继“十四五规划”大力提倡“数字强国建设”“加快推动数字产业化”,促进人工智能、大数据、区块链、云计算、5G等新技术在智能交通、智慧物流等重点领域落地之后,前不久国家统计局又发布《数字经济及其核心产业统计分类(2021)》,明确将智慧物流纳入数字经济统筹范畴,并突出强调了智慧仓储、智慧配送等关键要素。
日前,《中国物流与采购》杂志记者在同济大学采访了德国弗劳恩霍夫物流研究院(Fraunhofer IML)中国首席科学家、首席代表、中德智能技术博士研究院中方院长、同济大学教授房殿军博士,请他深入分享数字化给物流行业带来的变革,以及未来数字物流发展的新趋势与新路径。
物流应列数字经济的核心地位
CLPMA: 目前我国在大力推动数字经济发展,其中物流成为重要的关注对象,有关部门甚至把智慧物流明确纳入数字经济统计范畴。对此,您是如何看待的?
国家统计局把智能物流列入数字经济的统计范畴,我认为这是非常正确的,也是非常必要的。
物流两个维度的属性,决定了它作为实体经济基础设施的重要地位;而进入数字时代,物流必将发展成为数字经济的主体。物流的第一个维度是物理维度,即看得见、摸得着的“物料流”,包括仓储、运输、配送等环节;另外一个维度是信息维度,涉及物流信息化与智能化等等,也正是信息维度确保了物流在数字经济里面的核心地位。
物流具有全流程服务的功能,它跨企业、跨行业、跨国界,因此进入数字化时代之后,物流的全流程数字化服务非常重要,无论是供应链的哪个环节,都存在着大量物流相关的数据。而这些数据是非常有价值的,是数字经济发展的基础。发展数字经济离不开物流,而物流的数字化,是未来数字经济时代一定要走的关键一步。所以,我们必须把物流放在数字经济的核心地位。
CLPMA:除了政府大力支持,还有哪些因素驱动了物流行业的数字化升级?
作为国家十大产业之一,物流业在国民经济中占据重要地位。然而目前来看,中国社会物流服务水平整体偏低。物流标准化建设、物流信息化建设等都还远不够完善,而中国物流成本占GDP比重偏高,人力成本占物流成本比重较大,运输成本也是居高不下,导致物流运作效率仍然偏低。
与此同时,随着电商的快速发展和新消费的兴起,订单数量越来越多,物流场景规模越来越大,导致物流履约系统更加复杂;场景内智能设备、子系统越来越多,常规的管理与调度系统已经无法驾驭如此复杂的场景,需要先进的算法和足够的算力支持,这就对更加智慧的物流系统提出强烈需求,需要现有的物流系统、物流技术等进行数字化升级转型。
物流业数字化升级的路径
CLPMA:数字化转型是企业变革与发展的加速器,而智能物流是物流产业升级发展的主流趋势。在您看来,数字化与智能物流二者之间有着怎样的联系?
数字化和智能物流之间的关系是非常密切的。数字化是智能化的基础和前提,没有数字化就谈不上智能化。因为物流是一个全流程、系统性的服务功能,如果没有全流程数字化的支持,我们很难打造出智能物流系统。总结来说,智能物流系统的发展是建立在数字化基础之上的,而数字化为物流行业走向智能化提供强有力的支持。它们二者之间关系是,数字化是基础和手段,而实现智能物流服务是最终目的。
CLPMA:那么从数字化到智能化,物流行业升级发展需要经历怎样的路径?
物流行业的数字化升级,需要经历如下路径:首先,需要通过物流全流程的数字化,实现物流的可视化管理。物流是一个跨企业、跨区域、跨国境的全流程服务功能,这一点就决定了我们必须先实现全流程的数字化,这样对物流的智能化才会有一个最完整、最系统的支持。通过全流程数字化,在仓储、拣选、运输、配送等各个环节都能够拿到实时、准确的数据,进而实现全流程的可视化管理,实现对整体物流系统在物理维度的系统管理。
第二步,在可视化的基础上实现透明化管理。所谓透明化,指通过数字化建立系统的行为逻辑和规范,为系统的优化奠定基础,使得物流过程更加高效,物流企业的运作更加合理,物流产业的资源配置更加优化。只有透明化管理实现之后,我们才能够预测未来,才能告诉消费者包裹为什么没有送过来、什么时间能够送过去等。
可视化、透明化均实现之后,最后一步是智能化管理。数字化建设只是基础,实现智能化还有很长的路要走。这就要求数据在全流程上能够提供实时的支持,同时通过大量的历史数据,通过机器深度学习,去挖掘智能物流所需要的规则,并建立相应的知识库。因为只有这些规则和知识库,才能让物流系统变得更加智能。这种建立在全流程数字化基础上的管理系统,甚至比设备层面的智能化建设更加重要。
物流数字化建设的喜与忧
CLPMA:目前我国智能物流发展方面处于怎样的水平?取得了哪些突出成绩?
总的来看,我国物流在智能化发展上正处于发展中阶段。一方面,国内企业对数字化建设、智慧物流的需求非常旺盛;另一方面,数字化建设得到国家的大力支持,国内对物流数字化建设的社会认可度和接受度相比国外更高。
可以从两个维度来总结中国在数字化物流建设方面取得的进步和成就。从操作维度来看,当Kiva机器人在亚马逊得到普及应用之后,中国市场也相继研发了诸多类Kiva机器人、货架到人、货箱到人等移动机器人系统,我们在很多物流中心、配送中心等都可以看到类似智能机器人的身影,它们为搬运、分拣、拣选等物流环节提供了非常智能化的支持,应该说这是中国智能物流技术发展的一个重要基石。随后又出现了AMR(自主移动机器人)在物流领域的应用,这是我们在智能物流领域取得的一个长足进步。
另外一个维度是全局物流体系。在物流管理上,车货匹配平台,从最开始的简单调度行为,逐步发展成为现在的智能化调度体系和调度平台,通过不断积累数据、不断学习,能够为社会物流体系提供更加优化、智能的调度;再如物联网技术,能够有效满足智能物流网络化的需求,同时也是实现物流全流程数字化的关键,为中国企业在物流数字化和网络化建设方面打下良好的基础;还有人工智能技术,目前在仓库内的智能机器人拣选、物流运输中的车货匹配、仓库管理系统中的图像识别、客服领域的语音识别等都实现应用,能够有效降低社会物流成本,提升社会物流效率,在物流系统数字化升级中扮演着重要角色。
CLPMA:我国智慧物流发展还存在哪些瓶颈待解?
近年来我国在智慧物流发展方面虽然取得了一定的成绩,但是与一些发达国家相比,我国的物流技术仍存在较大差距。
一是基础研究相对落后。目前国内企业用于技术研发的投入不足,应用于物流装备领域的关键零部件,如PLC、激光器、驱动器、甚至连高性能减速机等,基本以进口为主,一定程度上制约了行业发展。
二是产品质量还有待提升。国产设备在性能上虽然有长足的进步,但依然有很大提升空间。尤其在交叉带分拣机、多层穿梭车等关键物流设备上,在系统能力和软件能力方面,与国外相比还有较大差距。
在数字化和智能化建设方面,中国物流技术产业的研发投入不足,而且缺乏实战型高端技术人才。大部分企业采用技术跟随战略,中国原创性智能物流新技术还比较稀缺,智慧物流解决方案和服务能力远远不能满足市场的需求。
再者,中国的市场环境也有待改善。目前我国物流装备领域相当一部分企业战略定位不够清晰,管理机制还不够完善,低价竞争情况依然比较严重,不利于行业的健康发展。
他山之石 可以攻玉
CLPMA:请您介绍一下德国弗劳恩霍夫物流研究院在学术研究和技术研发方面有何突出特点?它在推动全球物流行业发展方面发挥着怎样的作用?
德国弗劳恩霍夫成立于1949年,是欧洲最大的应用研究机构,目前在德国有74家研究院所,研究人员超过28000人,其创新能力在全球排名第二位。
德国弗劳恩霍夫物流研究院是德国弗劳恩霍夫旗下唯一从事物流技术和供应链研究的一个研究型机构,一直在从事前沿物流技术的研究,其所研发的技术一般超前行业5~10年甚至15年。同时它是一个中立的机构,不参与产业运营,只专注于技术研发,注重技术成果转化,不断地为产业输送尖端技术,支持产业发展。此外,它极为重视高端人才培养,形成了一种技术研发和高端人才培养融合发展的创新模式,为其他国家的物流技术创新和人才培养提供了范本。
过去的33年,我一直和德国弗劳恩霍夫物流研究院合作,我们在青岛中德生态园成立了中德智能技术博士研究院,旨在借鉴德国弗劳恩霍夫物流研究院的成功模式,打造技术应用研究与高端人才培养相结合的创新模式,为国内物流行业提供前沿技术,培养实战型高端人才。
CLPMA:欧洲国家是如何通过数字化技术来推动智慧物流发展的?有哪些经验值得我们借鉴?
欧洲尤其是德国在物流技术领域的探索一直处于全球领先地位。首先,他们具有非常清晰的技术发展路径,而且与社会需求、产业需求、信息技术发展紧密挂钩。他们制定研究计划或技术路线,一般会延伸至未来10~15年,然后每年滚动更新。这是他们在研发领域一直处于全球领先地位的一个重要原因。
其次,他们非常注重高柔性智能物流系统的研发。自动化物流技术固然能够提高物流效率,但是它的刚性比较大,不能柔性地满足客户需求。随着市场需求的不断变化,需要更加高柔性的物流系统去灵活应对。所以,在过去的十几年中,德国一直在强化高柔性自动化技术方面的研究。他们的高柔性,不只体现在设备上,同时也在大力推动智能物流系统建设,这方面亦值得我们借鉴。
再者,欧洲国家一直致力于大型物流系统的数字化和智能化研究。他们会利用人工智能技术,对一些大型物流系统实施智能化的调度优化,涉及到车货匹配、车辆调度、线路优化等;还有数字孪生技术,不仅在一些小型的物流系统里推广应用,德国人甚至还在一些重要领域(如汽车制造领域)打造了供应链数字孪生体,在数字层面实现它的仿真和优化。
智慧物流发展新动向
CLPMA:在数字化技术推动下,未来物流发展将呈现怎样的趋势?会在哪些方面有所突破?有哪些需要我们重点关注的地方?
首先,从企业层面来看,对智能物流系统的需求将非常强劲,尤其是高柔性的智能物流系统,如AMR系统(自主移动机器人系统),在企业的生产环节、物流环节都会有越来越普遍的应用。这个技术应该说是未来几年中国智能物流技术发展的一个大方向。
另外,在企业内部,包括人工智能技术、物联网技术、数字孪生技术、视觉识别技术、5G技术等方面的应用都将得到进一步突破,为企业物流智能化发展提供一个有效的支撑。
其次,从社会层面来看,在整个中国大的物流体系下,基于社会物流成本较高、物流整体效率低这样一个不争的事实,搭建智慧化物流平台成为必然趋势。所以,需要尽快去开发相应的人工智能系统、机器学习系统等,在数字化的基础上打造低成本、高效率运作的智能物流体系。
第三,未来中国的智慧物流发展,在货运领域或将有大的突破,尤其是一些基于无人驾驶的货运体系,未来几年可以通过试点逐步推向全国。无人驾驶技术在货运领域的推广和应用,有可能成为我国智能物流领先全球的一个很好的机遇。
第四,需高度重视数据产权与安全。未来的经济是数字经济,未来的社会是数字社会。在推动智能物流落地的过程中,企业需要推动所有流程数字化,只有这样才能更好地去控制和优化流程。而这将使数据变得至关重要,谁拥有数据,谁就占据了主动权和话语权,因此大数据产权和数据安全问题将变得尤为关键,这就需要有完善的法律和技术手段去维护。这是未来物流数字化升级过程需要高度重视的问题。(本文刊载于《中国物流与采购》杂志2021年第16期)
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