工业4.0环境下我国智能物流发展对策研究

2016-05-31贾旭光

物流科技 2016年5期

贾旭光

摘要：德国工业4.0的提出，给全球各行业带来强烈的冲击，对于全球物流业来说，工业4.0带来的是供应链的创新与优化。文章介绍了工业4.0环境下的智能物流，指出我国在发展智能物流方面应该从标准化建设、物联网等新技术应用、智能物流信息平台开发及应用和物流信息交互安全保障几方面做出努力。

关键词：工业4.0；智能物流；物流标准化；物联网；智能物流信息平台

中图分类号：F279.2 文献标识码：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

工业4.0（Industrie 4.0）是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。德国学术界和产业界认为，“工业4.0”是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统相结合的手段，将制造业向智能化转型[1]。

1 工业4.0环境下的智能物流

对于物流业来说，工业4.0带给我们更多的还是供应链的创新与优化，通过虚拟网络—实体物理系统（CPS）之间的互联与协同，达到智能供应物流、智能生产物流、智能运输与智能配送。

1.1 智能物料供应

最终用户通过互联网进行产品定制，相关信息直接传递至智能工厂设计部门，设计部门进行个性化产品设计，设计过程中可与最终用户不断沟通并确定最终设计方案。

设计部门确认后即可生成智能物料清单，其主要信息有：生产工艺相关信息、成品需求数量、日期及收货人详细信息；半成品及原材料需求数量、时间及具体工序（包括工序相关信息）。该智能物料清单的必要信息与相关供应商和需求客户进行共享，各供应商根据相应需求时间进行备料并供货，所有物料均嵌入智慧标签，根据物料标签，供应商仓库人员针对不同需求厂家的需求时间和分布地点进行智能物料备货及供货，使得各物料的供应能够满足各需求厂家的具体需求。

1.2 智能生产物流

在智能生产中，人员、机器和资源相互之间进行即时通信，智能物料能够感应它们被制造和打算被使用的具体情况，可以主动辅助制造过程。生产链中所集成的所有生产设施能够实现自组织，并可根据当前的状况灵活地调整生产过程，从而形成高度灵活的生产模式[2-3]。

1.3 智能运输

智能工厂完成生产后，可自动生成运输指令，根据智能产品标签内所包含的出发地—目的地信息即生成运输订单，经由互联网发送至区域智能运输系统的订单处理中心，订单处理中心获取运输订单信息，根据运输订单所包含产品的特性、目的地、重量、体积及到货时间等进行智能配货，结合车辆信息完成车辆装载方案并对车辆下达运输指令，车辆受到运输指令后，按要求在指定时间到达指定地点按照车辆装载方案进行由装车并按既定路线完成运输[4-6]。

运输过程中，区域智能运输系统实时更新运输信息，如有意外情况如车祸等发生，系统可即时获取事发地周边道路、车流量等信息给出应急方案并与车辆及周边相应部门共享信息，以最大程度降低事故发生的危害。收发货人等相关方可通过移动终端查询最新信息。

1.4 智能配送

货物运抵目的地之前，目的地物流公司通过互联网读取智能产品标签信息，判断其后续工作，如需仓储，则在智能仓库中搜寻最合适储位，安排相应接货人员和设备在智能产品到达时间及时接货并自动存储至相应储位。如需配送，智能配送系统以满足客户配送要求为前提，以车辆最少、里程最少、运输费用最低、时间最快、满意度最高等因素为目标，把若干配送订单科学地分配给可用的车辆，协同仓库部门一起完成配送任务。智能配送系统将配载订单的明细列表、装货顺序、车型、送货顺序、任务完成时间表等写入车辆智能标签，送货司机在送货过程中可根据到货顺序接听指令并按指示停车送货，最终客户也会在智能产品送达前一定时间接收到送达时间信息，确认后即进入配送模式，如因特殊原因需要变更配送时间，最终用户录入信息后智能配送系统即给出备选方案，并实时修改在途配送车辆停车顺序及配送路线[6-7]。endprint

2 我国物流发展现状

“中国制造2025”、“一带一路”的提出和逐步实施，必将对中国现代物流系统提出更高的要求。物流分拨线路的拉长，海量物流数据的产生和管理，对中国物流提出了更高的要求，然而，我国的物流虽然整体上发展很快，但由于起步晚、基础弱，行业内部缺乏有效的管理和规范，使得我国整体物流发展状况滞后于整体经济发展的步伐，如何改善现有物流发展模式以跟上或超越经济社会的发展步伐，通过更高效更智能的物流信息管理平台和技术为最终客户提供满意的物流服务成为所有物流从业者追求的目标。

整体来看，我国物流发展存在以下的不足之处：

2.1 生产制造以自营物流为主，生产物流质量不稳定

现有生产制造企业内部总体布局一般没有进行物流的规划设计，只是需要什么功能就建立什么样的部门，各个部门之间没有有效的分工合作以及信息的有效沟通，企业物流系统功能单一，整体感不强。企业和企业之间同样也没有进行有效的资源共享，使得各个企业内部都建立功能相似的物流部门，而对于一些重要的、单个企业无法完成的物流功能如物流信息交互平台等却没有进行有效的开发。

这些情形直接导致的结果就是企业内部物料流混乱、重复搬运多、生产流程不合理等，物流成本居高不下、物流效率明显偏低、物流设施设备不能得到充分的利用，物流组织结构不适应生产或市场变化的需求，内部协调不力，决策层、管理层、作业层之间的纵向脱节；对外部应变能力不强；缺乏有力的横向与纵向监督机制。整个地区重复建设严重，物流系统功能不够完善，社会资源极大浪费。

2.2 物流企业开展服务内容单一，增值功能弱

中国物流企业大都由传统的运输和仓储企业转型而来，物流服务质量、效率、组织化、集约化程度均较低，服务方式和手段也较原始、单一。除个别物流企业能提供综合性、系统性的物流专业服务外，绝大多数企业提供的物流服务仍停留在仓储、运输、搬运等单项或分段运作上，物流增值功能弱。能提供“门到门”、多式联运、多功能服务的企业甚少，在流通加工、物流信息服务、物流成本控制等物流增值服务方面，尤其在物流方案设计以及全程物流服务等更高层次的物流服务方面能够开展服务的更少。

对于承接“物流外包”服务的第三方物流公司，其服务方式以“分包”方式为主，“外包”干线发运、市内配送和仓储、包装业务，“外包”家数在2至10家，有的甚至达到10家以上，企业物流严重分割，形不成一体化的综合物流，因而就很难控制整个公司为客户提供的物流服务的质量，也不容易使用供应链管理方式进行管理。

2.3 物流信息平台重复建设严重，总体应用效果不佳

物流信息平台由于其即时更新的各类物流信息能够满足从生产制造企业、物流企业、物流园区到最终用户的不同需求，近几年呈现蓬勃的发展趋势，其开发主体从各级政府部门到各类企业，实际运营的物流信息平台数不胜数，典型代表有全国物流信息网、中国物通网、云梯物流网、中国货运信息网、锦程物流网、义乌物流公共信息平台、传化物流网等，打开各家网站首页，其基本结构大概包含：公共资讯、车源信息、货源信息、公司介绍等项目，各网站均支持手机客户端软件的下载。

开发一套物流信息平台需要软件开发费，具体运营需要主服务器及交换服务器等硬件购置费、运营管理费、人工费等综合费用，运营初期需要向各企业进行推广，从网站投入使用到正常运行拥有一定的业务量保守估计也需要三年左右。

在这些物流信息平台的搭建及运营过程中，平台和平台间并没有良好的沟通机制甚至是相互孤立或者对立的，这样就造成了非常严重的重复建设现象。

由于政府推动的区域性公共物流信息平台建设多数还未进入运营正轨，运营效果不易评价。但是根据《货运车辆》研究部调研，目前企业主导型物流信息平台在运营中却遇到了严重的问题，很多物流公共信息平台难以支撑，也有很多平台无奈的关门转行了。

2.4 物流标准化工作凌乱，推广不力

物流不是孤立的，它与社会各行业均有紧密联系，没有物流的标准化，社会各行各业在货物相互接洽时就会出现各类问题，导致物流过程的减缓或停滞，从而提高物流运行成本，降低物流运行效率，在智能物流时代，为了保证智能数据的云共享及智能计算，物流及物流信息标准化工作显得尤为重要。

由于种种原因，我国物流标准化建设工作分散在不同的政府部门及行业协会，如条形码标准由中国物品编码中心负责，集装箱标准技术由交通部科学研究院设计，托盘技术由铁道部科学研究院承担等，各部门在制定标准时并没有充分考虑其他标准的影响，从而导致标准之间可能产生的不协调现象。

在社会物流实际运作中，各类运输方式之间装备标准不一，限制了多式联运的开展，如海运中集装箱箱型与铁路运输的集装箱箱型不一致，使得海铁联运必须经过再次拆箱、装箱后才能实现，造成了多次的包装成本以及储存费用，同样的问题还出现在公路和航空运输中。其他诸如物流器具标准与各种运输装备、装卸设备标准不配套而导致的托盘在整个物流过程中的通用型降低，严重影响了货物在运输、仓储、搬运过程中机械化、自动化水平的提高，也严重影响了物流系统的运作效率。

3 工业4.0环境下我国智能物流发展对策

当前，我国物流总体运行保持平稳增长，物流基础设施建设持续快速增长，物流细分市场继续分化，物流业行业管制趋于放松，行业监管走向规范，政策环境不断改善。但中国物流面临产业转型的重要关口，面对新的形势，展望工业4.0环境的到来，中国物流业应积极推进转型升级，培育产业核心竞争力，全面打造中国智能物

流[8-10]。

3.1 推进各项新技术在物流领域的应用，实现智能供应链

工业4.0环境下的智能物流要大力推进先进技术在物流领域的应用。其中基于物联网技术的各项新技术应用将是重中之重[11]。endprint

从最初的原材料供应开始，到生产的全线管理、产成品的包装及运输和配送（包括车辆和人员的即时跟踪和管理），整个过程涉及的物料、人员车辆均要贴上智能标签，通过各种通讯网络实现互联互通及基于云计算的SaaS营运等模式，在“互联网+”的环境下，适当的信息安全保障机制，可提供安全可控乃至个性化的实时定位追溯、在线监测、远程控制、调度指挥、报警联动、安全防范、预案管理、远程维保、统计报表、决策支持、在线升级等管理和服务功能，实现对物流的“管、控、营”一体化。

3.2 加快智能物流平台的开发及应用

智能物流的运行离不开智能物流软件系统及智能物流平台的支撑，目前在不少工厂有生产物流系统，物流公司有仓储物流系统、配送系统及运输系统，销售公司有销售系统，但大多均处于自我服务状态，相互间很少甚至没有信息的沟通。工业4.0环境下的高效智能物流要求有基于物联网技术的商品流通智能物流平台，集成从最初的供应商ERP（企业资源计划系统）物料供应、智能生产系统到第三方物流公司智能物流系统、销售终端销售系统在内的物联网相关软件和硬件，实现全国乃至全球的物联网络。

基于物联网技术的商品流通智能物流平台的开发需要有强大的资金实力、技术实力的支撑，在物流标准化的基础上互联互通各相关企业。可由相关政府部门牵头，委托有技术实力的软件公司进行开发，产品可在龙头企业开始实行，逐渐形成产业集群，并逐步在其他相关企业逐步推广直至全面应用。

3.3 继续推进物流及物流信息标准化建设

各部门也应当充分发挥政府的组织协调功能，加强对现代物流标准化工作的统一组织领导，理顺和协调物流系统内各分系统管理部门之间的关系，促进企业、科研院所、行业组织和政府部门之间的密切合作，消除政府部门、企业、科研院所等相关方之间存在的“信息孤岛”现象[12]。

在制定物流标准的过程中，要切实调查企业对于标准的需求，对涉及的各类企业选取典型进行调查，然后进行综合和统一，并做好相互之间数据接口。也可以让更多的企业直接参与到标准的研究与制定中，并且把一些企业应用较好的标准加以推广，标准的应用就会提高。同时，物流标准化建设必须与国际接轨，才能避免由于标准不一而遭受损失。我国在促进和推动物流标准化建设过程中，应尽可能采用国际标准和国外先进标准，这既能加快我国物流标准化的建设步伐，也不失为与国际物流标准保持协调一致的有效手段。

3.4 提供信息交互安全保障

工业4.0环境下的智能物流平台系统涉及的是海量数据，很多智能决策所需数据要在“云”端进行信息交互，这样虽然极大地方便用户高效使用共享的存储资源、软件资源、计算资源，但面临的最大挑战、存在首要问题将来自信息安全方面。如果云计算的信息可靠性和安全性不能得到有效保障，那么基于云计算的智能物流所有优势都无法体现出来。

为了保障智能物流信息交互安全，首先需要在国家层面制定云计算安全战略，不断建立和完善信息安全风险预警、防范和应急的综合保障体系。其次要推进云计算信息安全法律规范的建设，规范云计算模式下的知识产权、用户隐私保护、商业保密信息等一系列法律法规，并建立云计算服务平台的建设规范、运营服务软件的验收规范，建立云服务资格许可证制度，建立云计算产品技术准入制度。第三要支持和培育自主知识产权的云计算关键技术、装备的研发和推广应用[13-14]。

4 结束语

2014年6月11日，国务院常务会议讨论通过了《物流业发展中长期规划》，《规划》提出到2020年要基本建立物流服务体系，提升物流业标准化、信息化、智能化、集约化水平，提高经济运行整体效率和效益。智能物流是物流信息化、自动化的高层次技术应用，物流行业应清楚的认知物流发展趋势，把握工业4.0的机遇，创造条件早日实现智能物流，为智慧城市的建设提供有力的保障。

参考文献：

[1] 德国工业4.0工作组. 实施“工业4.0”攻略的建议[Z]. 德国联邦教育研究部，2013.

[2] 王喜文. 工业4.0：智能工业[J]. 物联网技术，2013（12）：3-6.

[3] 缪学勤. 智能工厂与装备制造业转型升级[J]. 自动化仪表，2014（3）：1-6.

[4] 蔡珊珊. 需求驱动下的城市配送车辆动态配置研究[D]. 北京：北京工商大学（硕士学位论文），2011.

[5] 王平. 基于GIS的智能配送系统研究[D]. 南京：南京师范大学（硕士学位论文），2008.

[6] 王锋辉. 面向区域智能运输的多智能车辆协作研究[D]. 上海：上海交通大学（博士学位论文），2009.

[7] 史瑞菊. 基于“云”理念的城市配送优化研究[D]. 北京：北京交通大学（硕士学位论文），2014.

[8] 中国物流与采购联合会，中国物流学会. 中国物流发展报告（2013-2014）[EB/OL]. （2014-05-20）[2016-02-25]. http：//wenku.baidu.com/view/67a5267fb90d6c85ed3ac606.html.

[9] 辜胜阻. 我国物流产业升级的对策思考[J]. 经济纵横，2014（3）：1-7.

[10] 陈方建. 工业4.0时代下的中国供应链未来[J]. 物流技术，2014（8）：13-15.

[11] 王傅强. 基于物联网技术的供应链新型管理模式研究[D]. 长沙：中南大学（博士学位论文），2012.