新一代信息技术驱动钢铁企业智慧新物流

张先玲1，孙小东，张大伟3，李华军4，谢 皓

(1.南钢集团有限公司，南京 210000；2.中冶赛迪重庆信息技术有限公司，重庆 401122；3. 重庆能控电力咨询服务有限公司，重庆 404100；4.马鞍山钢铁股份有限公司，马鞍山 243000)

在钢铁企业的经营活动中，物流将生产者和消费者关联起来，是企业生产和销售的重要保障。因此，钢铁企业建立了自身的物流线路，用于原材料和产品的仓储、调度和运输，逐渐演变出供货商和经销商的关系，后来第三方物流公司进入了产业链，承担了运输任务，物流线分布于海陆空，运输渠道也变得多样性，至此生产和物流进行了彻底分离。

近年来，随着新一代信息技术的蓬勃发展以及钢铁行业的物流自身挖潜，钢铁物流的路径寻优、仓储选址、货物跟踪、智能决策以及信息安全等方方面面变得更加重要，物流行业将很快迎来一次颠覆性的技术升级，通过与物联网、大数据、人工智能、区块链、AR、5G、无人驾驶等新技术的深度融合，将迎来一个由新一代信息技术驱动的全新钢铁现代智慧物流体系。

1 物流发展背景

钢铁物流包括原材料和产品的运输、仓储、装卸、搬运、包装、加工、配送等各个环节，是钢铁企业的生产、经营活动的重要保障。经过了多年的扩张式发展，目前已具备30亿t以上的物流规模，50亿t以上的市场规模。

目前，智能制造业成为国家战略，钢铁智能工厂以物质流、能量流、信息流的深度融合为导向，其中智慧物流是重要的组成部分，但是我国钢铁物流的发展存在管理体制不健全、标准体系不完善、地区发展不平衡、信息技术不完备等问题[1]，急需推动物联网、大数据、人工智能、区块链、AR、5G、无人驾驶等新一代信息技术的应用落地，针对传统的钢铁物流进行革命性的转型升级，打造智慧一体化的现代物流体系。

2 现代智慧物流体系架构

现代智慧物流架构旨在全面打造柔化的物流供应链，提升风险应对能力，提升物流交付效率，提升物品交付体验，实现整个物流链的自动化运转、数字化监控、网络化协同、智能化决策、安全化管控，打造一体化的物流管控体系(见图1)[2]。

现代智慧物流充分应用物联网、大数据、人工智能、区块链等核心技术，业务架构可分为感知层、传输层、服务层和应用层[3]。感知层负责物流过程数据的采集，传输层负责协议解析和信息传递，服务层负责底层数据的接口整合，并为上层应用层提供数据接口，应用层负责系统业务能力的实现，包括仓储管理、安防管理、统计分析等。

其中，物联网技术重点应用于感知层和传输层，承担着数据采集与数据通信的职责，大数据技术在物流架构的各个层级都有广泛的应用场景，人工智能解决物流过程中的关键技术难题，推动应用层的智能化，而区块链技术保障整个现代物流体系的安全可靠。

图1 现代智慧物流体系架构

3 智慧物流关键技术及应用

现代智慧物流体系的发展离不开新一代信息技术的应用落地，主要包括物联网、大数据、人工智能、区块链、AR、5G、无人驾驶等技术[4]。

3.1 物联网技术

在现代物流体系中存在大量智能终端和硬件设备，且类型和规格不同，因此，物联网技术的应用无处不在。物联网通过特定的网络协议进行数据信息交互，目前一般采用射频识别RFID、无线传感器、激光扫描、红外感应、车载GPS等物联网技术手段，实现基于物联网架构的物流信息实时采集，实现物品的实时监控、智能跟踪、动态识别等，最终完成物与物、人与物、人与人的联系。

3.2 大数据技术

传统物流依靠人工经验决策，处于风险决策型的管控模式，而且长链条、多环节等特征导致整个物流体系容错性较差，物流的效率和成本都有较大的优化空间。

物流供应链的数据通过物联网技术接入后，整个数据量爆棚，数据处理规模激增，传统数据库和软件架构已无法满足存储和访问的要求，同时为了满足智慧物流的运营需求，必须建立物流供应链大数据平台。物流大数据的计算兼容集中式计算和边缘式计算，物流大数据的存储方式有兼容集中式存储和分布式存储两种，二者有效解决了海量数据高效计算与访问的技术难题。同时基于高速通信的边缘计算，支持海量数据的高并发接入，形成“中心+边缘”的协同式发展。

物流大数据平台建立以云计算为基础的请求端、服务中心、提供端等物流业务技术框架。实现物流路径优化、多级配送决策、资源合理调度、运营规则寻优等功能，如优化运输物品的配送和装卸顺序，实现更高效、及时、准确的调度流程等。

3.3 人工智能技术

人工智能是现代物流体系中必可不少的前沿技术，图像处理和语言识别可应用在运输、仓储、配送以及管理等供应链的各个物流环节，如物流信息的自动录入、“人—车—货”的信息相互匹配；智能客服、分拣机器人、打包机器人等。

3.4 区块链技术

区块链技术中“去中心化”的特性支撑现代物流体系构建一个分布式、跨区域、多节点的信息共享链，该技术必将成为现代物流体系的重要信用机制，推动钢铁企业智慧供应链体系的信息共享生态圈[5]。此外，现代物流体系中区块链技术应用非常广泛，利用其共享账本、智能合约、隐私保护、共识机制等特点，保证了物流体系中数据的真实性和可信任性，应用场景包括运输保价、防伪溯源、共享黑名单、安全隐患监管、物流过程透明化、公益事业透明化等。

3.5 AR增强现实技术

AR技术在现代物流体系中具有广阔的应用前景。AR设备可以辅助物流工作人员高效地完成仓储、运输、配送任一环境下的工作。仓储过程中痛点在于物品的分拣和复核，系统可基于图像视觉，应用AR技术向管理人员导航到具体的拣货位置，然后自动提示要物品的数量和规格，在配送过程中，基于AR可实现优化配送路径，预报实时路况状况等功能，同时配送人员可佩带AR眼镜识别门牌号等。

3.6 5G通信技术

物流通信作为现代物流体系的关键技术，需要克服瞬时移动、传播干扰、环境复杂等难题，保障物流节点之间数据传输，如物品跟踪信息、仓储管理通信等。与传统的NB-IOT、LoRa等技术相比，5G技术具有高速传输、低时延性、海量接入、按需组网等特性，更符合现代物流体系的通信环境与技术要求[6]。

正式商用以后的5G带宽峰值高于20 Gb/s，最低时延可能达到1 ms，将大幅度提升物流系统的数据通信效率。同时，5G技术将满足无人运输、无人配送、自动运转等高可靠、低时延的通信场景需求。海量接入的优势将保证物流过程的各个环节都能被大数据平台监控和跟踪。按需组网的特性将优化边缘计算的网络性能问题，使得边缘计算能够更加实时和高效。同时，基于5G的数据交换保障信息传输的高效、及时和准确，是区块链技术应用的最佳保障。

3.7 无人驾驶技术

物流运输的自动化、少人化、无人化的关键是无人驾驶技术，无人驾驶主要包括无人重卡、无人火车、轻型货车等。在物流运输过程中，物流车辆通过5G技术与大数据云端应用进行高速通信，云端实时分析车辆的周边环境条件，做出科学、合理的驾驶指令，控制车辆的加速、减速、转弯、制动以及躲避障碍物等操作，优化物流运输路径，做出安全、可靠的智能化驾驶决策。

基于5G的无人驾驶技术将极大地提高运输效率和降低运输成本，同时为用户带来更好的交付体验。

4 结 语

目前，我国钢铁行业正处在由大到强的转变过程中，智慧物流作为智能工厂的重要组成，应借着“智能制造”这股国家战略的东风，加速新一代信息技术的全面应用落地，同时借鉴先进的物流运营理念，实现革命性的转型升级，打造钢铁工业的智慧物流供应链，实现成本全球最低、效率全球最高两个重大目标，彻底落实我国钢铁物流的高质量发展。