博舍

人工智能在物流行业的应用综述与发展趋势 人工智能物流系统

人工智能在物流行业的应用综述与发展趋势

人工智能(artificialintelligence,AI),是一种研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,简言之,人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。人工智能技术的发展,将彻底改变人类的生产和生活,对于重复性的工作、简单的脑力工作(如:数据整理、校对、录入、车辆自动驾驶、设备无人控制等),将会很快被人工智能技术完全替代,这将对各个行业带来巨大的变革。物流行业作为工业生产的支柱服务业和社会生活的新兴服务业,将会成为人工智能最早和最大的受益者。物流装备、设备的智能化、无人化,物流信息的智慧化,物流行业的高效率、降成本,都将随着人工智能技术的大量应用而迅速得以实现。

本文将聚焦人工智能技术应用成熟的领域,同时结合典型的物流行业场景,结合头部企业的实践,对人工智能技术在物流领域的应用进行分析和总结,最后将结合对人工智能技术未来的发展方向,对智慧物流的发展趋势进行展望。

一、人工智能技术的发展与应用

从1945年第一台计算机ENIAC诞生之日起,人类对于制造出“人工智能”的努力就没有停止。1956年,约翰·麦卡锡等人发起了“达特矛斯夏季人工智能研究计划”,旨在召集志同道合的人共同讨论“人工智能”(此定义正是在那时提出的)。此次会议催生了现在人所共知的人工智能革命[1]。随着计算机科学的不断发展,综合博弈论、统计学、神经科学、机器人学等学科的发展,人工智能也蓬勃发展,同时,人工智能的核心问题也越发清晰——建构能够跟人类相似甚至超越的推理、知识、规划、学习、交流、感知、移物、使用工具和操控机械的能力等[2][3][4]。经过几十年人类的各种尝试和探索,人工智能已经有了初步的成果,其在很多领域已经超越了人类,2016年AlphaGo击败韩国棋王李世石让世人惊叹[5],人工智能在图像识别、语音识别、数据挖掘与分析、自动控制等工作也展现了不低于人类的智能,这极大的解放人类,并推动了社会效率的提升。人工智能的实现方法和应用场景多种多样,最基本的人工智能技术的应用可分为四大部分:感知能力,认知能力,创造力和智能[6]。

1.感知能力

人类通过感官(皮肤、眼、耳等)收到来自环境的刺激,并产生触觉、视觉、听觉、嗅觉、味觉等,然后通过说话或动作来与环境进行互动。人工智能技术帮助智能体学习获得与人类相似的感知能力,并最终完成相关的工作。感知能力可以归纳为看、听、说、读、写、感觉六种能力。

“看”:机器视觉,图像识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别等。

“听”:语音识别,自然语言理解等。

“读”:自然语言处理,语音转换文本等。

“写”:机器翻译,自然语言生成等。

“说”:语音生成,文本转换语音等。

“感觉”:数字嗅觉,数字味觉[7],微表情识别(情绪感知)等。

在感知能力方面,人工智能与人类的差距已经很小,甚至在如机器翻译、人脸识别、图像识别等领域,人工智能丝毫不逊色与人类,甚至比人做的更好。

2.认知能力

认知能力指的是人类通过学习、判断、分析等心理活动来了解消息、获取知识的过程与能力,对人类认知的模仿与学习也是目前人工智能研究的焦点领域,主要包括:

分析识别能力:例如语言和图像识别(卷积神经网络识别图像如图1所示)、产品推荐、垃圾邮件识别、信用风险分析、消费行为分析等。

图1 卷积神经网络识别图像示意图

预测能力:例如基于人工智能的设备寿命预测、智能天然灾害预测与防治。

判断能力:例如AI下围棋、自动驾驶车、智能搜索、智能控制、博弈等。

学习能力:例如机器学习、深度学习、强化学习等各种学习方法。

在认知能力方面,人工智能在很多领域与人类还存在差距,但在部分细分领域内,已经可以达到人类的智能,例如下围棋、自动驾驶等领域。

3.创造力

创造力指的是人类产生新思想、新发现、新方法、新理论、新设计,创造新事物的能力,它是结合知识、智力、能力、个性及潜意识等各种因素优化而成,这个领域目前人类仍遥遥领先人工智能,但人工智能也在不断发展,例如人工智能作曲、作诗、小说创作、绘画、设计等技术,均有大量的团队在不断探索。

4.智能

智能指的是人类深刻了解人、事、物的真相,能探求真实真理、明辨是非,指导人类可以过着有意义生活的一种能力,这个领域牵涉人类自我意识、自我认知与价值观,是目前人工智能尚未触及的一部分,也是人类最难以被模仿的一个领域。

二、人工智能在物流领域的应用

不同的典型物流行业场景有不同的特点,所需要的技术也不尽相同,应当根据实际的需求确定技术的应用。下面针对一些典型的物流场景,阐述可能应用的相关人工智能技术(参见图2)。

图2 典型物流场景下的人工智能技术的应用

1.供应商管理

供应商是生产加工型企业或电商企业的供货者,科学采购、高效收货与质检、智慧财务管理系统等,都能够提高供应环节的效率,降低运行成本。

(1)智慧采购系统:结合图像识别技术、大数据分析与深度学习技术,分析历史的采购信息并挖掘其中的深层逻辑,形成科学的采购决策,做到适量采购、适时采购,减少过多库存对资金成本的占用,避免过少库存面临的机会损失。

(2)智慧质检系统:图像识别技术的应用,可以迅速清点货物的种类和数量,配合上无人机的应用,能够更加快速;专家系统的使用可以高效的判断货物质量。人工智能技术的应用可以减少质检人员的数量,降低成本,而且可以采用对货物质量的全面检查,避免抽查模式潜在的问题。

(3)智慧财务系统:图像识别与深度学习的结合,可以显著提升报表的处理效率,减少出错率;大数据分析能够进行风险评估,避免一些潜在的财务风险。

2.仓储管理

仓储管理包括入库、存储和出库(拣货)等重要环节,涉及到数量庞大的物流机器人、自动仓储设备、运输设备和人员,占用了企业的大量资金。将仓储管理智能化,将为物流行业带来颠覆性的改变。

(1)智慧存储设备:目前,在仓储环节应用的物流设备种类丰富,功能各异。历史发展悠久的堆垛机货架,更加高效的多层穿梭车系统,针对小料箱的高效存储设备MiniLoad等。针对仓储设备的智能化运行,计算机视觉、深度神经网络、机器学习、自动控制等技术的应用,将极大的提升存储设备的周转效率,尽可能的提高设备的利用率;针对仓储设备的科学规划和实施,大数据分析和专家系统等技术,能够提升系统规划的效果;针对仓储设备的维护和保养,采用基于设备数据的寿命预测技术,能够准确、预先的对设备的状态进行掌握,便于提前采取措施。冷库存储是存储行业的一个特殊领域,生鲜、药品等特殊商品需求较大。人工智能技术打造的新型自动化冷库,利用大数据分析可将采购预测与仓储现状结合,自动控制技术可以针对冷库低温的特点,更好地控制仓储货架所用的穿梭车和堆垛机、搬运使用的叉车、码垛使用的码垛机器人等设备。

(2)智能分拣系统:智能分拣系统包括分拣过程中使用的运输设备如AGV、智能分拣车、传送带等,以及分拣过程中的信息流。路径规划、机器视觉等技术,将赋予运输设备更多的智能,使得无人运输更加安全、高效。数据挖掘、大数据分析等技术,能够将拣选订单进行更合理的拆分与合并,并与仓储设备、运输设备和人员形成联动,实现更高效的订单拣选。

(3)智慧盘库系统:库存盘点是一项耗费人力和物力的工作,但不能直接产生经济效益,因此,降低盘库的成本、提升效率很有必要。计算机视觉、图像识别、无人机等技术,能够迅速的对货物种类和数量进行盘点,相比于人工盘点,效率更高,准确率更高。

3.运输管理

运输环节实现货物的运输,主要包括运输设备和运输过程的信息管理。国内的运输方式有航空运输、铁路运输、公路运输和海路运输。公路运输灵活性高,货运量大,人工智能能够发挥更大的作用。日趋成熟的自动驾驶技术将彻底颠覆现有公路运输体系,更加高效、安全的行驶,更少的人力依赖,将极大地提升公路运输的效率。运输信息的管理内容繁杂,包括发车前的任务下达和路线规划,行驶中的信息跟踪和应急调度,以及到达目的地后的盘点、卸货和车辆状况检查等。人工智能技术对于信息的处理比人类更加高效,通过大数据分析能够为车辆的调度机制提供更加实时、可靠的方案,设备寿命管理能够系统性的监测车辆的状态,及时警报提醒,降低车辆故障发生率。大数据分析能够更好地监测冷链运输过程中的货物状态和司机行为,为保质保量的冷链运输提供更智能的监管。

4.配送管理

配送作为快递行业的“最后一公里”,面对的情景非常复杂。农村地区和城市地区的配送场景不同,不同大小城市的配送场景也不同,学校、商业区、住宅区的配送场景不同,采用智能配送设备和方案,能够提高快递服务业“最后一公里”的服务质量和服务效率。智慧快递驿站面对人群密集的场景能够发挥显著的效果。基于图像识别、数据分析的人工智能机器人能够辅助客户自助完成大部分的寄件和取件工作。同时,驿站设置的智能广告系统能为社会提供一定的公益服务和商业服务。基于自动驾驶的配送设备(车辆、其他辅助工具)适用于住宅区或农村地区等需要配送人员大量变换位置的配送场景,可以减轻配送人员的工作强度,提高配送效率。

5.客户管理

客户的信息管理和维护、从客户信息中描绘出客户画像、为客户提供更个性化的服务,都直接影响着客户的使用体验和企业的服务质量。智慧订单系统立足于图像识别技术和大数据分析,能够更加高效地处理客户的订单从下单至完成的全部流程,信息更加实时准确。基于大数据分析、知识积累和深度学习的智慧导购系统将为客户提供更精确的信息,提升客户的购物质量。智能客服系统是基于语音识别、逻辑推理、语音生成的新技术,将为客户提供售前咨询、售中管理、售后维护等服务,能够做到24小时不间断为客户提供个性化咨询方案,并减少企业客服人员数量,提高客服服务的质量。

三、人工智能赋能物流行业的实际案例

人工智能在物流行业已经有了丰富的应用,人工智能赋能物流行业带来了更多的效率提升和更好的经济性,物流行业也为人工智能提供了真实的应用场景,可以促进人工智能技术更好的发展。亚马逊作为一个覆盖全球的电商行业,人工智能技术已经渗透到其业务的方方面面,从采购到存储,从运输到配送,从信息世界到现实设备,同时也反向促进人工智能在机器人领域、信息处理领域、智能控制领域的飞速发展。国内的众多电商相关企业,如京东、淘宝、四通一达、顺丰等,都在不断探索人工智能技术的落地应用,大量设备制造厂商如极智嘉、旷视、快仓等企业,更是将人工智能与物流设备包括机器人、货架、搬运车辆等结合,从智能设备入手,为整个行业带来改变。

1.人工智能在仓储领域的应用

智能机器人在仓储作业中目前已经应用非常普遍,自动化立体仓库、无人叉车、AMR(AutomaticMobileRobot)即自主移动机器人等设备的应用,显著提高了仓库分拣、搬运的效率。亚马逊在2012年耗资7.75亿美元收购Kivasystems公司(专注于如何利用机器人在仓库里完成网上大量的订单派发工作)后[8],在其仓库中大规模应用Kiva机器人(如图3所示),将货架从仓库搬运至员工处理区,实现货到人的拣选,Kiva机器人的应用使得拣选效率增加了三倍,准确率更是达到了99.99%[9]。

图3 亚马逊Kiva机器人

图4 极智嘉智能拣选机器人

极智嘉(Geek+)作为新兴智能物流装备企业,研制开发的智能拣选机器人(如图4所示)也得到广泛应用,其成功为某医药企业物流中心搭建了使用AMR的月台集货场景,实现了出库集货和装车搬运的无人化;使用上百台智能拣选机器人(货架到人机器人)搭建货到人拣选平台,打造出跨楼层、跨区域的综合性解决方案[10]。京东拥有极其庞大的智能仓群,“智能大脑”作为京东亚洲一号的“司令官”,精细控制使得仓库中自动化立体货架、无人叉车、无人分拣机、打包机等智能单元能够协调作业,“智能大脑”通过每分钟上亿次的计算,对比传统仓库,能够将智能仓库效率提高至少3倍以上[11]。

2.人工智能在配送领域的应用

无人机配送作为一种不受地形、交通、人员限制的配送方式,成为未来快递配送的主要趋势。早在2013年12月,亚马逊就发布PrimeAir无人快递,顾客在网上下单,如果重量在5磅以下,可以选择无人机配送,在30分钟内把快递送到家。整个过程无人化,无人机在物流中心流水线末端自动取件,直接飞向顾客[12]。2020年4月,亚马逊获得了美国联邦航空管理局(FAA)的批准,可以在美国地区运营PrimeAir快递无人机,亚马逊的配送体系正式进入“海陆空”时代[13]。亚马逊最新版本的PrimeAir快递无人机(如图5所示),是一种混合动力飞机,能够垂直起飞和着陆。

图5 亚马逊无人机

机器采用了热成像、深度摄像头等设备来探测危险,在AI模型的帮助下,PrimeAir可以自动识别飞鸟等障碍物,实现安全飞行。在国内,顺丰自主研发的用于派送快件的无人机完成了内部测试,在局部地区试运行,这种无人机采用八旋翼,下设载物区,飞行高度约100米,内置导航系统,工作人员预先设置目的地和路线,无人机将自动到达目的地,误差在2米以内[14]。淘宝联合圆通速递,在北京、上海、广州部分区域开展的无人机快递实验[15]。目前,鉴于无人机市场的逐渐繁荣和其具备的强大潜力,我国相关部门正在加快法律法规的制定,确保无人机能够在安全、可靠的前提下被大规模使用,改变人们的生产生活方式。

3.人工智能在数据分析领域的应用

大数据应用是贯穿电商行业的关键技术,更高效、更有价值地利用数据,就能更多地节省成本、更大地提升效益。亚马逊依靠其强大的技术能力,将大数据分析推向电商行业的各个环节[16]:亚马逊有一套基于大数据分析的技术来帮助精准分析客户的需求,提升客户购物体验;大数据驱动的仓储订单运营非常高效,在中国亚马逊运营中心最快可以在30分钟之内完成整个订单处理;数据驱动的亚马逊客户服务在中国提供的是7×24小时不间断的客户服务,首次创建了技术系统识别和预测客户需求,根据用户的浏览记录、订单信息、来电问题,定制化地向用户推送不同的自助服务工具,大数据可以保证客户可以随时随地电话联系对应的客户服务团队。亚马逊利用大数据分析技术对整个物流链条进行了全面提升,实现了更高效的仓库入库、商品测量、货物拣选、智能分仓和调拨、可视化订单作业、包裹追踪等功能。在国内,各大科技企业在大数据应用相关的技术研发和应用方面也日渐成熟。腾讯优图实验室使用深度学习技术研发的文字识别(OpticalCharacterRecognition,OCR)系统[17],通过计算机视觉识别表单内容,能够快速便捷地完成纸质报表单据的电子化,可以有效地代替人工录入信息。阿里的智慧客服系统(如图6所示)集合了包括语音识别、自然语言理解、自然语言生成、文本转换语音等多种人工智能技术,能够提供多场景的智能咨询服务,为客户提供不间断的高质量服务,减少客服的人工成本[18]。

图6 智慧客服系统技术路线图示意

四、智慧物流发展趋势

科学技术的进步和人类社会的发展,让身处时代洪流的每一个人,都对未来的变化充满期待。“人工智能”作为“复制并超越人类智能”的技术,将彻底改变人类世界。物流行业将会更早受到人工智能等新技术的淬炼,将这个涉及到人类生产生活方方面面的“大服务业”推向新的层面,在人工智能技术不断发展和物流行业不断前进的进程中,以下几个方面的内容都值得大家关注:

1.无人机仓储系统

图7 无人机仓储系统示意图

新型通讯技术的飞速发展与无人机技术的日渐成熟,必将催生出更高效、更灵活的无人机仓储系统(如图7所示)。目前,使用无人机配合图像识别技术,进行仓库的盘库作业已经成为现实,未来,使用无人机进行所有的仓储作业,也将成为可能。现在的仓储作业,无论是搬运作业或是拣选作业,都是在二维平面上的作业,无论运输设备如何变化、拣选策略如何优化,都难以摆脱场地因素的限制。无人机相比与传统设备,实现了由地面二维到空间三维的巨大转变,必将彻底颠覆现有的仓储行业。在将来的仓库中,只需少量的维护人员就能运营庞大的仓库,无人机群如同蜜蜂群采蜜一般劳动,与高层货架无缝衔接,在智能机器人和智能打包机的配合下,独立完成仓储环节所涉及的收货、入库、存储、出库、拣选、打包等所有工作。

2.“陆空一体”的无人配送体系

自动驾驶技术将促成彻底的物流配送无人化。设置在城市社区中的无人快递站,将由智能机器人单独运营,完成自动化收货与暂存。收货完成之后,运行速度快、搬运能力强的无人快递车将会为人员稠密的区域提供配送服务,灵活性强、无视地形影响的无人机将会为人员分散、地形条件差的区域提供配送服务,打造出“陆空一体”的高效配送体系。无人快递车与无人机同时具备收货功能,能够满足客户的寄件需求。

3.智能信息系统

“数据驱动物流”的理念将被更广泛的实践,物流企业所涉及的所有信息都将由“智能信息系统”进行智慧管理。相较于传统的信息管理系统,大量依赖人的记录、整理、上传、分析、决策,智能信息系统将从数据的采集、分析、利用和存储等多反面,替代人力,实现信息管理的无人化,信息利用的高效化。以电商为例,客户的订单将成为驱动整个网购流程的信息原动力,智能信息系统会将其转化为采购的依据、仓储的作业准则、运输的调度前提、配送的指导方针,让电商企业以最小的代价提供最高质量的服务。

4.物流行业将变为知识密集型产业

随着人工智能等新技术的不断成熟和大规模的工业应用,物流行业将从一个劳动力密集型的产业转变为一个知识型密集的产业,企业将更加注重专业人才、技术、专利等的积累。研发人员将为企业的智能化提供源源不断的动力,高级工程师将成为仓储、运输、配送等环节的保障力量,大量工人忙碌的场景将不复存在,少量专业人员就可以维护庞大的物流链条。

亚马逊使用人工智能提高物流和交付速度

近日,亚马逊北美和欧洲客户配送、全球运营服务副总裁StefanoPerego表示,公司正专注于使用人工智能来加快送货速度,以缩短产品和客户之间的距离。

人工智能在亚马逊运营的各个方面都发挥着作用。这包括将人工智能用于交通,如地图和路线规划,以及考虑天气条件等因素。此外,人工智能还能帮助顾客在亚马逊上搜索所需产品。

目前,亚马逊正在优先考虑人工智能来优化其库存。StefanoPerego强调库存安置的重要性,认为这是减少提供服务费用的一个关键领域,“想象一下,决定把这批库存放在哪里是一个多么复杂的问题。我们要缩短与客户之间的距离,提高交货速度。”

亚马逊一直在优先考虑其“区域化”计划,该计划旨在从附近的仓库而不是遥远的地方向客户交付产品。然而,实现这一目标需要先进的技术来分析数据和模式,以预测产品需求并确定最佳库存放置。

人工智能在实现这一目标方面发挥着至关重要的作用。通过战略性地将产品放置在更靠近客户的位置,亚马逊可以促进当日或次日交付,类似于其Prime订阅服务。根据Perego的说法,如果人工智能业务进展顺利。在美国,超过76%的客户订购的产品都将来自其所在地区的配送中心。

4月13日,亚马逊宣布发布Bedrock,这是一种人工智能模型,将允许亚马逊网络服务用户从基础模型中构建生成AI。

亚马逊还在其配送中心使用机器人技术来完成重复性工作,如搬运沉重的包裹。该公司表示,75%的亚马逊客户订单目前是由机器人处理的。StefanoPerego将自动化设备称为“协作型机器人”,这强调了亚马逊看待人类和技术的合作。当自动化和人工智能变得更加广泛时,亚马逊将做出适当调整,而不是消除工人所从事的工作。

智能物流系统领域国内外的发展状况及趋

一、国内外的发展状况

智能物流系统(IntelligentLogisticsSystem,ILS)是最近提出的一个概念,可以认为ILS是在智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,ITS)和相关信息技术的基础上,电子商务(ElectronicCommerce,EC)化运作的现代物流服务体系。它通过ITS和相关信息技术解决物流作业的实时信息采集,并在一个集成的环境下对采集的信息进行分析和处理,通过在各个物流环节中的信息传输,为物流服务提供商和客户提供详尽的信息和咨询服务。ILS希望实现以下两个目标:①对物流企业本身进行过程重组(BusinessProcessRe-Engineering,BPR),使传统物流企业的管理和业务流程得到根本性的改造,从而使其能够在信息化社会中得以生存;②在EC的运营环境下,为客户提供从前所不能提供的增值性物流服务,这些增值性的物流服务将增强物流服务的便利性,加快反应速度和降低服务成本,延伸企业在供应链中上下游的业务。目前一致认为ILS应至少包括如下技术:

集成化的物流规划设计仿真技术(物流规划设计的可视化技术);

物流实时跟踪技术;

网络化分布式仓储管理及库存控制技术;

物流运输系统的调度与优化技术;

物流基础数据管理平台和软件集成技术。

以下分别介绍上述技术的国内外发展情况。

1、集成化的物流规划设计仿真技术(物流规划设计的可视化技术)

此项技术应用的范围非常广泛,大到物流园区的规划设计,小到企业生产物流的规划设计,都可以利用物流规划设计仿真技术对规划和设计方案进行比选和优化,它实现的基本功能包括:

(1)可以用三维虚拟物流中心模型来模拟未来实际物流中心的情况;

(2)使用虚拟中心仿真器可以对物流中心的建设进行较精确的投入-产出分析;

(3)在参观客户现场及参阅仓库图纸等的基础上,可以在计算机上构筑模拟仓库,并模拟各种库中作业;

(4)可以模拟生产型物流的现场作业,并提供物流作业效率的评价结果;

(5)可以在计算机上虚拟物流传输和运输业务,模拟配车计划及相关配送业务;

(6)可以灵活地变更物流作业顺序,进行物流作业过程重组分析,优化方案比较等。

近年来,集成化的物流规划设计仿真技术在美日等发达国家发展很快,并在应用中取得了很好的效果。如美国的第三方物流公司Catepillar开发的CLS物流规划设计仿真软件,它能够通过计算机仿真模型来评价不同的仓储、库存、客户服务和仓库管理策略对成本的影响。世界最大的自动控制阀门生产商Fisher在应用CLS物流规划设计仿真软件后,销售额增加了70%,从仓库运出的货物量增加了44%,库存周转率提高了将近25%,而且其客户对Fisher的满意度在许多服务指标上都有增加。Fisher认为这些业绩在很大程度上归功于物流规划设计仿真软件的使用。

日本在集成化物流规划设计仿真技术的研发方面处在世界领先地位,其最具代表性的成果是以前从事人工智能技术研究的AIS研究所研发的RalC系列三维物流规划设计仿真软件。RalC的适用范围十分广泛,在日本,包括冷冻食品仓储、通信产品销售配送、制药和化工行业的企业物流等都有RalC的应用,并且产生了相当好的效益。此外,日本东芝公司的SCP(SupplyChainPlanner)物流仿真软件也具有十分强大的功能。

在我国,集成化物流规划设计仿真技术的研发目前还处在起步阶段,从2001年开始,山东大学和同济大学开始了相关领域的预研工作,但目前还未见到研发出的实际产品。

2、物流实时跟踪技术

ILS与传统物流显著的不同是它能够提供传统物流所不能提供的增值服务,而物流的全程跟踪和控制是ILS提供的最重要的增值服务之一。国外的综合物流公司已建立自身的全程跟踪查询系统,为用户提供货物的全程实时跟踪查询,这些区域性或全球性的物流企业利用网络上的优势,目前正在将其业务沿着主营业务向供应链的上游和下游企业延伸,提供大量的增值服务,这其中美国联邦快递公司FedEx所提供准时送达服务(JustInTimeDelivery,JIT-D)具有代表性。FedEx目前每天要处理全球211个国家的近250万件包裹,利用其研发的基于Internet的InterNetShip物流实时跟踪系统,FedEx的JIT-D达到了99%。针对每一个包裹,FedEx现在都可以实时跟踪从包裹收取开始到包裹送达完成这一全过程的每一环节。同时,公司的信息服务网络Powership可以使货主和收货人能够在全球通过Internet浏览服务器实时跟踪其发运包裹的状况,目前FedEx每个月要为来自全球超过5000个网站的数百万查询请求提供货物实时跟踪服务。由于能够提供传统物流所不能提供的增值服务,一些大企业如Cisco等也非常愿意与FedEx结成战略联盟,它们通过EmbeddedExtranet技术将彼此的企业网互联。美国国家半导体公司也将自己的物流业务全部委托FedEx去做,该公司认为FedEx的物流服务不仅能满足它的JIT生产要求,而且能显著降低它的销售成本。目前该公司产品的平均送达时间已从以前的4周缩短为1周,分销成本从占总销售额的2.9%下降到了1.2%。美国UPS公司也认为如今提供信息服务已是包裹递送业务中的一个至关重要的竞争因素,他们已通过广泛应用三项以信息为基础的技术来提高其服务能力。第一,条形码和扫描仪使UPS公司能够有选择地每周7天、每天24小时地跟踪和报告装运状况,顾客只需拨个免费的电话号码,即可获得“地面跟踪”(GroundTrac)和航空递送这样的增值服务(MaxiTrac)。第二,UPS公司的递送驾驶员现在携带着以数控笔技术为基础的笔记本电脑到排好顺序的线路上收集递送信息。这种笔记本使驾驶员能够用数字记录装运接受者的签字,以提供收货核实。第三,UPS公司最先进的信息技术应用是一个全国无线通信网络,蜂窝状载波电话技术使驾驶员能够把实时跟踪的信息从卡车上传送到UPS公司的中央电脑。在国内,拥有最大的物流配送体系的中国邮政已决定建立并完善其Internet服务的物流配送环节,此外一些地方的运输部门和企业也积极地为用户建立物流全程信息服务和有效控制与管理,并在局部小范围内建立了基于GPS的物流运输系统。但从整体来看,国内的物流公司大多是由传统的储运公司转变过来的,还不能真正满足用户的物流实时跟踪服务需求。

在科研领域,可以认为国内在物流实时跟踪方面的研究刚起步。

3、网络化分布式仓储管理及库存控制技术

目前,国内外许多企业都将其管理、研发部门留在市区,而将其制造环境或迁移到郊区,或转移到外省甚至国外,形成以城市为技术和管理核心,以郊区或外地为制造基地的分布式经营、生产型运作模式。对制造企业而言,在网络化制造环境下,机件加工、产品装配和产品仓储需要对相关不同区域的仓储活动协调进行有序地管理,对其库存根据市场地变化、配送地的调整进行实时的、动态的控制,使其满足不同用户的需求,这就对其物流系统提出了很高的要求,需要网络化分布式仓储管理及库存控制技术来满足这种要求。对第三方物流企业,由于仓储位置的地域性跨度极大,因此更需要网络化分布式仓储管理及库存控制技术来降低管理成本,提高效率。网络化分布式仓储管理及库存控制技术是ILS的一个不可或缺部分。

国内外的ERP软件,如在本领域处在领先地位的美国SAP公司的ERP软件R/3中就提供分布式仓储管理及库存控制模块,并在制造业企业中得到广泛应用。此外专家系统在网络化分布式仓储管理及库存控制领域也有广泛应用,如美国空军物流部门研发了针对仓储管理和库存控制问题的专家系统——“存货管理辅助系统(InventoryManagementAssistant,IMA)”,它目前以916000种零件的存货支持全球的19000架飞机。IMA能使仓储管理和库存控制人员在处理正常问题的情况下提高效率8%~10%,在处理复杂问题的情况下提高效率15%~18%。作为一种意外的收获,该专家系统在测试阶段中曾发现了一个价值60万美元的缺货项目误差。此外还有用于存货计划的专家系统IVAN,收集和扫描零售数据误差的专家系统Infoscan等。

在我国,同制造业物流相比,专门用于第三方物流企业的网络化分布式仓储管理及库存控制技术的研发相对滞后,就我们目前掌握的资料,还未曾见到有报道。而且即使是制造业,由于国内企业的特点也与国外企业相差极大,盲目高价引进国外成熟的ERP软件而不能使用的例子不胜枚举,而成功的则是凤毛麟角。

4、物流运输系统的调度优化技术

物流陪送中心配载量的不断增大和工作复杂程度的不断提高都要求对物流配送中心进行科学管理,因此配送车辆的集货、货物配装和送货过程的调度优化技术是ILS的重要组成部分。比如美国沃尔玛公司下属的一个配送中心,建筑面积达12万平方米,投资7000万美元,职工人数1200名,拥有运输车辆200台,400节载货车厢、13条配货传送带,在配货场设有170个接货口,每天能为分布在6个州的100家连锁店配送商品,经营的商品种类达4万种。象沃尔玛这样规模的配送中心,如果没有物流运输系统的调度优化技术支持,连正常运做都会十分困难,更谈不到科学的优化管理。

国内外学术界对物流运输系统的调度优化问题十分关注,研究的也比较早。由于物流配送车辆配载问题是一个NP完全问题,因此启发式算法是一个重要研究方向,如Clark和Wriht提出的节约法,Gillett和Miller提出的扫描法,Bramel和Simchi-Levi提出的基于选址问题的LBH法,Fisher和Jaikumar建立的一般分配算法,Christofides和Minggozzi提出的不完全树搜索算法,Pureza和Franca研究的Tabu搜索算法等。近年来,由于遗传算法(GeneticAlgorithm)具有隐并行性和较强的鲁棒性,因此在物流运输系统的调度优化方面的到了广泛应用。如Gabbert用GA解决大宗货物运输的低成本调度问题,Blanton和Wainwrite用GA解决时间窗约束下的车辆调度问题,Chen和Gen用混合GA解决模糊车辆调度问题,Malmborg把GA应用于基于服务的车辆调度问题。最近,也有人将蚂蚁算法(AntsAlgorithm)应用于物流运输系统的调度优化问题。国内也有很多学者对此问题作了深入研究,这里不在一一列举。

但目前国内存在的问题是:理论研究的多,能理论结合实际,真正为物流企业解决实际问题软件/硬件产品却非常少。

二、智能物流系统的发展趋势——它代表着现代物流的发展方向

ILS是一个在ITS系统的基础上,电子商务化运作的物流服务体系。它通过ITS系统解决物流作业的实时信息采集,并对采集的信息进行分析和处理,通过在各个物流环节中的信息传输,为物流管理者和用户提供详尽的信息和咨询服务;在EC的运营环境下,为客户提供增值性的物流服务。ILS提供的增值性服务包括以下几层含义和内容:

(1)加快反应速度和降低服务的成本

快速反应(QuickResponse,QR)已经成为物流发展的动力之一。传统观点和做法将加快反应速度变成单纯对快速运输的一种要求,但在需求方对速度的要求越来越高的情况下,它也变成了一种约束,因此必须想其他的办法来提高速度,所以第二种办法,也是具有重大推广价值的增值性物流服务方案,应该是优化物流系统的配送中心网络布局,重新设计适合的流通渠道,以此来减少物流环节、简化物流过程,提高物流系统的快速反应性能。而ILS中的集成化的物流规划设计仿真技术(物流规划设计的可视化技术)、网络化分布式仓储管理及库存控制技术和物流运输系统的调度与优化技术都将为QR提供技术保证。

(2)增加便利性

一切能够简化手续、简化操作的服务都是增值性服务。在提供物流服务时,ILS中的物流全过程跟踪技术,EC中的自动订货、基于Web的技术支持等都可以增加物流服务的便利性。

(3)延伸服务

采用ILS技术后,物流服务可以向上延伸到市场调查与预测、采购及订单处理:向下可以延伸到配送、物流咨询、物流方案的选择与规划、库存控制决策建议、货款回收与结算、教育与培训、物流系统设计与规划方案的制作等等。在EC的支持下,物流的结算不仅仅只是物流费用的结算,在从事代理、配送的情况下,物流服务商还可以替货主向收货人结算货款等。物流服务商还可以根据物流中心商品进货、出货信息来预测未来一段时间内的商品进出库量,进而预测市场对商品的需求,从而指导订货。关于物流系统设计咨询功能,第三方物流服务商还可以为EC经营者设计物流系统,为它选择和评价运输商、仓储商及其他物流服务供应商。

目前,能否提供以上延伸服务已成为衡量一个物流企业是否真正具有竞争力的标准。是否有能力将ILS技术有机集成于物流作业过程,也将是衡量一个物流企业是否是现代物流企业的尺度。 

人工智能如何改变内部物流中物料搬运车队的管理?

人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是指由人造系统所表现出来的智能。通过学习、理解、思考、适应和实施等手段,这种智能体现了与人类智能相似的特性。其核心目标是创建一种可以处理复杂任务,理解语言,响应环境,解决问题,进行学习和自我优化的系统。其分类包括弱人工智能和强人工智能。弱人工智能是指专门设计来处理特定任务的系统,例如语音识别或图像识别等。而强人工智能则是指具有全面的人类智能能力,能够理解、学习和应用知识,甚至可以理解或体验情感。

人工智能的应用非常广泛,包括但不限于自动驾驶,机器学习,自然语言处理,语音识别,图像识别,智能机器人,推荐系统等。随着科技的发展,人工智能已经深入到了我们生活的各个方面,从搜索引擎优化,到智能家居,从医疗诊断到金融交易。

内部物流(Intralogistics)指的是组织内部的物料流动管理,包括生产、储存、运输以及相关信息的处理。这个术语主要用于描述和优化企业内部的物流流程,旨在提高效率,降低成本,并满足客户需求。内部物流涵盖的活动包括从接收原材料和组件开始,到储存、拣选、运输,再到生产线上的使用,以及最终产品的包装、储存和分发。此外,内部物流还涉及到信息的流动,包括库存管理、订单处理、生产计划等。

内部物流的优化对于许多组织来说至关重要,因为它可以帮助企业提高生产效率,减少浪费,降低运营成本,并提升客户满意度。为了实现这些目标,许多企业正在引入新的技术和系统,如自动化、机器人技术、人工智能和物联网,以改进和优化内部物流的各个环节。

物料搬运车辆(Material Handling Vehicles)是一种专门用于在设施内部运输、搬运、装卸、堆放物料和产品非道路车辆。它们是内部物流系统的重要组成部分,对于提高物料处理效率和减少人力劳动有着重要的作用。包括:叉车、AGV、AMR、牵引车、物流台车、手推车、平板车、篮车等。

在今天的内部物流领域,物料搬运车队成为了关键的组成部分,它们的成员包括有人驾驶的车辆如叉车和牵引车,以及无人驾驶的物料搬运车辆如自动导引车(AGV)和自主移动机器人(AMR)。尤其是在新的工业4.0时代,人工智能(AI)的引入正在彻底改变物料搬运车队的管理方式,使其更加智能、高效和安全。

提高效率AI可以通过优化物料搬运车辆的路径和调度,减少无效运行和等待时间,从而提高效率。这样的优化适用于有人驾驶的车辆如叉车和牵引车,以及无人驾驶的物料搬运车辆如AGV和AMR。AI系统可以根据仓库的实时需求和运输任务,动态调整物料搬运车队的行驶路径和工作计划。

增强安全性AI可以通过预测和防止事故来提高安全性。AI可以使用机器学习算法,分析物料搬运车辆的运行数据,预测可能的安全隐患,提前采取预防措施。这种技术对于保护人驾驶车辆的驾驶员和其他工作人员的安全具有重要意义。

预测性维护通过AI的预测性维护功能,可以预测和识别物料搬运车辆可能会出现的机械问题,这可以减少突发的维修需求,减少设备停工时间,并提前计划维修,保持物料搬运车队的高效运行。

自动化AI还可以用于自动化物料搬运车队。无人驾驶的物料搬运车辆如AGV和AMR可以在无人监控的情况下,自主完成货物的装载、运输和卸载任务。这将大大减少对人力的依赖,并提高物料搬运车队的工作效率和精确度。

数据分析AI能够进行大量的数据分析,从而帮助管理者更好地理解物料搬运车队的运行情况,并进行有效的决策。例如,AI可以分析物料搬运车辆的使用模式、运行效率、能源消耗等,为车队的管理提供有用的洞见。

节约成本通过上述各种方式,AI有助于减少无效作业,提高设备利用率,减少维修成本,提高作业效率,从而为公司节省大量运营成本。

我们认为,人工智能的引入正在对内部物流中物料搬运车队的管理带来深远影响。无论是有人驾驶的车辆如叉车和牵引车,还是无人驾驶的物料搬运车辆如AGV和AMR,AI都为其提供了更智能化、高效化的解决方案,让物流运输更加高效、安全和经济。

2023世界人工智能大会 | 智能驾驶与无人系统展品

-智己汽车科技有限公司-

展位号:世博展览馆H1-C108

亮点展品:LS7、L7

亮点展品一:LS7

智己LS7通过极具震撼力的IMAX级驾舱视野、“最大套内面积”的全场景大五座、全明星驾控底盘等前所未有的技术变革,带给用户行业领先的驾控品质和座舱体验。作为目前屈指可数即将实现城市NOA(领航辅助)和正式开放高速高架NOA的车企,智己IMAD以更智能的驾驶表现,让每一位用户拥有“配备专职司机般的智驾自由”。

亮点展品二:L7

智己L7是中大型五座豪华智能纯电轿车,共推出五款车型,有着为驾控而生的电动车整车设计和百万超跑标准配置,是电动驾控领域新王者,加持更像人的IMAD智能驾驶与全新的科技体验,彻底改变用车场景。

-上海西井科技股份有限公司-

展位号:世博展览馆H1-C121

亮点展品:

全球首款智能换电无人驾驶商用车Q-Truck

全球首款智能换电无人驾驶商用车Q-Truck

全球首款智能换电无人驾驶商用车Q-Truck,配套智能能源服务PowerOnair,5分钟即可完成无人化电池补能,适用于海陆空铁、工厂等多个物流场景。Q-Truck还曾作为唯一无人驾驶卡车参演《流浪地球2》电影,目前产品已先后商业落地泰国、阿联酋、英国、马来西亚、墨西哥等国家。

-北京图森智途科技有限公司-

展位号:世博展览馆H1-C816

亮点展品:

图森域控集中式大感知盒子

图森域控集中式大感知盒子

图森域控集中式大感知盒子整合了图森自研的自动驾驶域控制器(TDC-TuSimpleDomainController)、集中式4Dradar解决方案、集中式RTK-GNSS/INS定位模块和感知与定位融合算法,支持接入OEM客户自研的规划和控制模块,实现感知方案总包、灵活度更高的自动驾驶功能开发模式。

-网易伏羲实验室-

展位号:世博展览馆H1-B709

亮点展品:

具身智能——无人装载机

具身智能——无人装载机

网易伏羲工程机器人首次将人工智能、游戏化交互、物联网等技术迁移到工程机械领域,使传统的工程机械也具备了智能化和自动化的能力,目前已在挖掘机、装载机等传统机械的智能化升级改造中应用。其中,装载机器人适用于混凝土搅拌站的智能化无人装载,采用无人驾驶技术,实现了路径规划、主动避障等自动化功能。

-中科智云科技有限公司-

展位号:世博展览馆H1-C313

亮点展品:智能无人塔吊系统

智能无人塔吊系统

中科智云的智能无人塔吊系统,搭载激光雷达等多种环境感知传感器,可扫描定位塔吊工作范围内的人员、机械、建筑物等,构建实时三维地图;并通过AI决策与控制技术,进行吊装物的自动路径规划,有效规避碰撞及人员伤亡等安全事故,高效完成塔吊作业。

-青岛慧拓智能机器有限公司-

展位号:世博展览馆H1-C819

亮点展品:

载山CARMO智能矿山运载机器人

载山CARMO智能矿山运载机器人

载山CARMO矿山智能运载机器人是一款真正意义的全时无人驾驶矿山运输设备,开创性的取消了传统驾驶室,无人驾驶系统前装设计可用于露天金属矿山、散货杂货码头等多场景的重载物料运输,可提供60吨负荷载重,驱动系统可提供最大20000牛米扭矩,满足35%的最大爬坡率,超大电量也能够满足更远的续航里程。

-锐驰智光(北京)科技有限公司-

展位号:世博展览馆C1221

亮点展品:MetaBeam32

MetaBeam32

MetaBeam32是锐驰智光面向自动驾驶及机器人场景研发的32线集成式激光雷达产品。MetaBeam32内部搭载锐驰智光自主研发的激光雷达集成收、发光学芯片,拥有稳定的性能和极具性价比的价格。

除以上亮点展品,深圳美团低空物流科技有限公司、上海集度汽车有限公司还将携新品亮相,敬请期待!7月6-8日,上海世博展览馆(浦东博成路850号)。返回搜狐,查看更多

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,一经查实,本站将立刻删除。

上一篇

下一篇