《智能物流與智慧化運營的創(chuàng)新》
房殿軍(德國物流研究院中國******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,***核心的問題是人機結(jié)合的問題。
自從德國率先提出工業(yè)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(shù)峰會上,德國物流研究院中國******科學家房殿軍博士作了題為《智能物流與智慧化運營的創(chuàng)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(chuàng)新》。
下面我主要從兩個基礎(chǔ)內(nèi)容講起,首先是講CPS,再是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)空間。
我們看一下大環(huán)境,中國制造2025,以及互聯(lián)網(wǎng)+的戰(zhàn)略上已經(jīng)往前推進了,德國人提出了工業(yè)4.0,我用四個字來總結(jié)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(shù)有了研發(fā)成果再往上推。虛實呢?我們強調(diào)互聯(lián)網(wǎng)+,中國的經(jīng)濟在虛的層面,尤其是互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟電商的發(fā)展非???,但是德國的制造業(yè),德國的裝備制造業(yè)和物流技術(shù)是非常強的。所以虛實體現(xiàn)了中國和德國之間的差別。當然從4.0的核心技術(shù)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(tǒng),實際上是一種虛實融合******的技術(shù)。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(tǒng)CPS,就是在過去傳統(tǒng)嵌入式的技術(shù)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(tǒng)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(shè)計。從CPS技的展示上從過去的機械化到電器化,自動化,現(xiàn)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(zhàn)這一塊我們應對是用這種自主的技術(shù),也就是說它能感知它在神經(jīng)末梢和大家是互聯(lián)的,這個地方展示的一個智能按鈕技術(shù)是亞馬遜開發(fā)的。這個技術(shù)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(xiàn)后面平臺的運動,也就是說訂貨、配送到家和結(jié)算。
CPS實現(xiàn)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(guān)鍵技術(shù)在于神經(jīng)末梢技術(shù),也就是說它們隨時感知物理世界的數(shù)據(jù)和狀況,同時在虛擬世界里面進行模擬,進行實時的時空優(yōu)化,***終把信號反饋到實物世界去指導運作。這是現(xiàn)在需要面對的,智能制造也好,還有新零售的物流挑戰(zhàn)也好,這種技術(shù)是我們要去關(guān)注的。
2、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)空間
第二點我給大家再講智能云方面在物聯(lián)網(wǎng),以及工業(yè)數(shù)據(jù)間兩方面可以利用的地方。傳統(tǒng)的控制是金字塔式的控制,******層已經(jīng)實現(xiàn)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(lián)時代的話,實際上是實現(xiàn)了一個叫做離散式的,去中心化的模式。物聯(lián)網(wǎng)和服務聯(lián)網(wǎng)***終形成的是建立在智能化,智能傳感器系統(tǒng)的未來的離散式的網(wǎng)絡。剛才講的全世界是大倉庫,什么東西都能感知到,而且以***快的方式,******的成本送到客戶手上,只有靠這種智能傳感器和萬物互聯(lián)才能實現(xiàn)。值得中國人驕傲的華為公司在窄帶互聯(lián)網(wǎng)方面有了突破,會在這個方面有很深層次的合作。
物聯(lián)網(wǎng)實際上用智能設(shè)備,尤其是物流設(shè)備方面一個非常重要的手段。因為只有這些技術(shù)設(shè)備,互聯(lián)互通了,才能夠?qū)崿F(xiàn)一個及時的優(yōu)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(xiàn)智能化,智慧化運作的一個基礎(chǔ)。
互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)的是一個對全流程的一個數(shù)字化的打通。這里我們強調(diào)的是全流程,全流程數(shù)字化就是要依靠CPS技術(shù),依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把它們?nèi)控灤┢饋?,這些東西一直到云端,大家知道窄帶互聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)低能耗,遠距離,高效的傳輸,雖然速度慢一些,但是某一些領(lǐng)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(yōu)選的技術(shù)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******項目,就是所謂的工業(yè)數(shù)據(jù)空間的技術(shù)。因為***主要的是把工業(yè),或者是說企業(yè)運營當中產(chǎn)生的這些數(shù)據(jù)有效的管理起來,有效的使用起來。所謂管理是首先實現(xiàn)產(chǎn)權(quán)問題,另外是要安全的使用,也就是說使用它的時候不要產(chǎn)生對公司或者數(shù)據(jù)的破壞性影響。數(shù)據(jù)不能被篡改,這些數(shù)據(jù)的整個使用,被誰使用,誰使用要交費,這些所有權(quán)的問題都是要在這種德國人正在開發(fā)研究的工業(yè)數(shù)據(jù)空間技術(shù)上去實現(xiàn)。這是實現(xiàn)智慧化運營的一個很重要的基礎(chǔ),因為只有知道大數(shù)據(jù)的來源和歸屬才有權(quán),才能夠正常的使用這些數(shù)據(jù)。
下面我想給大家展開一下,稍微暢想一下未來的物流技術(shù),這當然是基于我們的研究現(xiàn)狀。
1、去中心化
智能物流技術(shù)有幾大特點。首先是去中心化的,剛剛講萬物互聯(lián)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(wǎng)絡這是必要的,全流程的數(shù)字化,剛才我強調(diào)全流程才有價值。過去我們實現(xiàn)的自動化,未來我們要實現(xiàn)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***終是一個智能化的概念。智能物流和智能生產(chǎn)之間在不斷的融合。從寶馬的應用端可以看到,實際上生產(chǎn)和物流之間的界限已經(jīng)沒有了,已經(jīng)慢慢的融合為一體了?,F(xiàn)在為什么說搞智能生產(chǎn)、智能制造的很多企業(yè)要轉(zhuǎn)過頭來搞智能物流了,因為他們?nèi)诤显谝黄鹆?。物流的空間往智能生產(chǎn)方向來走,這是從智能物流發(fā)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(chǎn)本來是有界的,其實是沒有的,從技術(shù)上必須要研發(fā)這種打穿物流和技術(shù),和生產(chǎn)的壁壘的技術(shù)。
剛才唐總反復強調(diào)了末梢神經(jīng),末梢神經(jīng)的技術(shù),比如說德國研究的智能標簽的技術(shù)。我們知道阿爾法D這個標簽已經(jīng)在過去應用,現(xiàn)在已經(jīng)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(xiàn)對環(huán)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(zhì)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(shù)必須從這一點開始做起,而且德國人已經(jīng)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(tǒng)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(xiàn)在倉庫里面比較常用的自動分揀技術(shù),大家看從剛性、柔性,******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(yè)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(xiàn)的生產(chǎn)和物流的一個很好的融合。不需要像過去那樣,生產(chǎn)和物流之間有一個交接,甚至是清點,現(xiàn)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(shù)是我們未來要去遵循的,要去滿足的。像工業(yè)4.0和新零售下的物流的要求,就是靠這種靠柔性的技術(shù)來實現(xiàn)的。
還有就是物流節(jié)點隨時在變。大家知道經(jīng)濟形態(tài),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(jié)點,是隨時可以搬遷的物流節(jié)點,不像過去。我們未來要實現(xiàn)這種高柔性的,可以隨時搬遷的這樣的自動化的技術(shù),搬到一個點,然后馬上裝起來就能夠用,這個節(jié)點不需要用了就馬上搬到另外一個點去。
3、云技術(shù)
******給大家匯報一下智慧化的運營創(chuàng)新。剛才李院士的報告里面已經(jīng)講到了云技術(shù),大數(shù)據(jù)的問題,實際上沒有大數(shù)據(jù)就沒有辦法實現(xiàn)這種智慧化的運作。當然,硬件部分,基礎(chǔ)設(shè)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(chǎn)生的企業(yè)大數(shù)據(jù),從供應商開始,經(jīng)過企業(yè)一直到客戶,全流程的各個層面的數(shù)據(jù),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(shù)據(jù)。
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(shù)據(jù)里面存在很多規(guī)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(shù)據(jù)里面到底有哪些規(guī)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******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******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(xiàn)在我們的這種管理方式,由人手控的管理方式已經(jīng)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(xiàn)的人機互動,虛實融合的這么一種新的業(yè)態(tài)。我們剛剛提到了,提煉出來的大數(shù)據(jù)和規(guī)律會指導我們的日常工作。虛實融合的技術(shù)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(xiàn)人機的互動。舉一個簡單的例子,可以看到虛擬現(xiàn)實或者增強現(xiàn)實技術(shù)用在物流分揀,物流運作中的操作。這些技術(shù)也是對我們的運營有一定創(chuàng)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(zhàn)和應用這些新技術(shù)去支撐和更好的做好運營。
未來我們要做智慧化的運營,***核心的問題是人機結(jié)合的問題。剛才也提到了萬物互聯(lián)的問題,人與設(shè)備,人與物料,人與商品的一些互聯(lián)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(shè)備之間實際上是在一個大網(wǎng)絡里進行融合的。社交網(wǎng)絡里面和你進行對話的,不見得是一個人,現(xiàn)在已經(jīng)是很多的是設(shè)備或者是智能技術(shù)。李院士提出來互聯(lián)網(wǎng)+,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(shù)據(jù),基于人工智能的研發(fā),人和物,人和設(shè)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(xiàn)末梢神經(jīng)的互聯(lián)互通,實現(xiàn)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(jīng)成功在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了智慧化的運營管理?,F(xiàn)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(jīng)賣到了全球,在全球都有生產(chǎn)基地,他們的零部件已經(jīng)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(shù)據(jù)的調(diào)動系統(tǒng),很難做到******化。要實現(xiàn)智慧運營,在供應鏈領(lǐng)域,德國人已經(jīng)走在了前面。如果我們說工人在工業(yè)4.0,物流技術(shù),硬件技術(shù)方面已經(jīng)做了一些工作的話,那么他們在供應鏈上的領(lǐng)域及智慧供應鏈的領(lǐng)域會走得更早。因為這個技術(shù),是早在十年前就開始研發(fā)的,實際上現(xiàn)在已經(jīng)普遍用在了德國的汽車制造領(lǐng)域。
德國強調(diào)的是一個智能決策支持系統(tǒng),并不是一個簡單的就把人取代,***終決策者是人,但是人得到的支持是基于大數(shù)據(jù),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(xiàn)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(shù)用飛機的搬運形式來實現(xiàn)快速的調(diào)度。這是德國人已經(jīng)在這個方面實現(xiàn)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(lǐng)域方面有******的研究基地,可以和在座的中國企業(yè)進行合作。智能時代已經(jīng)來臨,我們中國物流技術(shù)行業(yè),大家一定要把握好這次新的發(fā)展機遇。
謝謝大家!