新形势下航空物流的数字化转型研究与探索

■ 李威 曾晓亮 郭宇眉 兰洋/中国南方航空股份有限公司工程技术分公司（机务工程部）

航材智慧物流是通过智能软硬件、物联网、大数据等智慧化技术手段，实现航材物流各环节精细化、动态化、可视化管理，提高航材物流系统智能化分析决策和自动化操作执行能力，提升航材系统安全运行保障效率的智慧化模式。

0 引言

从第一次工业革命以来历次技术革命都会围绕一个核心技术展开。第一次工业革命是蒸汽机，第二次工业革命是电力，信息革命是计算机和半导体芯片，而当下大数据和机器智能带来了智能时代，即采用新技术全面升级产业链，为行业企业发展带来无限机会。

2022 年南航首届机务智慧维修创新大赛新技术创意赛道，工程技术分公司航材管理中心以建立安全、高效、智慧的航材系统为目标，采用先进的信息与通信技术、人工智能、大数据、云计算等技术构建南航航材智慧物流运营中心。

1 项目概述

2017 年，中国民航首次提出了“智慧民航建设”的概念。“十四五”时期民航“一二三三四”总体工作思路中明确要求“智慧民航建设要有新突破”，要把推进智慧民航建设贯穿到行业发展的全过程和各领域。

2021 年，南航集团提出打造“智慧南航”的行动计划，通过新技术应用和先进管理机制赋能，推动南航向建设世界一流航空运输企业迈进。

2021 年南航工程技术分公司成立，公司提出在一体化的基础上，全面推进“市场化、一体化、产业化、国际化”发展。因此，航材管理中心需加强对各基地的集中管控能力、提升航材安全运行保障能力、完善航材产业市场化经营机制、全面提升航材管理核心竞争力和价值创造力。

从南航集团行动计划和技术公司发展的需求来看，航材管理亟待向数字化、智能化和智慧化转型。目前，数据传输的信息与通信技术、数据存储设备、机器智能、数据收集设备、数据挖掘技术、人工智能应用、云计算等技术都较为成熟且得到了广泛应用。

南航技术工程分公司拟从管理和信息系统两个方面进行一体化建设。管理模式从串行推行趋向合作协同；信息系统连接各基地，重构技术公司航材资产地图。航材全生命周期实现数字化、智能化，为航材适航安全、科学决策提供强有力的支持。

2 解决方案的架构设计

南航技术工程分公司坚持问题导向、目标导向，从管理模式和数字化建设两方面着手，构建以云机务为底座的智慧物流新架构，如图1 所示。管理模式主要是增强“总部管总”的职能，统一工作标准、优化业务流程、打通业务流和链接信息流；智能化建设则是开展航材库房基于物联网技术的升级，引入智能设备、建设精细化管理的智慧物流信息系统，实现信息系统、库房设施、机器设备的互联互通，对航材全流程进行可视化监控。

图1 以云机务为底座构建智慧物流新架构

智慧物流旨在建立安全、高效、智能的数字化智慧仓储物流系统，重塑航材仓储物流的业务终端，实现智能化决策、精益化管理、无人化协同、可视化监控，即航材出入库全生命周期状态可视、事件可管、业务可控。

2.1 增强数据感知能力，重塑业务联接方式

智慧物流是通过终端层和联接层的搭建重塑业务联接方式的，终端层是由各类传感器、摄像头、手持作业仪器等组成，联接层是由5G、路由器、局域网等组成。

2.1.1 终端

终端是智慧物流系统的“神经末梢”，是智慧物流系统实现对航材感知的基础，是智慧物流的起点。常用的感知技术有：条形码自动识别技术、RFID感知技术、GPS 移动感知技术、传感器感知技术、红外感知技术、语音感知技术、机器视觉感知技术、无线传感网技术等。这类技术是以计算机、光、机、电、通信等技术的发展为基础的一种高度自动化的数据采集技术，通过特定的识别装置，自动获取对象的相关信息，并提交后台的处理系统进行后续处理，帮助人们快速、准确地进行海量数据的自动采集和输入，已广泛应用于仓储、运输、配送等物流作业环节。

2.1.2 联接

智慧物流联接层是智慧物流的神经网络，主要由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、传感网等组成，用于连接并实现多个“神经中枢”之间的信息交互。具体功能包括寻址和路由选择，联接的建立、保持和终止等，并利用大数据、云计算、人工智能等技术分析处理感知信息，产生决策指令，再通过感知通信技术向执行系统下达指令。

目前南航在维修相关的各类应用场景全面铺设5G 基站。智慧仓储系统与大量的智能设备需要通过广覆盖、深覆盖、低功耗、大连接、低成本通信技术进行连接。5G 作为关键传输层技术，以其更高速度、更低时延的优势，实现无缝接入物流架构中，使得物流架构中运用的智能设备无人车等得以顺畅实施。而这类技术和设备的使用顺畅性和高效率，是4G 及之前的通信技术无法达到的，如远程实时监控、复杂环境的无人配送、超大规模与超高要求的视频采集与传输等场景。在5G 无线网络全覆盖的前提下，无论是对物流全流程，还是单个作业环节，无论是管理人员，还是具体业务人员，无论是平板电脑，还是智能手机，都可以在任意位置使用一个终端、一套应用，完成对所有场景的管控，实现全场景智慧化操作。

2.2 搭建智慧物流平台，推进“上云用数赋智”

智慧终端获取的生产数据、运营数据将上传南航云平台，建立数据中心，实现数据的汇聚、开放和共享，打破数据孤岛和垄断。

数据上云后需要使用大数据处理技术等完成数据分析工作。通过搭建数据仓库，把来源不同的、结构相异的数据进行加工，实现海量数据在数据仓库中存储、提取和维护。数据仓库的存在，为用户提供了任意提取数据的便利，而且在数据的提取过程中并不干扰业务数据库的正常运行。数据挖掘是从大量的、不完全的、模糊的及随机的实际应用数据中，挖掘出隐含的、未知的、对决策有潜在价值的知识和规则的过程。其目的是通过对数据的统计、分析、综合、归纳和推理，揭示事件间的相互关系，预测未来的发展趋势。通过对智慧物流相关数据进行优化、预测、诊断、评价、分类、聚类、影响分析、关联规则分析、回归分析等，为物流运营提供决策支持。

智慧物流平台将运用人工智能技术实现数据赋能业务的目标。人工智能是新一轮科技与产业变革的核心驱动力，它可以被看作是正在积累历次科技与企业变革的能量，并将其叠加释放，从而快速催生一系列的物流领域新型产品、服务与业态结构。例如，智慧物流中使用智能配送机器人在提高运行效率、降低成本等方面发挥了重要作用。究其根本是，配送机器人通过激光感应系统的“雷达+传感器”，对环境和路况进行全方位监测；通过图像识别系统做出相应的决策；机器人通过后台系统将航材配送信息发送给工作者，工作者通过人脸识别、输入取货码、点击手机APP 链接等方式取货。

智慧物流平台的建设消除了多系统、数据孤岛的问题，实现了整个系统信息的收集、整合、分析和处理，对航材物流中各项业务进行预测和辅助决策，对业务流程进行实时监督和控制，做到精确分仓、合理调拨、先进先出、自动盘点，降低整体管理成本，提高安全运行效率。

2.3 搭建统一运营平台，促进数据赋能业务

统一的运营平台为各角色用户提供一站式自助服务，实现业务运营中数据实时可视化，提前感知业务问题，自动预警潜在问题，在复杂环境中智能分析问题，洞察趋势并推荐方案，支持业务客观、精准决策。例如，基于GIS 技术的航材物流跟踪，可以对空间信息进行获取、存储、编辑、分析和数据显示，实现基于电子地图的决策分析服务，包括将调拨信息、目的地信息、运输信息、基地信息等数据进行集中并以电子地图的形式呈现，实现形象化管理，达到运输物流监控与管理等智能化目标；再如，仓库环境的实时数据监测，根据环境变化自动向空调下发调节指令，实现仓库恒温恒湿、节能环保；航材定位管理，可以根据剩余架位空间与航材体积进行匹配、航材的领用频率与该架位取件的便捷程度进行匹配，实现航材科学存放。

3 应用成效

基于以上架构，现阶段南航技术工程分公司已投入使用了“智能领料柜”。工作者可以根据自己的需求在任意时间自行前往“智能领料柜”直接领用航材。

“智能领料柜”的应用主要实现了以下三方面目的：

1）自助替代人工。实现“工作者自助领取”替代“配送人员配送的流程”，有效提高工作效率，提升航材周转效率，减少工作者60%的无效工时。

2）全过程数字化。配送、接收、退料等一系列跨部门协作的全过程记录于系统，为后续优化公司维修调度和航材准备工作提供数据支持。

3）实现智能化。通过发料、库存等数据和相应的算法，可以推送库补预警，完成库存管理。

4 展望

现代管理学之父彼得·德鲁克曾说“物流是企业的第三方利润源”，因此物流管理人必须学会从传统的流通过程中发掘新利润源的蓝海。坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，融合物联网、大数据、云计算等技术，加快仓储机器人、AGV、无人机、“货到人”技术的应用，建立基于大数据分析的航材供应链生态圈，推动行业高质量发展。