1.1 智慧物流装备的概念与特征

1.1.1 物流装备的概念

物流装备是指用于存储、运输、装卸搬运、包装与分拣、流通加工、配送、信息采集与处理等物流活动的装备总称。现代物流的发展离不开物流装备，物流装备是现代物流的主要技术支撑，在整个物流活动中，对提高物流能力与效率、降低物流成本和保证物流服务质量等方面具有非常重要的作用。

按照功能不同，可以将物流装备分为运输装备、仓储装备、装卸搬运装备、包装装备、流通加工装备、集装单元化装备、物流信息装备7个部分，如表1-1所示。

1.运输装备

运输装备是货物从某地运往其他地区的载体，是运输方式的工具。利用运输装备，通过运输活动解决物资在生产地点和需求地点之间的空间距离问题，创造商品的空间效用，满足社会需要。

运输装备按运输方式可分为公路运输装备、铁路运输装备、航空运输装备、水路运输装备和管道运输装备。

2.仓储装备

仓储装备是指仓库进行生产作业和辅助生产作业，以及保证仓库及作业安全所必需的各种机械设备的总称。仓储装备是有效实现仓储作业的技术保证，科学有效地运用仓储装备，加强仓储装备的管理，是保证仓库高效、低耗、灵活运行的关键。

常用的仓储装备有仓库、货架设备、堆垛机械设备、月台、计量装备、通风装备、温湿度控制装备、养护装备和消防装备等。

3.装卸搬运装备

装卸搬运是对运输、仓储、包装、流通加工等物流活动进行衔接的中间环节，包括装车、卸车、堆垛、入库、出库，以及连接这些作业活动的搬运。装卸搬运装备是用于升降、搬移、装卸和短距离输送货物的机械设备。

装卸搬运装备根据作业性质不同可分为装卸机械、搬运机械和装卸搬运机械；根据用途和结构特征可分为起重机械、连续运输机械、装卸搬运车辆和专用装卸搬运机械等；根据物品运动方式不同可分为水平运动方式、垂直运动方式、倾斜运动方式、垂直及水平运动方式、多平面运动方式等类型。

常用的装卸搬运装备包括叉车、手推车、手动搬运车、自动导引搬运车、吊车，以及各种输送机、升降机、堆垛机、堆高机等。

4.包装装备

包装装备是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的设备。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等。此外，包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求。

包装装备按照功能标准不同可分为灌装机械、充填机械、裹包机械、封口机械、贴标机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械、集装机械、多功能包装机械，以及完成其他包装作业的辅助包装机械和包装生产线。

5.流通加工装备

流通加工装备是指货物在物流中心根据需要进行包装、分割、计量分拣、添加标签条码、组装等作业时所需的机械设备。它可以弥补生产过程加工程度的不足，有效地满足用户多样化的需要，提高加工质量和效率以及设备的利用率，从而更好地为用户提供服务。

流通加工装备按流通加工形式可分为剪切加工设备、集中开木下料设备、配煤加工设备、冷冻加工设备、分选加工设备、精制加工设备、包装加工设备、组装加工设备等；根据流通加工的对象可分为金属加工设备、水泥加工设备、玻璃加工设备、木材加工设备、煤炭加工设备、食品流通加工设备、组装产品的流通加工设备、生产延续的流通加工设备及通用加工设备等。

6.集装单元化装备

集装单元化装备是指用集装单元的形式进行货物储存运输作业的器具设备。通过集装单元化装备使货物形成集装单元，能够实现物流作业的机械化和自动化，缩短作业时间和提高作业效率；能够改善劳动条件，降低劳动强度；能够促进物流各功能环节有效衔接，方便清点交接；能够节省包装费用，降低物流作业成本；能够有效保护物品，减少物品破损、污损和丢失；能够提高设施面积利用率和容积利用率。

集装单元化装备主要包括集装箱、托盘、集装袋、集装网、集装装卸装备、集装运输装备、集装识别系统等。

7.物流信息装备

物流信息装备是指实现物流信息采集、存储、传输、管理和使用的设备，是实现物流信息化的硬件基础，是信息技术在物流领域中应用的重要保障。

物流信息装备主要包括计算机及网络、信息采集设备、信息处理设备、通信设备等。

1.1.2 智慧物流装备的概念

1.智慧物流

伴随信息技术和智能科技在物流领域的逐步应用，现代物流的发展经历了从粗放型物流、系统化物流、电子化物流，再到智能物流、智慧物流的发展阶段。智慧物流是物流发展的高级阶段，是现代信息技术发展到一定阶段的必然产物，与之前发展阶段相比，智慧物流强调应用先进的信息技术和管理方式“武装”物流系统，包括物流活动所涉及的各个作业环节、物流实体、物流装备乃至整个物流系统，形成一种具备类似人类智慧的全新物流系统，其具备信息化、网络化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化、自动化等突出特征。

许多专家和研究机构从不同角度对智能物流、智慧物流进行了定义。王继祥认为，智能物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人的智能，具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中的某些问题的能力，它包含了智能运输、智能仓储、智能配送、智能包装、智能装卸及智能信息的获取、加工和处理等多项基本活动。

汪鸣认为，智能物流是在物流行业广泛应用信息化技术、物联网技术和智能技术，在匹配的管理和服务技术的支撑下，使物流业具有整体智能特征，服务对象之间具有紧密智能联系的发展状态。

李芏巍认为，智能物流是将互联网与新一代信息技术应用于物流业中，实现物流的自动化、可视化、可控化、智能化、信息化、网络化，从而提高资源利用率的服务模式和提高生产力水平的创新形态。

王之泰在技术应用基础上增加了管理属性，将智能物流定义为：将互联网与新一代信息技术和现代管理应用于物流业，实现物流的自动化、可视化、可控化、智能化、信息化、网络化的创新形态。

王喜富认为，智慧物流是以互联网+为核心，以物联网、云计算、大数据及“三网融合”（传感网、物联网与互联网）等为技术支撑，以物流产业自动化基础设施、智能化业务运营、信息系统辅助决策和关键配套资源为基础，通过物流各环节、各企业的信息系统无缝集成，实现物流全过程可自动感知识别、可跟踪溯源、可实时应对、可智能优化决策的物流业务形态。

何黎明认为，智慧物流是以物流互联网和物流大数据为依托，通过协同共享创新模式和人工智能先进技术，重塑产业分工，再造产业结构，转变产业发展方式的新生态。并提出：当前物流企业对智慧物流的需求主要包括物流大数据、物流云、物流模式和物流技术四大领域。

中国物联网校企联盟认为，智慧物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人的智能，具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。

亿欧智库认为，智慧物流是通过智能硬件、物联网、大数据等智慧化技术与手段，提高物流系统分析决策和智能执行的能力，提升整个物流系统的智能化、自动化水平。

《中国智慧物流2025应用展望》中将智慧物流定义为：通过大数据、云计算、智能硬件等智慧化技术与手段，提高物流系统思维、感知、学习、分析决策和智能执行的能力，提升整个物流系统的智能化、自动化水平，从而推动中国物流的发展，降低社会物流成本，提高效率。

综上可以看出，智慧物流是一种运用科学的思路、方法和先进技术解决物流问题，创造更好社会效益和经济效益的物流新业态、新模式。智慧物流在物流系统中采用物联网、大数据、云计算和人工智能等先进技术，使整个物流系统如同在人的大脑指挥下运作，实时收集并处理信息，做出最优决策，实现最优布局，物流系统中各组成单元能实现高质量、高效率、低成本的分工、协同。

智慧物流的实现需要方法与技术的支撑，从智慧物流的运行框架上看，主要包括智慧思维系统、信息传输系统、智慧执行系统3个部分。

1）智慧思维系统是智慧物流的大脑，是主宰智慧系统的控制核心，其中，大数据是智慧思考的资源，云计算是智慧思考的引擎，人工智能是智慧思考与自主判断的能力，平台、软件和智能终端是实时分析和科学决策的实施载体。

2）信息传输系统是智慧物流的神经，其中，物联网是信息感知的起点，也是信息从物理世界向信息世界传输的末端神经网络；互联网+是信息传输基础网络，是物流信息传输与处理的虚拟网络空间；信息物理系统（CPS）是虚实一体的物流信息传输、计算与控制的综合网络系统。

3）智慧执行系统是智慧物流的躯体，如智能机器人、无人机、自动驾驶汽车等，呈现的是自动化、无人化作业，核心是作业执行中智能化装备技术的使用，是智慧物流在仓储、运输、配送、分拣、包装、装卸搬运等作业领域的全面应用。

2.智慧物流装备

物流装备水平在一定程度上代表社会物流的发展水平，由传统物流向现代物流的发展演变过程也体现了物流装备发展的不同阶段。总体上看，物流装备的发展经历了由机械化向自动化，再到智慧化的发展历程。

传统物流时代，如何提升物流作业效率，使人们从繁重的体力劳动中解放出来，是人们致力于研究的重点问题。以机械化为特征的物流装备，用机械辅助或代替人工进行作业，使作业能力和作业效率大大提升。“叉车+托盘+货架”作为物流装备的三大基础部件对提升物流效率产生了革命性影响，在物流作业过程中得到普及应用。起重机械、运输设备、包装机械、输送机械等的广泛应用使得机械化覆盖到物流作业的全过程。

物流自动化时代，在信息技术、自动控制技术的推动下，机械设备在不需人工操作的情况下自动运行，从而使人们从一线单调、重复的物流作业活动中脱离出来，更多的人力可以投入到物流作业管理工作和特殊物流作业活动中。自动化立体仓库系统、自动化搬运与输送系统、自动化分拣与拣选系统、自动信息处理与控制系统等自动化物流装备应用于物流活动中，极大提升物流作业效率。代表性的产品有自动导引车（AGV）、穿梭车（RGV）、堆垛机、自动输送机、自动分拣机等。

进入智慧物流时代，在自动化基础上进一步集成感知传感、信息化、人工智能等技术，使装备系统不再是固化处理信息的程序，只能按照事先的设定对外部信息进行判断和处理，而是具备智能感知和自主分析、自主判断、自主处理的能力，能够对系统程序进行适应性的修改，可以在一定程度上实现无须人工干预即可自动达成特定目标。当前在物流装备的智慧化升级过程中，有三大装备已经脱颖而出，成为推动智慧物流快速实现的主力军，分别是物流机器人、快递无人机和自动驾驶货车。物流机器人包括配送机器人、仓储机器人、分拣机器人、码垛机器人、智能搬运AGV等，实现物流仓储和最后一公里的智慧化；快递无人机和无人驾驶货车，具备智能环境感知、自主选择路线、自主避障、人机交互等功能，实现空中运输和地面运输的智慧化。

同时，智慧物流时代不仅仅是上述具备智慧功能的物流装备的应用，而且还强调以系统集成、网络互联的思维和模式，运用智能控制的方法和技术，将各类物流作业装备包括自动化仓储装备、叉车、托盘、货架、输送分拣装备、运输配送装备、信息处理系统等集成起来，使各种物料最合理、经济、有效地流动，并使物流、信息流、商流在计算机的集成控制管理下，实现物流的信息化、自动化、网络化、智能化、快捷化、合理化。

由此，我们可以从广义和狭义两个方面给出智慧物流装备的概念。从广义上看，智慧物流装备是在智慧物流系统运行中所涉及的各种物流装备，包括传统物流装备、自动化物流装备以及智能化物流装备。从狭义上看，所谓智慧物流装备，是指运用物联网、大数据、云计算、智能控制等技术手段，具有实时感知、自主决策、自动执行能力，应用于智慧仓储、运输、配送、装卸搬运、包装及物流信息管理领域的智能化物流装备。

1.1.3 智慧物流装备的特征

智慧物流装备是智慧物流系统的执行机构和运作依托，是打造智慧物流系统的核心要素，应能够满足智慧物流运作与管理要求，体现智慧物流的系统特色，具有以下特征。

1.智能化

智慧物流装备的核心特征是借助于信息技术、人工智能、商务智能、管理智能、自动识别和控制、运筹学和专家系统，智能化地获取、传递、处理、利用信息和知识，使智慧物流装备能模拟人的思维进行感知、学习、推理和判断。在功能上要能够实现以下内容。

1）状态感知，即能够实时感知物流系统运行环境及装备运作的状态、数据及问题。

2）自主决策，即能够根据感知数据，通过自我学习训练和分析计算，能够对下一步装备动作进行自我决策和智能判断。

3）准确执行，即能够依托自动化技术将决策意图落实到装备执行末端，准确完成装备动作，并对运行进行控制。自动化也是实现装备智能化的基础和前提。

同时还可能具备自我检测、自我修复等更高级智能化能力。

2.集成化

智慧物流发展推动机械化、自动化物流系统装备向网络化、集成化方向变革，物流装备联网运作、互联互通、信息共享、全面集成，成为智慧物流大系统的执行物联网。集成化，即智慧物流装备在网络技术支持下能够实现装备与装备互联、数据与数据互通。主要包括以下3层含义。

1）集成各类现代物流技术、信息技术与自动化技术，使物流装备具备智能感知、决策与控制功能，满足智慧物流装备运作需要。

2）强调智慧物流装备与ITS、WMS等各种物流信息系统集成，实现数据及信息处理、信息决策互联互通。

3）强调智慧物流装备与其他设备、运作环境集成，根据外在环境变化实时调控装备行为。

3.信息化

通过物流信息收集的数据化、代码化，物流信息处理的电子化，物流信息传递的网络化、标准化、实时化，物流信息储存的数据化，实现智慧物流装备的自动化、智能化运行。

例如，无人配送车能够通过激光、雷达、摄像头探测道路交通环境，并将环境信息数据化，信息处理系统收集传感器数据，进行分析计算、预估判断并执行决策，所有环境数据及决策信息会通过网络传递到数据中心进行集中存储。

4.柔性化

柔性即对环境及任务的适应能力。智慧物流装备的柔性主要体现在以下两个方面。

1）能够根据运行环境的变化，智能调整物流装备的运行路径、作业动作、工作速率等状态参数。

2）物流装备自身的多用途性、接口的可转换性，以及多种装备动态多重组合的便捷性。