不利影響。因此，運行費用非常重要。機場不僅在服務上競爭，而且還主要在成本上競爭。所需的容量和成本決定了設備的選擇。智能設備要求較高的資本支出，但運營成本可能較低，具體取決于機場的吞吐量。一般而言，效率很重要，但在勞動力成本高的地區則更為重要。在這些地區，人們會發現更多的自動化系統，這對物流運營產生了重大影響。最后，在世界范圍內，人們越來越意識到航空業對環境的影響。這可能導致宵禁的引入，地面交通的電氣化以及生物燃料的引入。

曹玉蓮：從行業發展潮流來看，空港物流系統建設朝著提供更完整的供應鏈服務和全方位增值服務的方向發展，一些空港型的物流樞紐也已建成。新型的空港物流系統建設在布局、供需匹配和安全高效等方面考慮更多。數字化、智能化和綠色航空物流是比較突出的變化，這也是未來還會繼續貫徹的趨勢。無論是在航空物流領域還是在空港物流系統的建設中，新興的信息和科技技術的應用發揮了重要作用，這些技術包括但不僅限于智能數據分析、綜合信息系統、物聯網技術、物品追蹤系統。綜合機場和專業貨運機場的物流相關設備更自動化和智能化，如自動導引小車（AGV）、自動倉儲設備、更高效的輔助裝卸搬運設備的運用。空間布局則具有更立體化、功能劃分更清晰的特點。這樣選擇和布局，一方面是為了節約運營成本、提高服務效率，另一方面是為了提供更安全、快捷和優質的航空物流服務。

記者：隨著技術的進步和市場需求的變化，對物流技術和解決方案提出了哪些需求？這些需求主要集中在哪些環節，目前又有哪些相關解決方案？

Gabriel Lodewijks：物流技術和解決方案的需求取決于智能連接。物聯網（IoT）或工業4.0不再是未來，它已經在這里了。通過將設備和計算機系統連接到Internet并使用云進行信息存儲，可以優化物流系統的性能。僅僅連接還不夠，連接性需要增加價值。換句話說，它需要以一種聰明的方式使用。例如，可以根據車輛的技術健康狀況、位置和當前任務來整合車輛的計劃和調度，來優化機場物流系統中地面設備的利用率。目前這個領域的技術發展一個主要的挑戰是確保這些連接的系統安全。不幸的是，開放和連接也意味著容易受到網絡犯罪分子的干擾。

曹玉蓮：新的需求可概括為高安全性、低運營成本和超強應變能力。

（1）安全性不僅包括航空運輸、裝卸搬運和倉儲等典型物流環節的貨物安全，更包括對數據安全的重視。隨著信息技術的飛速發展，它在帶來便利和高效率的同時，也帶來了更多的安全隱患，這需要從技術和政策等多方面進行加強來保護客戶和貨物的信息安全。

（2）成本控制依然是航空物流服務提供商在同行競爭者以及其他類型運輸工具的競爭中占得一席之位的重要因素。因此，對航空運營的優化決策，依然有強烈的需求。在持續開展運籌、仿真、優化等研究和應用的同時，可采用更智能和節能的倉儲和搬運設備來提高運作效率和降低成本，也需要運用集成的信息管理平臺將供應鏈各環節的信息實時共享，能為客戶提供更及時準確的決策方案。

（3）在大多數情況下，航空貨運網絡已在運輸公司的生產鏈中牢固建立。全球化趨勢是航空物流發展的推動力，但也對快速、安全可靠和靈活的航空運輸提出更高的需求。應對市場需求的變化，快速供應鏈是必然趨勢，對智能數據分析和提供優質決策方案的要求更高。一方面可開發/采用更有效的優化工具對物流的資源調度、航空運營和管理提供更及時和有效的決策方案。同時，持續將航空物流中新的約束、更復雜的實時因素作為反饋和新輸入，以改進決策模型，有助于開發更好的優化工具/平臺。此外，對歷史數據的挖掘，能夠更好地進行預測，有助于企業提前準備，靈活應對市場需求的變化。

全球化趨勢是航空物流發展的推動力，但也對快速、安全可靠和靈活的航空運輸提出更高的需求

無人機的應用是未來航空物流技術發展的重要趨勢。圖為全球最大載荷貨運無人機首次亮相新加坡航展

除上述幾點，合理布局航空物流的中轉倉或站點也具有重大意義。當然，無人機的使用確實能在最后一公里的派送，對偏遠地區物資的配送，或應急情況下的物流配送服務發揮重要作用。

記者：從行業發展最前沿的角度，請您談談航空物流領域、空港物流系統建設等方面有哪些發展變化？

Gabriel Lodewijks：從科學研究的角度來看，學術界對“航空物流”定義的界定還不十分明確，但它涉及到的研究范圍包括供應鏈管理，物料搬運，自動化，信息和通信技術（ICT）等。如果從技術應用的角度來觀察航空物流領域，近年來我們看到一個重要的發展情況是智能設備在機場物流系統中的應用越來越多。如在行李處理中，已經有不少使用自動導引車（AGV）連接連續的分揀系統來搬運行李的案例。并且，在停機坪上運輸時，AGV能夠直接將行李從行李處理系統拉到飛機上，以及AGV將行李從飛機拉到行李處理系統。其他例子包括自動拖車，它能夠將飛機從停機位將其拉到跑道上。自動登機橋也是智能設備在機場使用的例子。另一個重要的技術發展應用是航空物流領域無人機的應用。無人機技術不僅用于最后一英里的運輸，還用于長途運輸，例如運到澳大利亞內陸的藥品。其他重要技術發展還有電子航空賬單在航空領域的應用，國際航空運輸協會（IATA）第753號決議要求航空公司和機場應用電子航空賬單技術跟蹤和追蹤行李和貨運貨物。電子航空賬單和基于云的技術的引入是航空物流向數字化轉型所帶來的巨大進步的典范。這項技術推進的前提是共享數據的意愿并保持數據安全。

曹玉蓮：從技術角度，航空物流在朝著信息化、自動化、智能化水平更高的方向轉變：（1）條形碼、電子標簽、電子單證等的使用，在一定程度上為航空物流的信息化提供了條件。一些綜合信息管理系統已經得到了推廣應用。（2）自動倉儲設備，AGV小車等在航空物流的使用在一定程序上提高了貨運物流的自動化水平。（3）物聯網、先進信息管理技術、智能分析技術的應用，使物品追蹤和運營管理的過程更加智能。

此外，航空貨運物流涉及的紙質文件量很大。相比于客運物流和其他物流領域，目前航空貨運的數字化做得還遠遠不夠，因此數字化轉型將是需要深耕的項目。與通常只用一張電子客票進行管理的客運相比，貨運運營商所承擔的文件要復雜得多。國際航空運輸協會（IATA）早已提倡將紙質文檔大大減少，因為電子文檔將有助于使整個物流鏈中的貨物流程現代化。航空貨運物流涉及的參與者很多，如航空公司，貨運代理，地面服務公司和海關機構等。電子文檔的標準化可以加速處理過程，提高效率，減少錯誤，也能更輕松地分析進出口貨運的趨勢，有利于提供更優的決策和更好的供應鏈服務。