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智能物流的主要技术精选(九篇)

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智能物流的主要技术

第1篇:智能物流的主要技术范文

关键词:物联网、云计算、大数据、回顾与展望

2015年是物联网全面深化发展的一年。随着现代物流业转型升级,物联网技术在物流业应用逐渐深入,物联网与云计算、大数据、移动互联网等现代信息技术不断融合,物流业形成了一个适应物联网发展的技术生态,呈现出多种技术联动发展的局面。

一、2015年物流业物联网发展环境分析

2015年3月,国务院总理在所作的政府工作报告中首次提出,要“制定‘互联网+’行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展”。7月4日,国务院正式印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,对互联网与经济社会融合发展做出战略部署和顶层设计。

物联网技术是互联网与实体物流网对接的技术,是“互联网+”的关键技术,“互联网+”战略的实施让“互联网+现代物流”模式的发展越来越清晰,逐步形成了一个综合的互联网与实体物流网相融合的“物流互联网”。

为推进“互联网+”与物流业融合发展,2015年7月商务部下发《关于智慧物流配送体系建设的实施意见》。其中指出,智慧物流配送体系是一种以互联网、物联网、云计算、大数据等先进信息技术为支撑,在物流的仓储、配送、流通加工、信息服务等各个环节实现系统感知、全面分析、及时处理和自我调整等功能的现代综合性物流系统,具有自动化、智能化、可视化、网络化、柔性化等特点。

在该实施意见指导下,以物联网技术为基础,以信息化、智能化设备为载体,可以全面推动物流业与制造业、商贸业的融合,物流与商流、信息流、资金流的融合,互联网、移动互联网、物联网与车联网的融合,从而提高效率、降低成本,提升物流业综合服务能力和整体发展水平。

总体来看,2015年国家一系列方针政策和措施的出台,为物联网技术在物流业的应用创造了良好的外部环境,为物流业物联网发展创造了巨大市场机遇。

二、2015年物流行业物联网发展状况分析

1.物流行业物联网大数据呈爆发增长

物联网技术,是地网(实体物流)与天网(互联网)互相融合的基础。地网物流数据接入天网(互联网)系统,通过在互联网中集合、运算、分析、优化、运筹,再通过互联网分布到整个物流系统,实现对现实物流系统的管理、计划与控制,这对现代物流的影响十分巨大。2015年大数据、云计算技术与物联网技术融合,极大促进了电子商务物流的快速发展。以阿里巴巴为例,通过应用物流大数据引导和配置物流配送资源,为缓解“双11”物流配送压力做出了显著贡献。

2.O2O模式兴起推动物联网技术快速发展

物联网技术在物流O2O模式中具有广泛应用,自2015年初以来,各种物流O2O平台融资的信息便不断爆出。从物流终端“智能柜”,到快递和货运平台、物流信息化平台、跨境海淘等等,整个物流产业链中O2O的模式都成为资本争相选择的热门项目。

据初步估计,2015年中国物流O2O模式得到融资的企业超过100家,其中获得亿元以上融资的企业为10家以上。O2O模式兴起,使物联网的追踪与定位技术、智能终端自提货柜、手持终端感知产品等获得快速发展。

3.仓储互联网推动智能仓储技术与产品发展

物联网技术的落地应用,需要各类智能设备来完成。2015年,仓库内拣选货物的智能手持终端产品、引导拣选货物的“电子标签拣选系统”、仓库监管的视频监控联网技术、自动识别与分拣技术,嵌入了智能控制与通讯模块的物流机器人技术、嵌入了RFID的托盘与周转箱、智能穿梭车与货架系统等都得到了相应发展。

4.货运互联网促进车联网的技术应用

2015年是中国货运行业大变革的一年,基于物联网技术的货运互联网突飞猛进,成为年度一大热点。利用物联网技术实现车联网,可以实现运输透明化管理,实现货运资源优化整合与最佳配置,提升货物装载率,降低货物返程空载率,实现标准化的定点航班货运管理,实现全面的联网追踪与追溯。

此外,物联网技术实现了货运资源、车辆资源信息、卡车司机和卡车后市场消费信息的全方位融合,为货运行业实现货运领域物联网金融创新提供了重要基础。

5.智能制造促进制造业智慧物流发展

随着“工业4.0“技术发展,工业智能化和自动化水平越来越高,对制造业物流中心的智能化发展提出了很高要求。根据调研,2015年中国制造业新建全自动化立体库突破360座,大部分自动化立体库均应用了物联网技术,尤其是传感器感知技术和智能控制技术应用最多。其中,10%的自动化立体库具备了较高智能,与生产线的信息系统联网互通,物流中心的现代物流系统与制造系统无缝对接,实现了智能化和自动化,物联网逐渐覆盖企业供应链和物流全系统。

三、2015年物流领域物联网技术与设备发展分析

物联网技术在物流业的应用,主要集中在三个方面:一是传统物流设施设备的智能化与网络化,这是实现物流设备互联网的基础;二是物流设备的自动化和标准化,这是实现物流作业互联网的基础;三是智能追溯系统应用,这是物流系统信息互联互通的基础。

传统的物流设施设备智能化与网络化,主要体现在仓储设施互联网和仓储设备互联网领域,仓储设施互联网一般通过视频监控的物联网技术、各类传感器技术和仓储信息化技术来实现。视频监控联网是实时了解仓库情况;传感器的感知技术是实时感知仓储的温度、湿度和感知监控危险品,主要用在危险品仓库、冷库等特殊仓库领域;仓库信息化技术是对仓储互联网的管理与控制,涉及到WMS等多种信息技术,所有技术均向互联网方向发展;在仓储设备联网方面,目前主要体现在叉车互联网,物流周转箱和托盘加装RFID实现联网追踪。

在仓储设施互联网方面,过去一年的视频联网监控技术发展较快,增长速度在20%左右;各类感知技术主要用于特定领域,增长速度在15%左右;仓储设备互联网的增长速度最快,应该在30%左右;仓储信息化技术应用最广泛,智能仓储信息系统的应用增长在30%以上。

在物流系统自动与智能的作业方面,2015年物流自动化技术发展最快,主要体现在自动化立体库集成技术、自动输送分拣技术设备、智能穿梭车与货架系统、物流机器人搬运、无人机配送等方面。首先,在全自动立体库建设领域,近年来进入快速增长阶段,2015年市场需求增长大约在20%以上;在自动输送分拣系统领域,随着电子商务物流高速增长,市场需求预计呈现30%左右的增长;智能穿梭车与货架系统由于能够有效地提升仓库利用面积,提高物流作业效率,技术门槛不高,近两年出现高速发展,增长速度超过40%;在物流机器人方面,机器人搬运、机器人堆码跺等技术装备近两年都进入快速发展阶段,市场增长速度预计都在30%以上;物流配送无人机也属于物流机器人系统,2015年中国几大快递都制定了无人机配送的计划,随着中国低空领域放开和电子商务物流发展,未来预计将进入实用阶段。

在智能追溯领域,应用最普遍的物联网感知技术是RFID技术,其次是GPS/GIS移动追踪定位技术和智能手持终端产品。根据最近的调研,2014年中国快递行业手持终端扫描设备增长超过20%,很多快递企业的快递员都配备了手持终端扫描设备,可以实现配送终端接货信息的实时上网,实现对配送货物的透明化管理和信息追踪。在手持终端扫描设备领域,中国企业勇于创新,紧跟互联网可穿戴智能技术发展的大潮,研发出了可穿戴的扫描戒指,解放了配送人员双手,创造了世界先进的技术。

物流智能追踪与追溯的互联网应用在物流领域开展的最早、技术最成熟,最近市场增长趋于平稳,2015年预计发展速度在12%以上。在产品追溯领域,食品和医药仍是主要的产品。此外,危险品追溯、疫苗追溯、贵重物品的追溯、古董产品的追溯、奢侈品追溯等领域业发展很快。随着人们对食品安全和药品安全的重视,这两个领域的智能双向追溯将获得巨大发展。

综合来看,2015年在物流技术与装备领域,借助物联网技术,实现设备的自动化与智能化作业得到了很快发展,综合发展速度超过了28%,这是目前智慧物流系统物流互联网最实用的智能技术领域。

四、2016年中国物流业物联网发展展望

随着“互联网+物流”快速发展和《中国制造2025》计划的全面实施,可以预计,2016年中国物流行业物联网发展将迎来巨大市场机遇,进入繁荣发展周期。

第一,制造业的转型升级和智能制造发展,将直接带动制造业领域物流物联网技术应用继续保持快速发展;2015年国务院、工信部等部门多个文件,对中国制造业进行了有力的规范和引导。尤其是《中国制造2025》文件的公布,对中国制造业的发展将产生深远影响。随着中国智能制造发展,工业4.0、物联网、云计算、大数据技术的应用,在制造业物流领域的采购、仓储、配送分拣、运输、协同等环节的传统供应链将重塑为高度智能化、服务化的智慧供应链,从而推动制造业物流的物联网应用快速发展。

我们预计,在制造业物流领域,广泛应用物联网技术的自动化立体仓库将出现较快发展态势,增长率预计在25%以上,远高于制造业本身增长;自动的输送分拣系统增长率预计在20%左右;物流搬运机器人的增长率预计在30%左右,呈现高速增长态势。制造业物流系统将逐步通过物联网全面联网,实现智能化,与智能工厂衔接配套,成为工业互联网的一部分。

第二,在电子商务物流配送领域,预计配送末端的智能终端自提货柜继续保持30%左右快速增长,手持智能终端系统将保持14%左右增长,大型电商物流配送中心将继续向高度智能化和网络化方向发展,电商智能拣选系统继续保持快速增长;部分电商物流中心将使用物流机器人。在综合电商大平台的物流信息系统领域,大数据、云计算与物联网融合,物流互联网将成为引导电商物流配送,优化全国物流资源,建立智能物流骨干网的神经中枢,云仓储系统将得到较大发展。

第三,在商贸物流领域,随着现代仓储业将转型升级,物联网技术也将得到应用与推广,预计智能穿梭车与货架系统将获得高速发展,带托运输和按托盘进行货物的定位与追踪快速增长,利用物联网技术手段实现按整托盘交货得到较多应用,智能周转箱循环共用系统发展很快,预计2016年商贸物流物联网应用综合增长速度将达到20%。

第2篇:智能物流的主要技术范文

【关键词】物联网技术;智慧物流;管理;应用

1物联网技术与智慧物流管理

物联网技术是计算机技术快速发展的产物,其核心与基础是互联网。物联网技术是对互联网技术的延伸与拓展,即物与物相连接、物与物之间交换信息,物联网技术应用于物流行业,可实现物流企业的可视自动化操作,形成一个互相交换信息的完整的通信网络体系。物联网技术可以对货物进行实时监控、识别、跟踪与定位,是对物流管理方式的创新。物联网技术通过传感设备对货物的ID与属性进行编制,将货物的静态属性标准化并储存于标签,再采用相关设备对货物的属性信息进行识别,并将获取的信息转换为可以传输的格式,然后物流企业通过网络系统将各项信息上传到信息处理中心,以此完成货物信息之间的数据处理与通信。智慧物流是在物联网技术支持下发展起来的一种物流网络体系。智慧物流管理可以全程监控物流的运输、存储以及配送情况,同时获取货物所处的位置与状态,自动、实时地掌握全程物流信息,并采用物联网技术对物流信息进行处理,以降低人工成本、提高物流业的运行效率。智慧物流管理能通过深入分析与挖掘物流信息数据、了解用户需求等,及时做出智能化决策。

2物联网技术在智慧物流管理中的应用

物联网技术是在关键性技术、支撑性技术与共性技术相互融合的基础上形成的,它是一种网络系统技术。物联网技术系统的综合应用充分体现了它的应用价值。物联网技术不同层面在智慧物流管理中的应用主要体现在如下几个方面。

2.1物联网感知互动层在智慧物流管理中的应用

物联网感知互动层的主要作用是识别、定位与跟踪,其涉及的技术主要包括无线射频技术、GPS定位系统以及无线传感器网络等,这些技术在智慧物流管理中有不同的应用。其一,无线射频技术即RFID技术,又叫射频识别技术,它实现了非接触的双向通信,是物联网技术的重要技术之一,也是物流行业中应用比较广泛的关键技术。该技术通过使用电子标签对货物做上标记,自动识别、采集货物的有关信息,对物流车辆进行动态的监控跟踪,实现了对货物的智能配送与指挥调度,而且,它能对仓储中的产品真伪情况进行有效辨识,实现了物流业中的可视化管理,进而帮助物流业掌握货物运输中的各种信息。其二,GPS定位系统。GPS定位系统可以对全球范围内的物流进行实时监控与定位,同时根据电子地图上反映的信息,及时掌握当时物流的交通情况、跟踪货物所处的状态与地点,进而调整与优化运输路线,科学、合理、实时地配送车辆,完成紧急救援工作,使物流过程能更加快捷,从而为物流的快速配送提供保障。其三,无线传感网络即WSN。无线传感器网络采用无线通信,为人与人之间、物与物以及人与物之间搭建了一个平台,使它们之间相互联系,形成了一个完整而庞大的网络系统。它结合多种技术,实时、自动、远程地获取各项物流信息数据,然后对数据的可靠程度进行检测,以保证数据的真实性、完整性与时效性,进而远程掌控整个物流运输的状态,以便对信息进行及时反馈,并针对物流的状况或出现的问题进行智能调控与自动决策。此外,该技术还能监测车辆的运输、仓库的环境以及货物的配送等情况,从而实现物流管理的智慧化。

第3篇:智能物流的主要技术范文

物联网在中国物流行业应用的发展历程

物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在中国,物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。

(一)启蒙阶段(2003~2004年)

在启蒙阶段,物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一是基于RFID/EPC的技术路线,二是基于GPS/GlS的技术路线。

1999年,国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物联网概念引入中国,在中国成立了EPC global的分支机构。2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛,10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年,关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小高潮,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。

GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念,大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术,对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网的特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。

(二)起步发展与探索阶段(2005~2009年)

虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。

其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。

除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元――托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。比如,烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,实现烟草物联网应用。

在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。

(三)理念提升阶段《2009年至今》

2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。

围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛,打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。

物流申的物联网技术

(一)物联网概念与主要技术体系

目前物流行业大多数人认可的物联网定义为:物联网是“物物相连的互联网”,即通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。

物联网的特征主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物~定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

(二)物流中应用的物联网主要技术

根据物联网的特征来划分,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面结合其在物流行业应用情况进行分析。

1、物流业常用的物联网感知技术

为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是RFID技术、条码自动识别技术:

为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;

为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等;

为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是视频识别技术、RFID技术、GPS技术等:

为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是传感器技术、RFID技术与GPS技术等:

综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等。

2、物流行业常用的物联网通信与网络技术

在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;

在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常

采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化:

在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;

在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。

综合分析,物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术。

3、物流行业物联网常用的智能技术

在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;

在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等;

在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等;

以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术。

综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。

物联网技术在物流业的应用状况分析

(一)感知技术应用状况

在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先是RFID技术。RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。

其次是GPS/GIS技术。物流信息系统采用GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用这一感知技术。

视频与图像感知技术居第三位。该技术目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。

传感器的感知技术居于第四位。传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术。目前,传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物联网系统中的感知技术手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。

扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有少量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。

各类感知技术在物流业应用情况如图1所示。

根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合、GPS技术与RFID技术结合、车载视频与GPS技术结合等。

(二)网络与通信技术应用状况

现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。

在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。

在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相结合应用,但也有企业全部采用局域网技术。

在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。

在数据通信方面,往往是采用无线通信与有线通信相结合,新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。

根据对物流信息化案例的不完全统计,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术,如图2所示。

(三)智能管理技术应用状况

根据对相关资料的统计分析,目前,物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用,专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。只是在企业物流系统中,部分物流系统可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。

几种重要的物联网技术在物流业的应用领域与前景

(一)RFID技术在物流业的应用领域及前景

RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

1、RFID技术在物流业的应用

在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。RFID在物流业的重点应用方向包括:货运集装箱追踪与管理;道路货运车辆的跟踪与管理;托盘等装载设备的跟踪管理;配送中心管理;航空集装设备、货物追踪及行李管理;机场货运车辆的智能调度与管理。

2、RFID技术的应用前景分析

物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,物流领域的应用将是中国RFID市场增长最快的领域之一,主要体现如下:

(1)医疗与药品智能追溯系统进入成长期。医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用RFID可以用生机勃勃来形容,几乎每一个RFID项目都可以立即得到回报。

(2)食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题为RIFD的大规模普及提供了契机,采用RFID标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应

链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。

(3)智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术的要求则比较高。智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。通过识别每一个货品、货箱及托盘,RFID标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。

(4)资产与物品仓储管理的增长将使闭环应用成主流。越来越多的企业开始考虑如何将RFID用于闭环应用。目前的IT资产管理就是一种RFID技术在闭环的应用,通过部署RFID系统来跟踪资产设备,可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,能避免因设备丢失造成的损失,并能保持敏感数据的安全性。RFID技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品及工厂内的消耗物品。

(5)与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域。电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源,创造经济效益。目前一些管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善的行业,将成为RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域的应用潜力都比较大。

总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。

为了抓住RFID市场机遇,笔者建议,企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。

(1)针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。

(2)开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。

(3)支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器,同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。

(4)支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。

(5)支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。

(6)推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范,包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。

(二)全球卫星导航技术在物流业的应用领域与前景

全球定位系统(GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。北斗卫星导航系统是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,该技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪最好的技术手段,也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。

1、全球卫星导航技术在物流业的应用

GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能,以确保货物安全,因此,车载式GPS有着广阔的发展前景。具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。

在基于GPS的物流配送监控系统中,GPS主要辅助实现车辆跟踪、路线的规划导航、话务指挥、信息查询、紧急救援与应急物流等物流配送监控功能。

在基于网络的GPS系统中,通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。

在基于GPS技术的智能港口物联网中,通过利用GPS等技术,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,包括专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。

2、GPS技术在物流业的应用前景

随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获得巨大发展。预计未来几年,中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量将以每年30%以上的速度递增。

(三)无线传感网在物流业应用领域与前景

无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。

WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。

WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前,无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还停留在学术研究或是开发实验阶段。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外,应用成本问题也需解决。

(四)智能机器人在物流业应用情况及前景

智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。

物流行业机器人的应用最早出现在1995年,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用。当时,卷烟厂采用智能码垛机器人对卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时的机器人还只是单线的点对点作业,尚未融入物流网络系统。

目前,智能机器人在我国烟草、汽车、医药等行业的物流系统中得到了广泛应用。随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的组成部分,成为智慧物流的重要装备。

在中国现代物流系统中,智能机器入主要有两种类型,一种是从事堆码垛物流作业的码垛机器人,一种是从事自动化搬运的无人搬运小车AGV,这些智能机器人在全自动化物流系统中执行物流网络系统的堆码垛作业指令和自动化智能搬运作业指令。

第4篇:智能物流的主要技术范文

关键词:物流企业;企业竞争力;商业智能技术

如何有效提高物流企业竞争力,是企业经营者必须面对的重要课题。作为帮助企业决策和有效运用信息的技术,商业智能可帮助物流企业及时、准确地收集和分析客户、市场、销售及整个企业内部的各种信息,对客户的行为及市场趋势进行有效分析,了解不同客户爱好,为客户提供有针对性的产品和服务,从而提升企业竞争能力。

一、商业智能技术在物流企业中的应用

现代物流系统是一个庞大复杂的系统,包括运输、仓储、配送、搬运、包装和再加工等诸多环节,每个环节信息流量十分巨大,产生了巨大的数据流。如何在第一时间里做出正确及时的决策,如何从企业日常业务中生成的大量数据中发掘出潜在的规律,预测未来的市场走向及趋势,帮助管理者实现管理和经营的目的,已成为每家企业急需解决的问题[1]。

商业智能技术主要应用于物流企业的协同合作管理、生产制造管理、产品运输管理、产品储存和客户关系管理等方面,以充分挖掘物流企业各节点的潜力,提高物流产品和服务的创新能力,大大降低流程的运作成本。商业智能技术的出现为企业建立核心竞争力创造了条件,也拓展了企业核心竞争力的延伸空间[3]。笔者认为商业智能技术在物流企业中的作用主要体现在以下几方面:

(一)提高物流决策的有效性,促进物流决策的科学化;

(二)有利于提高物流系统的管理水平,加速管理工作的现代化;

(三)提高物流企业效益并有效降低成本;

(四)增强物流企业快速反应能力,提高服务质量、运作效率和客户满意度。(见表1)

二、物流企业商业智能模型设计

笔者在调查分析物流企业商业智能系统需求特点的基础上,构建了物流企业商业智能系统模型[5]。数据仓库通过一定的数据抽取、转换、清洗和加载工具,通过元数据库保证数据的一致性、准确性、综合性和易用性,且自动生成统一可靠的数据仓库[6]。这些信息能够真实地反映数据的维度特性,帮助分析人员从多角度对数据进行快速、一致、交互的访问和分析,以便管理人员可以对数据了解更深入。OLAP系统功能主要由两部分组成:为客户提供的信息服务和为企业本身提供的统计分析,这也是确定数据仓库主题的依据。(见图1)

三、利用商业智能技术提升物流企业竞争力的途径

在分析现状,需求明确和数据完备的基础之上,从管理和技术的角度设计一个解决方案;根据物流企业的特点,笔者认为,可通过如下途径有效利用商业智能技术,以提高物流企业的竞争能力。

(一)整合内外信息资源,构筑企业核心信息平台

商业智能通过对企业外部环境信息包括政治、经济、政策、科技、金融等,各种市场竞争对手、供求信息、消费者等与企业业务发展有关信息以及企业内部相关信息的收集、整理、分析和处理,抓住那些对企业发展有重大或潜在重大影响的外部环境信息,使企业抓住转瞬即逝的市场机遇,及时调整经营战略,促使企业持续健康地发展。

(二)挖掘信息资源,提高科学决策水平

在决策过程中,企业领导者应需要有准确的信息完成以下几个任务:对决策问题进行科学预测;企业运营过程中的各种信息都是通过数据反映出来的,产生的大量数据通过报表等统计方法,只能得到一般意义上的信息反映;全面、深入信息的缺乏则容易导致企业决策的盲目性。

四、结论

通过利用先进的商业智能技术,如基于WEB的挖掘技术、各种搜索引擎工具、E-mail自动处理工具、基于人工智能的信息内容的自动分类、聚类以及基于深层次自然语言理解的知识检索、问答式知识检索系统等快速地获取危机管理所需要的各种信息,使全体员工能够及时获取危机管理信息和危机最新的进展情况[10]。确定分步实施的阶段重点、信息标准化、业务参与、完善信息流程和体系、提升数据质量等方面[11]。商业智能技术在物流企业的有效运用,能提高物流企业效率,降低企业运营成本,建立良好的客户关系,挖掘出潜在的商机,开发更具竞争力的个性化产品和服务,从而提高物流企业市场竞争力,保持其竞争优势。

参考文献:

[1]牟娌娜,肖生苓.商务智能在物流应用中的探讨[J].森林工程,2007(5):90-92.

[2]米天胜,黄作明.商业智能与企业竞争力的提升[J].中国管理信息化,2006(7):14-17.

[3]沈波.基于商业智能构建企业核心竞争力[C]//刘思峰.管理科学与系统科学研究新进展.第8届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集.南京:河海大学出版社,2005:566-569.

第5篇:智能物流的主要技术范文

关键词:物联网 智慧物流 应用

中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)05-0000-00

信息技术的发展衍生出多种形态的产物,物联网技术就是信息技术发展到一定阶段的产物。物联网技术利用信息技术建立起来,属于计算机与互联网的产品,同时也是现代各种信息技术发展与应用的结果。物联网技术的发展改变生活,物联网技术发展的模式已经进入到社会各个层面,进而可以实现物流自动化运作与高效管理。针对当前现代物流中存在的各种弊端,物联网技术能够有效避免其中各种不足,同时为物流业的发展提供新的方向。物联网技术相较于其他领域所应用的技术具有一定的特殊性的同时还具有其根本性的发展特点。正是基于物联网技术的发展,使得该技术在智慧物流中获得广泛的应用,同时促进智慧物流产业的快速发展。

1物联网与智慧物流的概述

在技术与互联网快速发展的过程中,物联网借助计算机网络的发展,应用射频识别技术、全球定位系统、激光扫描器与红外感应器等信息设备与技术,将已经约定的协议作为根据,在物品与互联网之间建立起信息交换的桥梁。这样就构建成定位、跟踪、调控、监控与识别的网络系统[1]。通过简单的概述就可以了解到,物联网在整个程序流通与系统构建过程,无需人为操作与干预,就能够自动识别对象,获取对象的属性信息,以达到目标对对象信息互联与共享。从物联运行的全过程就可以了解到,物联网运行通常包括这几个步骤:首先,标识。在物联网运行的过程中,采用传感设备就可以对编制物体对象的ID与属性,将静态的属性进行标准并存储在标签内,随后就可以应用相应的设备进行探测与识别。其次,识别。在物联网运行的过程中采用设备识别技术就能够将对象的属性信息识别出,并且还将获取的识别信息转换成为可以传输的格式进行传输。最后,通信。在经过信息标识与识别后就可以读取对象信息的属性信息,同时还将其利用网络系统传递到信息处理中心,这样物联网也就完成了通信与数据的处理。

而智慧物流则是基于物联网技术与信息技术共同构建起来的一种物流网络体系,该网络体系在运用的过程中会显示出其所具有的集信息化、系统化与智能化的特点。在实际操作运行的过程中,智慧物流采用高新技术与现代管理手段,以期能够达到物流配送体系的低成本与高效率的智能化运转。从智慧物流运转的实际情况,我们可以了解到该种物流技术具有感知、优化决策与智能反馈的功能。首先,感知功能。这项功能的体现在射频识别、卫星定位于红外线等高新技术方面,进而可以动态获取存储包装、仓储、物流配送与车辆每一环节的数据信息,也就是说在物品配送的整个环节中,可以对物流对象进行跟踪、定位等。感知功能的运用从初步阶段实现了感知智慧。其次,决策功能。在物流配送与管理的过程中应用信息处理技术与数据挖掘,就可以分析和数据挖掘商品信息、物流数据与客户需求等相关信息的处理,计算和决策从仓储位置与配送的路径,这样也就实现物流存储于配送的决策智能化。最后,反馈功能。在物品物流配送的过程中,送货方与收货方都需要在物流配送的整个过程及时了解物品的准确位置与状态,以便及时获取物流数据。在此过程中可以应用感知网、物流管理系统与红外线客户与管理提供实时的物流运行状态的信息,进而可以获取物品在整个物流过程中每一环节的信息[2]。

2物联网技术在智慧物流中的应用

根据物联网所具有的特点以及在实际中的运用就可以了解到,物联网技术并不是单项的技术,而是在应用的过程中组成网络系统的技术。在物联网技术体系划分的过程中,通常会将物联网技术划分为关键性技术、支撑性技术与共性技术,物联网技术就是这几种技术的相互融合。该系统在智慧物流中的综合应用就是该项技术应用价值的体现。实现智慧物流需要应用不同层面的物流网技术来支撑。物联网技术在智慧物流中的应用体现在以下几方面。

2.1感知互动层

物联技术在智慧物流中的应用体现在多层次,而不同的层次又包含不同的技术。在感知互动层包含这么几项技术。首先,射频识别技术(RFID)。从专业的角度来说,射频技术就是一种采用无线射频技术,非接触双向通信的自动识别技术。利用该项技术就能够对输送的物品进行电子标签,编辑物品,同时应用射频信号可以自动识别物品并获得相应的信息,使整个物联网技术最为关键的技术之一[3]。相较于其他应用领域,可以说RFID应用最广泛的领域就是物流业,利用RFID技术,对物流车辆、货物、集装箱进行动态监控,这样就可以实现车站汽车与港口货轮的智能调度,通过电子射频技术就可以实现智能仓储的管理、产品防伪的辨识,以及物流配送的可视化。从某种层面上可以说,射频技术的应用,促使智慧物流在原有发展的基础上上升到了一个更高水平的管理层面。其次,无线传感器网络(WSN)。相较于人与人、物与物以及人与物之间的联系,无线传感器在其中起着非常重要的作用。无线传感器在应用的过程中通过无线通信的方式促使其形成一个组织网络系统。在无线传感器内,多种技术相互结合,就能够实现自动、实时、远程的获取物流流通中的重要数据,检测数据的可靠性,掌握物流产品在整个运输状态的过程中,并在获取数据的时候及时回应所获得的信息,随后就可以实现自动决策与智能调控等,这种技术的应用很显然可以实现物流作业,提高智能化管理水平。当然,无线传感网络在物流车辆运输、物品配送与仓库环境等物流活动的检测方面具有非常重要的作用。最后,全球定位系统(GPS)。在物流环节中应用GPS定位卫星可以实时行为、导航。在物流配送的过程中,应用GPS系统就可以对提供物流配送与动态调控,并且在整个物品输送的过程中跟踪、定位,可以将路线优先、紧急救援与车辆优先等多项功能应用到货物的供应状态中。在实时物品调配的过程中,应用GPS定位功能可以监控车辆与货物的状态。与此同时,结合导航电子地图数据与实时的交通运输状况,GPS的导航功能可以对配送车辆进行规划,提供配送的路径与车辆的路线,这样就可以提高车辆配送的效率。

2.2网络传输层

相较于感知互动层,网络传输层同样包含了多种应用技术。第一,云计算[4]。在互联网服务项目不断增加、使用与交付信息处理的基础上,云计算能够利用互联网类提供动态交易扩展,在此过程中不可否认的一点就是,云计算属于虚拟的资源。在综合运用互联网、移动通信、人工智能与云计算等技术就可以对物流信息高效、智能化的分析和处理,进而从中获取有效的信息,实现海量数据的传输,这样就可以为智慧物流提供有力的支持。云计算的应用从某种层面上来说,就是要为智慧物流提供决策数据,促使智慧物流在运转的过程中不会偏离方向。第二,M2M技术(Machine to Machine)[5]。该种技术就是通过机器内部嵌入无线通信的模式,并且将无线通信为主要的接收方式,这样就可以实现机器与物品之间的智能化、交互式的通信,同时为客户提供具有综合信息的方案。在智慧物流中,应用M2M技术对物流整个过程中的搬运设备、搬运物料、搬运环境与搬运工进行监控、控制与追踪,这对物流中各项资源的合理调配,提高搬运效率具有非常重要的作用,同时还可以在智慧物流中体现绿色搬运[6]。第三,数字集群通信技术。在物联网技术中,有一种系统综合传输数据、图片信息,同时以无线数据传输、交换与控制为主,该种系统就是集群移动通信技术。该种技术应用范围最为广泛的区域就是港区、物流园区域堆场,而这些区域相对而言作业较为集中,环境较为复杂[7]。现代数字集群通信技术频率利用率非常高,信号抗信道衰减能力非常强,同时还具有良好的保密性,可以同时为多项业务服务,灵活控制网络管理。由此可见,该项技术的应用范围相对而言较为广泛。

2.3应用服务层

物联网技术在智慧物流中的应用,其最重要的一个层面就是应用服务层。应用服务层直接关系物流产业最终的服务质量。首先,嵌入式智能技术[6]。该项技术与其他的技术类似,都是将计算机技术为基础,同时以应用作为核心内容。但是在实际应用的过程中,对应用系统所具有功能、体积、功耗、成本与可靠性等方面都具有非常严格的要求。如果系统不能达到这些要求,就会影响该项技术的应用效果。在实际应用的过程中,该项技术能够增强系统的语言与图像处理能力,并且还能够最大限度的使用软、硬件设施,可以有效防止资源的浪费。在该项技术应用的过程中过,将计算、数据挖掘与数据存储等多项技术运用到各个行业中,可以实现跨行业、跨系统与跨应用之间信息系统共享和互通。嵌入式智能技术的应用将有效促进各项技术的综合应用,进而促使各项技术应用效果达到良好状态。其次,公共物流信息平台。公共物流信息平台在智慧物流中具有非常重要的意义,该项技术对智慧物流后续发展起着决定性的作用。公共物流信息平台可以通过对公共信息的收集、处理与分析,进而可以为物流企业信息系统完成各项活动提供支持功能。其中就包含了数据服务、物流应用服务、公共信息服务等[9-10]。在公共物流信息平台中可以促使物资与信息资源的整合与共享,有利于物流系统的优化。这对物流技术水平与物流服务水平的提高具有非常重要的意义,有效推动整个行业的信息化。公共物流信息平台应用其中最为明显的特点就是信息的共享。在智慧物流中,如果能够达到信息共享,这对物流信息的掌握具有非常重要的意义,并且还可以保证物流信息的准确性。

3智慧物流的发展

在现代物流产业不断发展的过程中,可以说智慧物流是现代物流产业发展到一定阶段的高级别代表,在其发挥作用的时候,智慧物流表现出明显的参与主体性、跨行业性与设计领域广等特点[11]。现如今在经济市场快速发展与社会形态不断发生变化的过程中,智慧物流在政府引导与企业参与的情况下,需要更多的物流基础设施、技术、管理与技术。从智慧物流发展的实际状况就可以了解到,物联网技术的应用,有力的推动了智慧物流的发展。智慧物流的发展,促使数据交换、智能分析与优化方面的建设都具有一定的效果,与此同时智慧物流发展规模不断扩大,为人们的生活带来便利。现代物流产业的发展是智慧物流的发展的基础,在此过程中,物流产业应当充分认识到物联网技术对智慧物流发展的重要作用,并且还要清醒的认识,充分认识智慧物流的发展对人们生活发展的重要性。

4结语

总而言之,在信息技术与网络技术快速发展的过程中,物联网技术获得长远的发展与广泛的应用。智慧物流产业作为现代物流业发展的产物,将物联网技术应用于其中,将有力的推动整个智慧物流的发展。

参考文献

[1]舒文琼.物联网即将步入3G时代芯讯通细分策略助发展[J].通信世界,2012,10(05):56-57.

[2]王鹏.物联网技术及行业应用――运筹帷幄的智慧物流[J].中国数字电视,2012,4(10):56.

[3]吴纯勇.物联网及芯片行业亟需标准与规范[J].中国科技财富,2013,11(36):594-595.

[4]程珊珊,朱景锋.物联网情景感知技术在智能仓储领域的应用展望[J].物联网技术,2011,13(24):88.

[5]于丽娜.浅谈物联网技术在我国物流领域中的应用[J].物流技术(装备版),2011,8(12):73.

[6]黄国兴.基于GPS和GIS技术的智慧物流系统的构建[J].中国西部科技,2011,10(12):23-24.

[7]舒文琼.物联网即将步入3G时代 芯讯通细分策略助发展[J].通信世界,2015,3(15):56.

[8]王光辉.物联网战略的国际观察与思考[J].科技创新与生产力,2014,10(04):50.

[9]姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界,2013,7(08):80.

第6篇:智能物流的主要技术范文

关键词:中国;物联网;RFID技术;智能物流

1 目前我国物流产业的发展水平

1.1 以传统的经营方式为主、信息化程度低

我国目前对现代物流的认识还是比较肤浅的,绝大多数把物流管理看作是物品的运输、仓库、配送、流通加工等各个环节各自独立的管理活动。从观念上还停留在传统的物流的观念上,物流供需双方往往都关注价格而忽视“供应链”所能带来的总成本降低的优势,许多物流企业的信息化程度极低,仍普遍采用电话、传真等传统设备开展业务,从而使企业反应迟缓、效率低下。少数一些物流企业虽然已经开始了信息化建设,但其使用的相当一部分国产物流管理软件仍停留在“电算化”的层次,业务信息与财务信息不能实现集成和实时控制,无法从根本上降低运营成本及提高效率。

1.2 服务质量和管理水平缺陷、基础设施和技术装备落后

尽管我国已出现了一些专业化物流企业,但物流服务水平和效率还比较低。尤其在物流方案设计以及全程物流服务等更高层次的服务方面还没有全面展开。另外,物流企业经营管理水平较低,多数从事物流服务的企业缺乏必要的服务规范和内部管理规程,经营管理粗放,很难提供规范化的物流服务。物流基础设施和装备条件与经济以及物流产业的发展要求相比仍然有较大的差距,各种物流设施及装备的技术水平和设施结构不尽合理,设施和装备的标准化程度较低,不能充分发挥现有物流设施的效率。

2 物联网发展促进智能物流的建设

当前,物联网发展正推动着中国智慧物流的变革。随着物联网理念的引入,技术的提升,政策的支持,相信未来的物联网将给中国物流业带来革命性的变化,中国智慧物流将迎来大发展的时代。据专家预测分析未来的物联网在物流业的应用将出现如下几个趋势:

2.1 利用RFID技术促使供应链与生产融合并实现智能化

目前在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术,今后随着物联网技术发展,传感技术、蓝牙技术、视频识别技术、M2M技术等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域,用于现代物流作业中的各种感知与操作。但是我国物流业现状中较为注重供需双方的价格成本,并没有估量采用物联网技术的应用使得“供应链”的优化成本远远低于以前的传统运输成本。如果物联网中RFID技术与传感器网络得到普及,使得物与物互联互通,将给企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统的智能融合提供平台,而随着我国互联网的发展以及物联网的普及必将产生智慧生产与智慧供应链的融合,打破工序、流程界限,打造智慧企业。

2.2 利用发达的互联网网络开创智慧物流网络

物联网是在互联网的基础上延伸出来的聚合型的系统创新,必将带来跨行业的网络建设与应用。如一些社会化产品的可追溯智能网络能够融入社会物联网,开放追溯信息,让人们可以方便地借助互联网或物联网手机终端,实时便捷地查询、追溯产品信息。这样,产品的可追溯系统就不仅仅是一个物流智能系统了,它将与质量智能跟踪、产品智能检测等紧密联系在一起,从而融入人们的生活。

3 智能物流的建设存在的问题及解决措施

智能物流的建设离不开网络信息的链接,信息技术不断发展的同时也面临着网络安全问题,而且在竞争日益激烈的今天,面对着大量的各种消费需求与客户订单,怎样能使物流业更加智能化和人性化,更加满足人们的需求,并能在最优化的条件下实现效益最大化这些都是要考虑的问题。

3.1 实施智能物流的成本开发高

实现智能物流RFID技术开发的成本对于建设智能物流道路来说是一个难以逾越的一道墙,尽管RFID技术有很多优势,但提到RFID应用是很多人会有疑问,那就是谁来为RFID买单?“以RFID标签开发为例,当前可以实现远距离扫描的标签每个成本要1美元或更多,一个解读器成本大约为1000美元甚至更多,而物联网技术的应用成本还包括接收设备、系统集成、计算机通讯、数据处理平台等综合系统的建设等。这对低利润率的物流产业可谓是难堪重负。业界预计,只有当标签成本将降低到5美分左右才可能得到大范围的应用。”所以在我国RFID的推广与发达国家相比依然有很大差距,要实现智能物流的道路还任重道远。

3.2 难以形成统一的业界标准

物联网是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网,相关的接口、通信协议都需要有统一标准来指引。整体上来看,由于各行业应用特点及用户需求不同,国内目前尚未形成统一的物联网技术标准规范,这成为了物联网发展的最大障碍。标准的研究要有权威性、应用性、被行业接受,就目前而言,美国、欧洲基本实现了物流工具和设施的统一标准,如托盘采用1000mm×1200mm标准、集装箱的几种统一规格及条码技术等,大大降低了系统运转难度。在物流信息交换技术方面,欧洲各国不仅实现企业内部的标准化,而且也实现了企业之间及欧洲统一市场的标准化,这就使各国之间的系统交流更简单、更具效率。韩国产业资源部正在起草的物流发展五年计划提出了推行物流设施的标准化问题。所以我们国家可以效仿一些国家的有用经验来发展我国的物流业。

3.3 政府政策要有所侧重并付诸实践

政府特别是地方政府的相关扶持政策更多地还仅仅停留在纸面上,真正落实到实践上的很少,我国很多物流企业都是自主经营的,这就是我国物流业得不到提升的一大障碍,如果政府能在资金技术上对一些小型物流企业进行支持并且不断融合一些小型物流企业与大型物流的整合,物流也不断得到统一化标准化,在一定程度上也有利于我国物流业的发展,推快我国实现智能物流的步伐。

4 结语

社会是不断的发展的,我国凭借强大的物流产业的市场,以及在信息技术革命的推动下最终我国会实现物联网与物流业的整合,从而转型我国的物流产业,使得产业化不断升级,最终为我国经济带来可观的效益。

参考文献

[1]张福生.物联网开启全新生活的智能时代.[M].山西:山西人民出版社,2010.

[2]杨刚.沈沛意.郑春红.物联网理论与技术[M].北京:科学出版社,2010.

[3]宁焕生.张彦.RFID与物联网.[M].北京:电子工业出版社.2008.

[4]中国电子商务研究中心. 物联网及其对物流供应链影响之展望,2010.

[5]佚名.物流行业物联网发展问题,2011.

第7篇:智能物流的主要技术范文

关键词 物联网 仓储 应用

中图分类号:F252 文献标识码:A

一、引言

国内外普遍公认的物联网的构想是麻省理工Ashton教授于1999年在研究RFID时提出来的:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。在2005年国际电信联盟(ITU)的报告《ITU互联网报告2005:物联网》中,正式提出物联网的概念。随后,从“智慧地球”的理念到“感知中国”的提出,从“唐芯一号”的研制成功到无锡“物联网产业基地”的确立,物联网技术与应用在政府、企业得到广泛的认同与重视。

二、物联网简介

物联网是“物物相连的互联网”,是通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。

物联网主要有三层架构,即感知层、网络层和应用层。物联网的感知层、网络层、应用层均有很多关键技术,其中的核心关键技术主要包括RFID技术、传感器技术、无线网络通信技术以及终端数据智能处理技术等。

三、物联网在智能仓储的应用

智能物流仓储系统包括硬件和软件两部分。软件部分主要为仓储管理系统,它按照物流仓储的业务要求,对信息、资源、行为、物品和人员等进行管理和调配,使它们高效合理地运转,并使整个系统与互联网相对接;硬件部分主要是支撑仓储管理系统的各种硬件设备和各种工具等。

智能物流仓储系统将货物的信息到物联网中。在整个物联网范围内,不管是货物信息查询、货物订购,还是货物流通都可以方便地进行远程操作和监控。智能仓储系统中用到的物流技术如下:

1、感知技术应用情况。华夏物联网研究中心的调查发现,相对而言,目前在我国仓储业应用最多的物联网感知技术是RFID技术,在一些先进的仓储配送中心,RFID标签及智能无线射频手持终端有比较广泛的应用。这是因为,RFID技术与托盘系统结合,在仓储配送中心闭环应用,可以有效降低成本。

2、智能仓储的网络与传输技术应用情况。现代物流最大的趋势就是网络化与智能化。在制造企业内部,现代仓储配送中心往往与企业生产系统相融合,仓储系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立网络系统。

3、智能仓储作业与管控技术。根据对相关资料的统计分析,目前仓储业智能终端技术有机器人技术、无线射频(RF)手持终端、语音提示终端、视频监控终端、无人搬运车等技术。借助这些技术,实现了物品的自动搬运、机器人自动堆码垛、物品自动识别、智能辅助人工拣选等作业。在智能仓储管控系统中,物联网技术与仓库管理系统(WMS)相结合,实现了仓储业的智能化与自动化。

四、物联网在智能运输系统中的应用

智能交通系统ITS的核心是应用现代通信、信息、网络、控制、电子等技术,建立一个高效运输系统. 它包括:先进的交通信息服务系统,先进的交通管理系统,先进的车辆控制系统,营运货车管理系统,电子收费系统,紧急救援系统等. 这些技术的成功应用能够使人和物以更快、更安全的方式完成空间移动,显著地减少交通事故,缓解交通拥挤。

智能运输所用的物联网技术如下:

1、移动信息技术。为了将移动的车辆信息纳入物流运转的信息链中,则需要使用移动信息系统。 该系统和物流企业的信息中心构成统一的整体,将合同数据、运输路线数据、车辆数据和行驶数据进行收集、存储、交换和处理。

2、定位技术。 车辆的实时定位,有助于物流控制中心在任意时刻查询车辆的地理位置并在电子地图上直观地显现出来。动态掌握车辆所在位置可帮助物流企业优化车辆配载和调度。另外,车辆定位技术也是搜寻被盗车辆的一个辅助手段,这对运输贵重货物具有特别重要的意义. GPS技术是车辆定位最常见的解决方案。对于网络GPS的用户,还可使用GSM的语音功能与司机进行通话或使用安装在运输工具上的汉字液晶显示屏,进行汉字消息收发。驾驶员按下相应的功能键,将需要了解的道路交通情况的请求和当前运行状况信息反馈到网络GPS。网络GPS工作站管理员在显示屏上确认后,可传送相关信息,同时也了解并控制整个运输作业的准确性(如发车时间、到货时间、卸货时间、返回时间等)。

3、感知技术。借助电子识别系统,使运输中的货物可通过一个号码和特别的信息加以区别,方便运输途中时间及地点的跟踪与监控。还可以与其它系统衔接,用于控制物流中运输、转运、代销和存储过程。

4、通信与网络技术。在现代运输网络中,数据越来越多地需要远程输送与交换。采用标准化电子数据交换EDI信息网,可使数据具有较好的兼容性与适用性,有利于加速信息流程,降低手工输入错误率,减少纸张需求以及使数据易于检验等。

(作者单位:河南工业职业技术学院)

参考文献:

[1]武晓钊.物联网技术在在仓储领域的应用分析与展望.中国流通经济,2011(6):36-39.

[2]武晓钊,王继祥.物联网技术在物流业应用现状与前景.物流技术与应用,2011(2):53—59.

第8篇:智能物流的主要技术范文

【关键词】智能制造 全球发展动向 国际经验 应对措施

【中图分类号】F43/47 【文献标识码】A

新兴技术的不断进步推动着经济的快速发展,如上世纪八九十年代的计算机,以及本世纪初兴起的互联网等。当前,全球正出现以信息网络、智能制造、新能源和新材料为代表的新一轮技术创新浪潮,对产业发展产生了日益深刻的影响。智能制造作为此轮产业革命的核心组成部分,是影响未来全球制造业竞争格局和我国制造业转型升级方向的根本性要素。只有主动加快促进智能制造技术的突破和大规模应用,才能有效应对新一轮技术革命对全球制造业可能造成的巨大冲击。

智能制造可以大幅提高劳动生产率、减少劳动在工业总投入中的比重。发达工业国家的先行经验表明,通过发展工业机器人、高端数控机床、柔性制造系统等现代装备制造业控制新的产业制高点,通过运用现代制造技术和制造系统装备传统产业来提高传统产业的生产效率,能够对制造业重塑和实体经济腾飞提供充分的可能性。

目前,中国企业智能制造水平参差不齐,仅10%左右的大企业水平较高。面对智能制造对于国计民生的重要影响,中国应主动、积极对接此轮工业革命的发展机遇,通过提高生产效率和培育新的智能制造产业部门,促进工业竞争优势由比较劳动成本优势向生产效率优势转型,为工业增长提供新的动力。本文拟通过剖析全球智能制造的最新发展动向,同时结合国际上主要制造业强国应对智能制造的政策举措,提出我国应对智能制造发展浪潮的相关建议。

智能制造的内涵与外延

英国《经济学家》2012年4月21日发表的专栏文章《第三次工业革命》对智能制造的概念进行了一次较为深刻的解读。文章认为,本次工业革命以制造业数字化为核心,生产过程通过办公室管理完成,产品更加接近客户。这其实是说,产品可由客户参与定制(个性化);生产过程没有一线的操作工人,全部由数字化、自动化、网络化来实现;企业的工人在办公室里上班,通过网络负责监控管理。同年3月,美国国防分析研究所在“先进制造的新兴全球趋势”报告中也指出:未来20年最有潜力从根本上改变制造业的四大领域是半导体制造、先进材料和集成计算材料工程、添加制造技术和生物制造。

智能制造(Intelligent Manufacturing, IM)是由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,能够将智能活动嵌入到生产制造过程中,并通过人与智能机器的合作共事来扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。智能制造最初仅限于制造自动化的概念,在其快速发展过程中逐步将涉及领域扩展到生产制造过程的柔性化、智能化和高度集成化等领域。目前企业生产制造过程的各个环节几乎都能够广泛应用人工智能技术。智能系统技术可以用于工程设计、工艺过程设计、生产调度、故障诊断等,也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方、生产调度等,实现制造过程智能化。

随着新一代大数据、云计算、物联网、互联网新技术的突破,智能制造的概念进一步向系统化、集成化纵深发展,催生了精准制造方式等革新,目的在于以网络为手段实现对制造的全流程管控,特别是凸显工业物联网对传统制造方式的革命性意义。目前对于智能制造范畴的研究与论证进一步丰富和全面,概括起来主要包括以下几个领域的内容:

智能制造前端的工业设计领域。工业设计从外观设计不断向产品、装备的功能设计、结构设计、技术设计延伸,包括产品与装备的硬件、技术与软件的设计,产品装备设计和制造设计相融合。制造过程的网络化,组成产品的各个组件设计的模块化、数字化,以设计为龙头的网络协同制造模式应运而生。工业设计与自动化制造相结合的模式,十年前就开始出现在绍兴县(现在改名为柯桥区)。纺织(设计)创新服务中心以企业化运作方式主要从事纺织面料设计工作,为众多中小型制造企业提品设计,设计结果通过磁盘直接插入数字化加工制造装备或自动化生产线,形成了“快速设计+快速生产”的制造模式。

工业制造设计的智能产品领域。在智能产品领域,互联网技术、人工智能、数字化技术嵌入传统产品设计,使产品逐步成为互联网化的智能终端。特斯拉被誉为“汽车界的苹果”,它的成功不仅仅是电池技术的突破,更是大型可移动的智能终端,具有全新的人机交互方式,通过互联网终端把汽车做成了一个包含硬件、软件、内容和服务的体验工具。智能产品通过搭建开放式研发平台,广泛采集消费者个体对创新产品设计的个性化需求,令智能产品更加具有市场活力。

智能制造方式方法的应用领域。高自动化程度生产线是智能制造的基本特征,主要通过机器人技术、网络通信技术完成技术实现。现代智能制造设备进一步引入物联网的控制、数字化的实时计量检测、智能化全封闭流程装备的自控等技术集成,在云计算支持的物联网生产、经营的系统管控下,实现“信息化的计量供料、自动化的生产控制、智能化的过程计量检测、网络化的环保与安全控制、数字化的产品质量检测保障、物流化的包装配送”。对于像中国这样的发展中国家而言,网络协同制造的模式大多采用了以局域网为主的物联网协同制造模式,该模式更有广泛的适应性。

工业制造流程的智能装备领域。智能装备是智能制造的基础载体,既涵盖了“智能工厂”、“智能车间”等大概念,也可以细微到“智能设备”、“智能零部件”等概念。其中“智能工厂”是指建立在物联网技术基础上的全流程智能装备一体化生产制造空间;而“智能设备”则是以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品。

智能制造应用的衍生领域。智能制造的概念可以非常宽泛,所以被视为一场生产力革命,它影响到除了生产制造以外的诸多领域。其中包括以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态,以物流信息化、能源管理智慧化为代表的智能化管理,以在线检测、远程诊断和云服务为代表的智能服务等。

智能制造的主要发展趋势与动向

智能制造目前已经成为新型工业应用的标杆性概念,国外先行的发达工业化国家已经累积了大量发展经验。目前来看智能制造表现出以下几个方面值得关注的发展趋势。

信息网络技术加强智能制造的深度。信息网络技术对传统制造业带来颠覆性、革命性的影响,直接推动了智能制造的发展。信息网络技术能够实现实时感知、采集、监控生产过程中产生的大量数据,促进生产过程的无缝衔接和企业间的协同制造,实现生产系统的智能分析和决策优化,使智能制造、网络制造、柔性制造成为生产方式变革的方向。从某种程度上讲,制造业互联网化正成为一种大趋势。比如德国提出的工业4.0计划,其核心是智能生产技术和智能生产模式,旨在通过“物联网”将产品、机器、资源和人有机联系在一起,推动各环节数据共享,实现产品全生命周期和全制造流程的数字化。

网络化生产方式提升智能制造的宽度。网络化生产方式首先体现在全球制造资源的智能化配置上,生产的本地性概念不断被弱化,由集中生产向网络化异地协同生产转变。信息网络技术使不同环节的企业间实现信息共享,能够在全球范围内迅速发现和动态调整合作对象,整合企业间的优势资源,在研发、制造、物流等各产业链环节实现全球分散化生产。其次,大规模定制生产模式的兴起也催生了如众包设计、个性化定制等新模式,这从需求端推动生产性企业采用网络信息技术集成度更高的智能制造方式。

基础性标准化再造推动智能制造的系统化。智能制造的基础性标准化体系对于智能制造而言起到根基的作用。标准化流程再造使得工业智能制造的大规模应用推广得以实现,特别是关键智能部件、装备和系统的规格统一,产品、生产过程、管理、服务等流程统一,将大大促进智能制造总体水平。智能制造标准化体系的建立也表明本轮智能制造是从本质上对于传统制造方式的重新架构与升级。对中国而言,中国制造在核心技术、产品附加值、产品质量、生产效率、能源资源利用和环境保护等方面,与发达国家先进水平尚有较大差距,必须紧紧抓住新一轮产业变革机遇,采取积极有效措施,打造新的竞争优势,加快制造业转型升级。

物联网等新理念系统性改造智能制造的全局面貌。随着工业物联网、工业云等一大批新的生产理念产生,智能制造呈现出系统性推进的整体特征。物联网作为信息网络技术的高度集成和综合运用技术,近年来取得了一批创新成果,在交通、物流等领域的应用示范扎实推进。特别是物联网技术带来的“机器换人”、物联网工厂,推动着“绿色、安全”制造方式对传统“污染、危险”制造方式的颠覆性替代。物联网制造是现代方式的制造,将逐步颠覆人工制造、半机械化制造与纯机械化制造等现有的制造方式。

智能制造成为主要发达工业国家政策计划的关键领域

智能制造已经被普遍认为是此轮工业革命的核心动力,国外主要发达工业国家都已出台相应政策对智能制造发展积极筹划布局。本文主要选取美国、德国、日本、韩国、英国和印度作为研究对象国,扫描结果表明以上各国都已制定和推出相应的经济发展计划。

美国近年来提出和实施了“再工业化”计划,主要针对新世纪以来美国经济“去工业化”所带来的虚拟经济过度、实体经济衰落、国内产业结构空洞化等现实情况。该计划要实现的目标是重振实体经济,增强国内企业竞争力,增加就业机会;发展先进制造业,实现制造业的智能化;保持美国制造业价值链上的高端位置和全球控制者地位。可见,美国的“再工业化”是指通过政府的协调规划实现传统工业的改造与升级和新兴工业的发展与壮大,使产业结构朝着具有高附加值、知识密集型和以新技术创新为特征的产业结构转换。

德国著名的“工业4.0”计划则是一项全新的制造业提升计划,其模式是由分布式、组合式的工业制造单元模块,通过工业网络宽带、多功能感知器件,组建多组合、智能化的工业制造系统。德国学术界和产业界认为,前三次工业革命的发生分别源于机械化、电力和信息技术,而物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命。工业4.0从根本上重构了包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管理在内的整个工业流程。

日本自确立技术立国战略以来,一直推行积极的技术带动经济发展战略。面对当前信息技术革命带来的机遇和挑战,日本于2006年10月提出了“创新25战略”计划。该战略计划目的是在全球大竞争时代,通过科技和服务创造新价值,提高生产力,促进日本经济的持续增长。“智能制造系统”是该计划中的核心理念之一,主要包括实现以智能计算机部分替代生产过程中人的智能活动,通过虚拟现实技术集成设计与制造过程实现虚拟制造,通过数据网络实现全球化制造,开发自律化、协作化的智能加工系统等。

另外,以英国为代表的老牌工业国家、以韩国为代表的后发工业国家以及以印度为代表的新兴工业国家在其最新的经济发展计划中都对智能制造概念尤为重视,具体政策见表1。

美国“再工业化”计划框架从重振制造业到大力发展先进制造业,积极抢占世界高端制造业的战略跳板,推动智能制造产业发展的思路越来越明确。美国主要在以下几个关键领域不断贯彻落实制造业智能化的战略目标:(1)信息技术与智能制造技术融合:美国向来重视信息技术,此轮实施再工业化战略进程中,信息技术被作为战略性基础设施来投资建设。智能制造是信息技术和智能技术在制造领域的深度应用与融合,大量诞生自美国高校实验室和企业研发中心的智能技术和产品为智能制造提供了坚实技术基础,如云计算、人工智能、控制论、物联网以及各种先进的传感器等,这些智能技术的研发和应用极大的推动了制造业智能化的发展进程。(2)高端制造与智能制造产业化:为了重塑美国制造业的全球竞争优势,奥巴马政府将高端制造业作为再工业化战略产业政策的突破口。作为先进制造业的重要组成,以先进传感器、工业机器人、先进制造测试设备等为代表的智能制造,得到了美国政府、企业各层面的高度重视,创新机制得以不断完善,相关技术产业展现出了良好发展势头。(3)科技创新与智能制造产业支撑:美国“再工业化”战略的主导方向是以科技创新引领的更高起点的工业化。从产业支撑要素来看,智能制造是高技术密集、高资本密集的新兴产业,更加适合在创新水平较高的区域发展。美国政府在再工业化进程中瞄准清洁能源、生物制药、生命科学、先进原材料等高新技术和战略性新兴产业,加大研发投入,鼓励科技创新,培训高技能员工,力推3D打印技术、工业机器人等应用,以取得技术优势,引领制造业向智能化发展,从而抢占制造业新一轮变革的制高点。(4)中小企业与智能制造创新发展动力:美国将中小企业视为其再工业化的重要载体,为中小企业提供健全的政策、法律、财税、融资以及社会服务体系,加大对中小企业的扶持力度。在美国,企业是研发的执行主体,承担了89%的研发任务,联邦实验室和联邦资助研发中心(FFRDC)则承担了9.1%的研发任务。以企业为主体的研发体系使得美国研发成果转化率更加高效;美国制造业领域的小企业数量接近30万家,其中不乏像居于全球超高频RFID行业领先地位的Alien公司、加速器传感器方面表现卓越的Dytran公司等优秀企业,是未来智能制造创新发展的重要动力。

德国工业4.0计划中智能制造概念也占据核心位置,具有鲜明的发展特征,主要在以下四个领域优先采取行动:(1)工业标准化与智能制造基础投入。工业4.0的目标是建立一个物联网、互联网和服务化的智能联接的系统框架,在这个框架内,各种终端设备和应用软件之间的数据信息交换、识别、处理、维护等必须基于一套标准化的体系和高质量的工业宽带网络。因此,开发出一套单一的共同标准是计划的第一位,建立可靠、全面和高质量的通信网络基础设施是“工业4.0”的一个关键要求。(2)工业系统化管理与智能制造流程再造。工业4.0计划以智能化工厂建设来带动复杂制造系统的应用,同时随着开放虚拟工作平台与广泛使用人机交互系统,使得企业的工作内容、工作流程、工作环境等发生深刻改变。智能制造流程再造能够颠覆封闭性的传统工厂车间管理模式,将智能化设备、智能化器件、智能化管理、智能化监测等技术集成全新的制造流程,实现真正的智能生产。(3)工业合法化监管与人员能力提升。技术创新周期短和新技术颠覆性变革可能会导致滞后效应风险,即现有规则未能跟上技术变化的步伐。新技术和商业模式使得沿袭固有规章制度几乎不可能。智能制造模式、再造新的作业流程和立体化业务网络框架,对企业数据保护、责任归属、个人数据处理以及贸易限制都提出了挑战。原有的职业培训体系,也随着智能化导致的工作和技能的改变随之改变。因此,建立一套同智能化制造相匹配的合法监管体系和职业发展体系尤为重要。(4)工业资源分配与智能决策系统。制造业需要消耗大量的原材料和能源,这对自然环境和安全供给带来了若干威胁。工业4.0计划的智能制造也带来了资源利用率的提升。因此企业在进行智能化生产时要权衡“投入的额外资源”与“产生的节约潜力”之间的利弊。

主要发达工业国家应对智能制造的政策体系构建

美国政策体系。美国“再工业化”由政府协调各部门进行总体规划,并通过立法来加以推进。为了推进“再工业化”战略,美国相继出台的法律政策有《重振美国制造业框架》《美国制造业促进法案》《先进制造伙伴计划》《先进制造业国家战略计划》《制造创新国家网络》计划等。

另外,美国还围绕再工业化这一经济战略制定了一系列配套政策,形成全方位政策合力,真正推动制造业复苏,包括产业政策、税收政策、能源政策、教育政策和科技创新政策。例如,在制造业的政策支持上,美国选定高端制造业和新兴产业作为其产业政策的主要突破口。在税收政策上,奥巴马政府主张把公司税由目前的35%降至28%,以吸引美国制造业回流。能源行业是美国再工业化战略倚重的关键行业之一,奥巴马着重关注新能源的发展。鼓励研发和创新,突出美国新技术、新产业和新产品的领先地位,这也是美国推进“制造业复兴”的重要举措之一。美国在再工业化计划进程中整顿国内市场,大力发展先进制造业和新兴产业、扶持中小企业发展,加大教育和科研投资力度支持创新,实施智慧地球战略,为制造业智能化的实现提供了强大的技术支持、良好的产业环境和运行平台。同时,制定一些对外贸易政策,为智能制造拓宽国际市场。美国支持智能制造的再工业化计划体系框图如图1所示。

德国政策体系。为推进工业4.0计划,德国政府主要设定了一些关键性需求措施,主要包括:融合相关的国际标准来统一服务和商业模式,确保德国在世界范围内的竞争力;旧系统升级为实时系统,对生产进行系统化管理;制造业中新商业模式的发展程度应同互联网本身的发展程度相适应;雇员应参与到工作组织、CPD和技术发展的创造性社会―技术系统早期阶段;建立一套众多参与企业都可接受的商业模式,使整个ICT产业能够与机器和设备制造商及机电一体化系统(mechatronic system)供应商工作联系更紧密。

为了将工业生产转变到工业4.0,德国需要采取双重战略,包括领先的供应商策略和主导市场策略。领先的供应商策略是从设备供应商企业的视角专注于工业4.0的。德国的装备供应商为制造企业提供世界领先的技术解决方案。德国的装备制造业不断地将信息和通信技术集成到传统的高技术战略来维持其全球市场领导地位,以便成为智能制造技术的主要供应商。主导市场策略指的是为CPS技术和产品建立和培育新的主导市场。

工业4.0开辟了创造价值的新途径和就业的新形式,尤其是对于中小企业和初创公司来说,有显著的机遇发展B2B(企业对企业)服务。工业4.0的实施,将提供灵活多样的职业路径,让人们的工作生涯更长,保持生产能力,弥补熟练劳动力的短缺和缓解社会老龄化的压力。工业4.0的双重战略将使得德国保持供应商的领先地位,并且成为工业4.0解决方案的主导市场,这使得德国劳动力可以维持较高的工资水平和较强的竞争力。

日本政策体系。在“创新25战略”提出之前,日本政府就已经致力于建设信息社会,以信息技术推动制造业的发展,增强产业竞争力,从而提出了“U-JAPAN战略”,目的在于建设泛在信息社会。其主要关注网络信息基础设施、ICT(Information and Communication Technology)在社会各行业的运用、信息技术安全和国际战略四大领域。在泛在网络(人与人、人与物、物与物的沟通)发展方面:形成有线、无线无缝连接的网络环境;建立全国性的宽带基础设施以推进数字广播;建立物联网,开发网络机器人、促进信息家电的网络化。另一方面,通过促进信息内容的创造、流通、使用和ICT人才的培养实现ICT的高级利用。“U-JAPAN战略”计划在ICT基础设施、物联网等领域取得了一系列成就,为“创新25战略”的实施奠定了基础。2008年,基于“创新25战略”和第三期《科学技术计划》的基本立场和基本目标,日本政府提出了《技术创新战略》,主要围绕提升产业竞争力等方面进行政策设计。

为强化制造业竞争力,2011年,日本了第四期《科技发展基本计划》(2011~2015)。该计划主要部署多项智能制造领域的技术攻关项目,包括多功能电子设备、信息通信技术、精密加工、嵌入式系统、智能网络、高速数据传输、云计算等基础性技术领域。日本通过这一布局建设覆盖产业链全过程的智能制造系统,重视发展人工智能技术的企业,并给予优惠税制、优惠贷款、减税等多项政策支持。以日本汽车巨头本田公司为典型,该企业通过采取机器人、无人搬运机、无人工厂等智能制造技术,将生产线缩短了40%,建成了世界最短的高端车型生产线。日本企业制造技术的快速发展和政府制定的一系列战略计划为日本对接“工业4.0”时代奠定了良好的基础。

其他国家政策举措。英国启动的“高价值制造”战略意在重振本国制造业,从而达到拉动整体经济发展的目标。英国政府配套了系列资金扶持措施,保证高价值制造成为英国经济发展的主要推动力,促进企业实现从设计到商业化整个过程的智能制造水平,主要政策包括:(1)在高价值制造创新方面的直接投资翻番,每年约5000万英镑;(2)使用22项“制造业能力”标准作为智能制造领域投资依据;(3)开放知识交流平台,包括知识转化网络、知识转化合作伙伴、特殊兴趣小组、高价值制造弹射创新中心等,帮助企业整合智能制造技术,打造世界一流的产品、过程和服务。

韩国提出了“数字经济”国家战略来应对智能制造的国际化浪潮。在该战略的指导下,韩国政府制订了国家制造业电子化计划,建立了制造业电子化中心。2009年1月,韩国政府并启动实施《新增长动力规划及发展战略》,确定三大领域(绿色技术产业领域、高科技融合产业领域和高附加值服务产业领域)17个产业作为重点发展的新增长动力。2011年,韩国国家科技委员会审议通过了《国家融合技术发展基本计划》,决定划拨1.818万亿韩元(约合109亿元人民币)用于推动发展“融合技术”。韩国政府不遗余力地加快推动智能制造技术的培育和发展,高度重视传统支柱产业的高附加值化,在工业新浪潮中占领高地。

印度工业发展一直受到制造能力不足、制造业商品质量低下的困扰。2004年9月,辛格新政府宣布组建“国家制造业竞争力委员会”,专职负责推动制造业的快速及持续发展。2011年,印度商工部《国家制造业政策》,进一步明确要加强印度制造业的智能化水平。2014年9月,印度总理莫迪启动了“印度制造”计划,提出未来要将印度打造成新的“全球制造中心”。“印度制造”的核心领域就是智能制造技术的广泛应用,特别是结合印度本国高度发达的软件产业基础,在智能制造流程管理等领域具有一定的发展优势。

中国发展智能制造过程中所面临的主要问题

政策落实过程中对智能制造工作的粗放管理问题。国家层面对于智能制造工作已经上升到很高的重视程度,但是目前在政策层层下达分解的过程中容易出现政策指令失真和政策效果不明显的问题。例如在一些地级市,智能制造改造被作为行政命令下到企业,企业被迫引进一些自动化程度较高的生产线但却不能合理操作,又或是引进企业联网式管理方式但却难以有效实施,造成了大量的企业资源浪费。这归根到底是对智能制造本质属性的认识不足造成的,因为智能制造必须要从激发企业内在改革需求出发,引导企业系统化地变革生产方式才能避免以上一些问题的产生。

传统制造行业对智能制造改造成本难以消化的问题。我国制造业具有鲜明的地区集聚特色,其中大部分是以工业附加值较低的传统产业为主,低成本竞争策略盛行。智能制造作为一种旨在从根本上改革生产方式的工业革命,前期相关机器设备以及技术学习的成本过高,直接导致企业投资智能化基础设施积极性不高,企业方面阻力很大。另一方面,智能制造的核心理念是网络式、智能化、系统性的生产制造新模式,与传统生产方式相比具有颠覆性改变,所以企业学习消化过程中也面临人、财、物多方面的成本压力。

智能制造技术引进渠道以及企业技术匹配问题。智能制造方式建立在自动化、机器人、人工智能、云计算、物联网等一大批高新技术的综合运用上,找寻合适的技术源来改造企业生产模式成为智能制造能否成功的关键要素。现实中,大型技术供应商更多提供成套的智能制造技术解决方案,改造成本高;而中小型技术供应商则难以提供匹配度高的智能制造技术和管理模块,改造效果差。此外,部分中小型企业由于资源限制导致难以搜索到外部智能制造技术商,凭借企业自身技术存量难以实施有效的智能制造改造。

地区性劳动力富余与智能制造减员增效之间平衡的问题。中国制造业的起步很大程度上依赖于庞大的劳动力基数,但是所谓的“人口红利”近年来随着逐年上升的工资成本正在不断弱化。部分东部发达地区已经凸显“用工荒”,智能制造概念随着“机器换人”、“腾笼换鸟”等政策已被逐步实施。而反观西部一些地区正在面临劳动力回流潮,智能制造所带来的一线工人需求下降更加扩大了劳动力就业率缺口,政府部门陷入左右为难的境地。所以如何协调智能制造所带来的劳动效率大幅提升和地区性劳动力富余之间的矛盾成为当前需要解决的一大难题。

中国应对智能制造发展趋势的政策措施

建立多层次综合支持政策体系推进智能制造建设工作。有效推进智能制造工作首先需要架构完整的政策体系作为保障,包括宏观战略性政策、部门管理性政策以及企业操作层政策等,需要在国家战略性政策中将智能制造提升到影响中国制造业转型升级工作的核心地位。“中国制造2025”战略规划作为我国制造业发展的顶层设计,制定了中国从制造业大国向制造业强国转变的第一个十年行动纲领。其次,“两化融合”等部门性管理政策能够作为智能制造的有效支撑。“两化融合”过程中应该加强推进提高生产设备、生产过程、制造工艺智能化水平,加快工业机器人、增材制造等先进制造技术在生产过程中的应用,培育数字化车间、智能工厂,推广智能制造生产模式等。同时,在关乎国计民生的重点行业范围内,加强该领域的智能监测监管体系建设,提高重点安全生产水平、重点行业能源利用智能化水平。最后,在微观政策层面尽快出台鼓励企业采用智能制造生产方式,加快淘汰落后生产方式的系列政策。

结合“机器换人”政策,以制造流程再造推进智能制造工作。智能制造的应用与推广将降低人工成本上升和人口红利减少对中国工业竞争力的影响,提高生产效率和产品质量,降低生产成本和资源消耗。目前正在开展的“机器换人”工作以“装备+机器人”的制造方式替代人工的制造方式,能够有效推进智能制造工作的实施。特别是用自动化的制造方式替代部分人工管控的制造方式,用网络化智慧的制造方式替代全部人工直接管理的制造方式,用精准用料、用能的绿色制造方式替代不安全、有污染的制造方式,将装备引进与工艺改造有机融合,最终实现智能制造流程再造、管理创新等系统工作。

加强智能制造共性技术推广范围和技术服务支持力度。智能制造对于大多数采用传统方式的制造型企业来说都是新兴技术领域,从实践中也可以发现存在着引入成本过高和技术管理脱节的问题。所以政府有关部门要加强智能制造的支撑能力建设,加快提升相关产业支撑能力,突破核心共性技术的研发,支持新一代信息技术研发和产业化,鼓励智能终端产品创新发展,有效降低企业采用智能制造方式的投入成本。智能制造底层技术包括高效能运算、超级宽带、激光粘结等“通用技术”研发,中试层面要推进以人工智能、数字制造、工业机器人为代表的制造技术和工具。在企业实施过程中需要研制大规模生产系统、柔性制造系统和可重构生产系统等复杂性技术系统。此外,智能制造推进工作需要协同企业主体、社会智库、中介机构以及各级政府部门等多方社会资源,加强智能制造技术的宣传推介、技术咨询、系统管理等领域的技术服务活动,这直接影响到企业应用智能制造实施效率问题。

以税收优惠、专项基金等政策手段扶持智能制造工作落地。从经济成本角度为相关企业“减负”是切实推进智能制造生产方式的最直接手段,其中税收优惠和专项扶持基金可以分别起到“推”和“拉”的效果。税收优惠的范围既包含购买智能制造设备的所得税抵扣额度,智能制造固定资产的加速计提折旧等应税额部分的优惠,又包括面向智能制造企业(需建立评价指标体系进行核准资格)的所得税等优惠税率政策支持等。另一方面,也可以出台“智造2025”等专项扶持基金,专门对企业引进高规格智能设备,开展智能制造研发,投入智能生产流程改造等活动进行直接补贴,切实帮助企业推进智能制造转型工作。

第9篇:智能物流的主要技术范文

【关键词】物联网技术 智能超市 设计

引言:物联网技术是基于计算机技术、互联网技术、监控技术等现代科学技术基础上得以实现并广泛应用的。物联网技术有效实现了人与物、物与物之间的信息管控与传递,在我国众多行业,如医院、超市、机场、安防等均有重要应用。目前,随着我国市场经济以及人们生活水平的提升,超市行业在得到迅速发展的同时,面临的要求也越来越高。而物联网技术基础下的超市设计而有效提升了超市运营与管理质量,智能超市已成为行业发展的必然需求。

1物联网技术

物联网(Internet of Things)一词,最早是由Ashton教授于1999年所提出,并于2009年成为我国“感知中国”基础下的“新兴”战略性产业之一,并得到迅速的发展。物联网技术则是在物联网不断发展的基础上,对互联网技术的一种扩展与延伸。主要是通过利用射频识别、扫描系统、传感系统以及定位系统等信息传输技术,进行信息采集与传输并将物品与互联网进行有效连接,实现信息交换,用以达到“管、控、营”一体化与智能化的网络技术。目前,物联网技术已在我国得到极大的重视与应用。

2物联网技术基础下智能超市框架设计

由物联网技术概念可知,物联网技术的应用可有效实现企业或机构运营、管理、服务、安防的高效性、安全性以及个性化建设与发展。而物联网技术基础下的智能超市,首先可通过利用射频识别、红外线感应器等信息传递设备与中心数据库管理系统、通信网络进行连接,实现超市货架的智能化作业(包括采购与盘点);其次,通过定位系统、数字化查询系统可有效为消费者提供详细的商品服务信息与自主结算功能;此外,物联网的大范围覆盖,也可为消费者提供物流服务,使消费者足不出实现采购需求。因此,物联网技术基础下的智能超市系统设计主要包括“智能货架系统”、“智能自提柜系统”、“智能购物车系统”、“智能选择系统”、“智能结算通道系统”、“虚拟化智能购物系统”等。

3物联网技术基础下智能超市系统主要功能设计

由上述分析可知,智能超市的智能系统设计有许多,在此,笔者主要以智能超市主要结构中的智能超市购物车系统、智能货架系统、智能超市结算通道系统为分析对象,对其功能设计进行了阐述。

首先,智能超市购物车系统:智能超市的购物车主要是基于物联网技术下的射频识别、数据信息无线传递、多媒体等技术,综合应用而成的智能化车体。当消费者经过刷卡后,智能车体利用信息识别装置对消费者信息(包括身份、过往消费记录、积分等)进行识别与读取;当消费者进行商品选购时,可为消费者提供商品全面信息(包括生产日期、商品类型、保质期、超市折扣等),实现潜在客户的有效挖掘;智能车与智能货架系统的有效连接,可通过查询与定位功能为消费者提供购物导航,为消费者提供优质服务;智能车与智能结算通道系统的有效连接,也可为消费者提供资助结算服务。由此可见,智能超市购物车系统功能设计可有效减少超市工作负担,提升优势性、快速化、便捷式服务。

其次,智能货架系统:智能货架系统的监控与一体化管理功能的设计,可有效为超市管理者提供商品信息数据,包括商品空间排布、上下货架时间、商品剩余数量、商品保质期等。智能货架系统也能根据货架实际情况对缺货信息进行上传,实现自动化订货,并对货架商品进行监管与预防保护。与此同时,智能货架系多媒体导航与信息识别功能可有效为消费者提供商品信息介绍服务,保证消费者更好的掌握商品信息,提升超市工作效率。

此外,智能超市结算通道系统:超市结算困难,一直是超市以及消费者关注的重点问题。而基于物联网技术下的智能超市结算通道系统,可有效缓解超市结算工作压力,提升超市工作效率,节约消费者采购时间。其主要设计是通过利用激光扫描技术、数据信息无线传输与处理、触摸技术共同构成,以“商品扫码―商品信息读取―总机计算―信息内部转换―显示设备显示―触摸指令结算―支付”流程进行具体实现。

4物联网技术基础下智能超市硬件平台设计

物联网技术基础下的智能超市硬件平台设计,主要在于以下几方面:首先,在智能超市货架系统中,通过无线传输、RFID识别技术,对电子标签进行识别,对商品情况进行统计与信息实时反馈。其次,在智能超市购物车系统中,通过射频识别技术以及导航定位系统完成消费者身份识别、商品信息提供、超市购物车与超市货架信息通讯与交流,并利用多媒体进行信息转换传递。此外,在智能超市结算通道系统中,主要通过利用“PIG16F887”单片机、数据采集组合模块、模块数据转换装置、“ADS7843”触摸屏等共同构成中心控制系统,用以完成结算功能设计。

结论:总而言之,近年来,随着我国市场经济的高速发展,超市行业呈现了大规模、多元化、大数量的发展趋势,国内超市市场竞争日渐激烈。在此发展背景下,超市运营与管理质量的提升已成为超市设计与发展的必然趋势。因此,有效利用物联网技术,合理设计智能化超市系统,促进超市功能的有效发挥,为消费者提供高品质服务已成为国内超市竞争与可持续发展的必然趋势。

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