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智能物流與智慧化運營的創新
 

 

智能物流與智慧化運營的創新》


       房殿軍(德國物流研究院中國首席科學家):虛實必須融合才能形成智慧化。未來的智能工廠,一定是通過智慧化的運營方式去管理。未來我們要做智慧化的運營,最核心的問題是人機結合的問題。

       自從德國率先提出工業4.0之后,智能制造、智能工廠、智能物流熱浪席卷全球。那么,未來的智能物流具有哪些特點?未來的智能工廠如何通過智慧化的運營方式去管理?在2017LT中國物流技術峰會上,德國物流研究院中國首席科學家房殿軍博士作了題為《智能物流與智慧化運營的創新》的精彩演講。

       各位朋友,女士們,先生們,大家上午好!很榮幸能夠參加今天的盛會,今天我給大家演講的題目是《智能物流與智慧化運營的創新》。

       下面我主要從兩個基礎內容講起,首先是講CPS,再是物聯網和工業數據技術空間。

我們看一下大環境,中國制造2025,以及互聯網+的戰略上已經往前推進了,德國人提出了工業4.0,我用四個字來總結中國和德國,以及4.0的核心。那就是:上下虛實。中國人做事情,是一種牽引式的,也就是說自上而下的政府的導引作用非常強;德國是自下而上的,就是技術有了研發成果再往上推。虛實呢?我們強調互聯網+,中國的經濟在虛的層面,尤其是互聯網經濟電商的發展非常快,但是德國的制造業,德國的裝備制造業和物流技術是非常強的。所以虛實體現了中國和德國之間的差別。當然從4.0的核心技術上來講,也是虛實融合的一個很重要的體驗。

1、CPS

下面講的CPS,我們叫做信息物理系統,實際上是一種虛實融合最好的技術。上下實際上是要互動,因為只靠下,只靠上都是不夠的。信息物理系統CPS,就是在過去傳統嵌入式的技術上做了更多的智能化,也就是說把它的觸角,安裝上傳感系統使它和外部直接互動。它可以是主動的,甚至是生命期間可以主動變換角色的功能的設計。從CPS技的展示上從過去的機械化到電器化,自動化,現在是我們叫做到了CPS時代,自主化。剛才唐總提出來新零售下一些對物流的挑戰這一塊我們應對是用這種自主的技術,也就是說它能感知它在神經末梢和大家是互聯的,這個地方展示的一個智能按鈕技術是亞馬遜開發的。這個技術是一個雛形,也就是說一個按鈕可以滿足一個指令,尤其是西方這些大家對電腦和手機用得不熟的老人,通過按按鈕的形式可以實現后面平臺的運動,也就是說訂貨、配送到家和結算。

CPS實現一個虛實融合,也就是說物理世界和信息世界,當然李院士講的云的層面的東西,就是我們所謂的虛的層面的東西,虛的世界和實物的世界以及物理世界這兩個雙胞胎是越來越接近,而且融合度也越來越高。這個關鍵技術在于神經末梢技術,也就是說它們隨時感知物理世界的數據和狀況,同時在虛擬世界里面進行模擬,進行實時的時空優化,最終把信號反饋到實物世界去指導運作。這是現在需要面對的,智能制造也好,還有新零售的物流挑戰也好,這種技術是我們要去關注的。

2、物聯網和工業數據技術空間

第二點我給大家再講智能云方面在物聯網,以及工業數據間兩方面可以利用的地方。傳統的控制是金字塔式的控制,第一層已經實現了自動化。往上,從控制層面的話,是一個金字塔式的自上而下的控制行為。到了萬物互聯時代的話,實際上是實現了一個叫做離散式的,去中心化的模式。物聯網和服務聯網最終形成的是建立在智能化,智能傳感器系統的未來的離散式的網絡。剛才講的全世界是大倉庫,什么東西都能感知到,而且以最快的方式,最低的成本送到客戶手上,只有靠這種智能傳感器和萬物互聯才能實現。值得中國人驕傲的華為公司在窄帶互聯網方面有了突破,會在這個方面有很深層次的合作。

物聯網實際上用智能設備,尤其是物流設備方面一個非常重要的手段。因為只有這些技術設備,互聯互通了,才能夠實現一個及時的優化,準時的反應。這里面無論是車輛還是貨架,還是這里的人要相互連起來,這些是實現智能化,智慧化運作的一個基礎。

互聯網、物聯網要實現的是一個對全流程的一個數字化的打通。這里我們強調的是全流程,全流程數字化就是要依靠CPS技術,依靠物聯網技術把它們全部貫穿起來,這些東西一直到云端,大家知道窄帶互聯網可以實現低能耗,遠距離,高效的傳輸,雖然速度慢一些,但是某一些領域管理的庫存在什么地方的時候,定位的時候,這是一個比較優選的技術方案。一直到云端可以把這些信息直接傳上去。德國人重點研究的一個國家項目,就是所謂的工業數據空間的技術。因為最主要的是把工業,或者是說企業運營當中產生的這些數據有效的管理起來,有效的使用起來。所謂管理是首先實現產權問題,另外是要安全的使用,也就是說使用它的時候不要產生對公司或者數據的破壞性影響。數據不能被篡改,這些數據的整個使用,被誰使用,誰使用要交費,這些所有權的問題都是要在這種德國人正在開發研究的工業數據空間技術上去實現。這是實現智慧化運營的一個很重要的基礎,因為只有知道大數據的來源和歸屬才有權,才能夠正常的使用這些數據。

下面我想給大家展開一下,稍微暢想一下未來的物流技術,這當然是基于我們的研究現狀。

1、去中心化

智能物流技術有幾大特點。首先是去中心化的,剛剛講萬物互聯首先是不可能有一個中心的,是多個中心的。然后有了去中心化必須要去,每一個點都有自己的自主決策能力,不然的話就是一團散沙,沒有意義。網絡這是必要的,全流程的數字化,剛才我強調全流程才有價值。過去我們實現的自動化,未來我們要實現高柔性的自動化。因為剛性自動化在4.0時代,在新零售下對物流的要求是滿足不了的,必須是一種高柔性的,當然最終是一個智能化的概念。智能物流和智能生產之間在不斷的融合。從寶馬的應用端可以看到,實際上生產和物流之間的界限已經沒有了,已經慢慢的融合為一體了。現在為什么說搞智能生產、智能制造的很多企業要轉過頭來搞智能物流了,因為他們融合在一起了。物流的空間往智能生產方向來走,這是從智能物流發展趨勢上大家一定要把控的一個,這個也要跨界。因為我們叫做物流生產本來是有界的,其實是沒有的,從技術上必須要研發這種打穿物流和技術,和生產的壁壘的技術。

剛才唐總反復強調了末梢神經,末梢神經的技術,比如說德國研究的智能標簽的技術。我們知道阿爾法D這個標簽已經在過去應用,現在已經升級為智能標簽,升級為比阿爾法D更強的具有自主決策能力的標簽可以實現對環境的感知。上面甚至是有各種各樣的傳感器,像這種裝在集裝箱上的標簽,可以存放一百多頁的文件,將來我們不需要那么多紙質文件在集裝箱里面,無論是在工廠還是在運輸中,靠傳感器可以測出來,對溫度、濕度、碰撞的信息都可以記錄下來。這些信息是我們未來要做的智能物流,也有是說末梢物流技術必須從這一點開始做起,而且德國人已經開始了這個方面的研究。

2、柔性化

剛剛我提到了一定要柔性化,這是從搬運系統來講的。我們從剛性的,軌道的運輸,柔性的,雖然是手動,但是駕駛著車輛,到現在倉庫里面比較常用的自動分揀技術,大家看從剛性、柔性,最后是再剛,然后是自主。柔性的自動化是自主的自動化。這樣的自動化,實際上我們可以看到在德國物流業的實驗室里面就是這樣的。所謂的柔性化的自動化,因為每個車輛都是自主的,它既可以在地面上跑,又可以在貨架上跑,因為它實現的生產和物流的一個很好的融合。不需要像過去那樣,生產和物流之間有一個交接,甚至是清點,現在不用了。一切都是可以用一輛車全部拉到工廠的,這樣的技術是我們未來要去遵循的,要去滿足的。像工業4.0和新零售下的物流的要求,就是靠這種靠柔性的技術來實現的。

還有就是物流節點隨時在變。大家知道經濟形態,客戶的需求是不斷變化的,這個時候我們要打造這樣的物流結點,是隨時可以搬遷的物流節點,不像過去。我們未來要實現這種高柔性的,可以隨時搬遷的這樣的自動化的技術,搬到一個點,然后馬上裝起來就能夠用,這個節點不需要用了就馬上搬到另外一個點去。

3、云技術

最后給大家匯報一下智慧化的運營創新。剛才李院士的報告里面已經講到了云技術,大數據的問題,實際上沒有大數據就沒有辦法實現這種智慧化的運作。當然,硬件部分,基礎設施是剛才我們講智能物流的時候,這是必須的。虛實必須融合才能形成智慧化。

那么,在這里產生的企業大數據,從供應商開始,經過企業一直到客戶,全流程的各個層面的數據,必須用一種合理的方式,把它管理起來,從中提煉出可用的數據。

我舉一個例子。這是我們在德國做的一個電商項目。電商過去的數據里面存在很多規律,也存在很多噪音,直接拿過來用是沒有價值的,甚至是誤導未來的預測。我們從中挖掘出它的DNA,也就是說這個數據里面到底有哪些規定。挖掘了之后,來指導我們真正的物流操作,這是非常重要的。因為大家知道中國的電商,尤其是最后一英里的問題非常多,社會的浪費也比較大,污染也非常嚴重。要解決好這個問題,可以精準的預測物流量的需求,需要多少人搬運,多少人去分揀,需要多少車輛,這些如果預測得非常準的話,對大物流的改善是非常好的。

智慧化運營

未來的智能工廠,一定是通過智慧化的運營方式去管理。現在我們的這種管理方式,由人手控的管理方式已經不適用的,簡單的ERP管理也存在問題了。這種典型的未來工廠模式要實現的人機互動,虛實融合的這么一種新的業態。我們剛剛提到了,提煉出來的大數據和規律會指導我們的日常工作。虛實融合的技術對實際的運營會有實際的指導意義,這是一個愿景,未來的工廠里面可以看到自動化的程度很高,柔性化的自動化程度很高,而且里面會有各種各樣的人機接口來實現人機的互動。舉一個簡單的例子,可以看到虛擬現實或者增強現實技術用在物流分揀,物流運作中的操作。這些技術也是對我們的運營有一定創新性甚至是革命性的改變,我們必須做好怎么樣去應對,迎接這樣的挑戰和應用這些新技術去支撐和更好的做好運營。

未來我們要做智慧化的運營,最核心的問題是人機結合的問題。剛才也提到了萬物互聯的問題,人與設備,人與物料,人與商品的一些互聯互通的問題。未來必須要看到這個界限是融合在一起的,人和物,人和設備之間實際上是在一個大網絡里進行融合的。社交網絡里面和你進行對話的,不見得是一個人,現在已經是很多的是設備或者是智能技術。李院士提出來互聯網+,智能化+或者是人工智能+這個概念實際上是對的,未來基于大數據,基于人工智能的研發,人和物,人和設備之間是完全融合為一體的,讓我們很難分出界限,只有這樣,我們才能真正實現末梢神經的互聯互通,實現整體的一個有效的互動。

我們再舉另外一個例子,德國人已經成功在汽車領域實現了智慧化的運營管理。現在基本上德國的四大品牌汽車都在用智慧供應鏈的實時的運營體系。德國汽車已經賣到了全球,在全球都有生產基地,他們的零部件已經在全球有一些供應商。這樣的跨境,甚至是跨大洋的供應鏈體系,如果沒有這樣有效的,基于實時數據的調動系統,很難做到最優化。要實現智慧運營,在供應鏈領域,德國人已經走在了前面。如果我們說工人在工業4.0,物流技術,硬件技術方面已經做了一些工作的話,那么他們在供應鏈上的領域及智慧供應鏈的領域會走得更早。因為這個技術,是早在十年前就開始研發的,實際上現在已經普遍用在了德國的汽車制造領域。

德國強調的是一個智能決策支持系統,并不是一個簡單的就把人取代,最終決策者是人,但是人得到的支持是基于大數據,實時信息的建議,這是非常重要的。一旦這艘船沉沒之后,很多的應急措施就會反應起來,包括會組織進行搬運,而且可能出現庫存斷裂的情況,也會及時用相應的措施去解決,這樣的技術用飛機的搬運形式來實現快速的調度。這是德國人已經在這個方面實現的,弗勞恩霍夫在這個方面有很多的研究,智能物流和智能制造領域方面有最大的研究基地,可以和在座的中國企業進行合作。智能時代已經來臨,我們中國物流技術行業,大家一定要把握好這次新的發展機遇。

謝謝大家!

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