3.2 智慧物流系统结构
智慧物流系统是基于物联网技术,在系统中实现信息收集、信息传输和智能决策的智慧化的物流系统,随着用户主体和服务主体的不同,智慧物流系统的功能、层次、规模、结构都将不同,难以用简单的系统结构图加以统一描述。
根据传统物流系统的动态要素构成,将智慧物流系统分解成智慧物流信息子系统、智慧运输子系统、智慧仓储子系统、智慧配送子系统、智慧流通加工子系统、智慧包装子系统和智慧装卸搬运子系统等七大系统,如图3-4所示。七大系统并不是各自独立存在运行的,系统间相互交融、相互协调、相互配合,实现采购、入库、出库、调拨、装配、运输等环节的精确管理,完成各作业环节间的完美衔接。
图3-4 智慧物流系统的构成
3.2.1 智慧物流信息系统
智慧物流信息系统是智慧物流系统的主要组成部分,它的功能贯穿于物流各子系统业务活动之中,或者说是物流信息系统支持着物流各项业务活动。它不仅将运输、储存、包装、配送等物流活动联系起来,而且还能对所获取的信息和知识加以处理和利用,进而优化和决策。因此智慧物流信息系统不等同于一般的信息系统,它是整个大系统的具有智能意义的神经系统,决定着智慧物流系统的成败。
智慧物流信息系统的构成如图3-5所示,智慧物流信息系统依靠RFID技术、条码技术等获得产业信息及物流各作业环节的信息(信息采集),通过计算网络完成信息传输及发布(信息传递),运用专家系统、人工智能等处理信息并给出最佳实施方案。同时,利用产品追踪子系统还可以对产品从生产到消费的全过程进行监控,从源头开始对供应链各个节点的信息进行控制,为供应链各环节信息的溯源提供服务。
图3-5 智慧物流信息系统
3.2.2 智慧运输系统
运输是物流核心业务之一,也是物流系统的一个重要功能。运输服务是改变物品空间状态的主要手段,主要任务是将物品在物流节点间进行长距离的空间移动,从而为物流创造场所效用,通常有铁路运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输5种运输服务方式。智慧物流系统的运输服务功能是在现代综合运输体系的基础上实现的,智慧交通技术是完成运输服务的主要手段。智慧运输子系统的目标是降低货物运输成本,缩短货物送达时间。其核心是集成各种运输方式,应用移动信息技术、车辆定位技术、车辆识别技术及通信与网络技术等高新技术,建立一个高效运输系统。
智慧运输系统按功能要求可划分为以下几个模块:先进的交通信息服务子系统、先进的交通管理子系统、先进的公共交通子系统、先进的车辆控制子系统、货运管理子系统、电子收费子系统和紧急救援管理子系统等。区别于传统运输,智慧运输系统通过在运输工具和货物上安装追踪识别装置,依靠先进的交通信息系统,可以实时采集车辆位置及货物状态信息,向客户提供车辆预计到达时间,为物流中心的配送计划、仓库存货战略的确定提供依据。智慧运输系统运行示意图如图3-6所示。
图3-6 智慧运输系统运行示意图
3.2.3 智慧配送系统
配送服务是按照用户的订货要求及时间计划,在物流节点进行理货、配货工作,并将配备好的货物送交收货人的物流服务活动,可以看作是运输服务的延伸,但它和运输服务不同,它是短距离、小批量、多品种、高频率的货物运输服务,是物流活动的最末端。
智慧配送系统包括智慧配送信息处理子系统、智能配载和送货路径规划子系统、配送车辆智能追踪子系统、智慧客户管理子系统。首先配送信息处理子系统将“取货信息、送货信息、配送信息”等信息进行收集、整理后,分发到配载及路径规划子系统中;配载及规划子系统根据运送货物的地理位置分布,应用地理编码和路径规划技术,分析出每辆车的最佳行驶路线,然后根据行驶路线来规划货物配载;通过GPRS系统将移动的车辆信息纳入信息网,并将该系统与地面信息系统构成一个整体,及时收集路面信息、行驶信息,帮助配送规划系统根据路况随时优化车辆行驶路线;本着“以顾客为中心”的原则,还应在配送后建立一个客户管理子系统,将客户信息及配送信息纳入数据库,并进行智能分析,为以后作业流程改进、提高顾客满意度和系统优化提供帮助。图3-7为在电子商务环境下设计的智慧配送流程。
图3-7 电子商务环境下的智慧配送流程
3.2.4 智慧仓储系统
仓储包括对进入物流系统的货物进行堆存、管理、保管、保养、维护等一系列活动。随着经济的发展,物流由少品种、大批量物流进入到多品种、小批量或多批次、小批次物流时代,如今的仓储作业已十分复杂化、多样化,如果像传统作业那样靠人工记忆和手工录入,不但费时费力,而且容易出错;在智慧仓储系统中应用RFID等自动识别技术,实现商品登记、扫描与监控的自动化,可以增强作业的准确性和快捷性,节省劳动力和库存空间,并且显著减少由于商品误置、送错、偷窃、损害和库存记录错误所造成的损耗。
智慧仓储系统由智慧仓储信息子系统、仓储管理子系统等组成,其中仓储管理子系统包括进货管理、出货管理、库存管理和存储费用管理等功能模块。该系统可以实现自动精确地获得产品信息和仓储信息;自动形成并打印入库清单和出库清单;动态分配货位,实现随机存储;产品库存数量、库存位置、库存时间和货位信息查询;随机抽查盘点和综合盘点;汇总和统计各类库存信息,输出各类统计报表。
3.2.5 智慧流通加工系统
规模经济效益决定了企业趋向于“商品少、大批量、专业化”的大生产模式,而与消费者的个性化需求产生隔阂,流通加工正是弥补这种隔阂的有效手段。流通加工是在物品离开生产领域向消费领域流动的过程中,为了促进产品销售、维护产品质量和实现物流高效率,而对物品进行的加工处理,使物品发生物理或化学性变化。流通加工的内容有装袋、定量化小包装、拴牌子、贴标签、配货、挑选和刷标记等。
这种在流通过程中对商品进一步的辅助性加工,可以给批量化生产的同一产品装饰不同的包装,还可以根据市场特征对产品进行组装(如为打印机组装符合不同电压标准的变压器),满足不同用户的需求,更好地衔接生产的需求环节,使流通过程更加合理化,是物流活动中的一项增值服务。
智慧流通加工系统利用物联网技术和设备监控技术加强对加工过程的信息管理和服务创新,即时正确地采集生产线数据,实时掌握加工流程,提高加工过程的可控制性,减少生产线上的人工干预,并合理制定加工计划和进度。
3.2.6 智慧包装系统
包装服务是物品在搬运、运输、配送以及仓储等服务活动过程中,为保持一定的价值及状态而采用合适的材料或容器来保护物品所进行的工作总称。通常包括商业包装服务(销售包装、小包装)和工业包装服务(运输包装、大包装)两种。
智慧包装系统主要应用信息型智慧包装技术,通过在包装上加贴标签,如条形码、RFID标签等,一方面利用化学、微生物和动力学的方法,记录在仓储、运输、销售期间,商品因周围环境影响引起的质量改变,监控产品质量;另一方面可管理被包装物的生产信息和销售分布信息,提高产品的可追溯性。这样顾客能够掌握商品的使用性能及其流动过程,而生产商可以根据销售信息掌握市场动态,及时调整生产、库存策略,缩短整个供应链周期,节约成本。
3.2.7 智慧装卸搬运系统
装卸搬运是随运输和仓储而产生的必要物流活动,是对运输、仓储、包装、流通加工等物流活动进行衔接的中间环节,也包括在仓储作业中为进行检验、维护、保养所进行的装卸活动,如货物的装上卸下、移送、拣选、分拣等。在物流活动的全过程中,装卸搬运是出现频率最高的一项活动,也是造成货物破损、散失、损耗的主要环节。
智慧装卸搬运系统会将装卸货物、存储上架、拆垛补货、单件分拣、集成化物品等任务信息收集并传递到智能决策子系统,决策系统将任务分解成人员、物品需求计划,合理选择与配置装卸搬运方式和装卸搬运机械设备,尽可能减少装卸搬运次数,以节约物流费用,获得较好的经济效益。根据系统功能要求,智慧装卸搬运系统主要由输送机、智能穿梭车、智能装卸搬运信息系统、通信系统、控制系统和计算机管理监控系统等部分组成。