
中国机械工程学会物流工程分会理事长陆大明
智能新技术在物流领域的创新应用模式不断涌现,成为未来智能物流大发展的基础,极大地推动了行业发展。智能物流的理念开阔了物流行业的视野,将快速发展的现代信息技术和管理方式引入行业中,它的发展推动着中国物流业的变革。
制造业是国民经济的基础工业部门,是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来看,其经历了由手工制作、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。
先进的计算机技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计人员和管理人员提出了新的挑战,传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中所出现的问题,这就促使人们借助现代的工具和方法,通过集成传统制造技术、计算机技术与科学以及人工智能等技术,发展一种新型的制造技术与系统,这便是智能制造技术(IMT) 与智能制造系统(IMS)。
智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统(如采购、设计、生产计划、制造、装配、质量保证和市场销售等),以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化。智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。智能制造系统具有自律能力、自组织能力、自学习与自我优化能力以及自修复能力,因而适应性极强。因此,IMT技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准,具有重要意义。
智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。IMS 是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS的目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动完成设计、加工和控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。
一、 什么是制造物流
制造物流就是生产物流,一般是指原材料、燃料、外购件投人生产后,经过下料、发料,运送到各加工点和存储点,以在制品的形态,从一个生产单位(仓库)流入另一个生产单位,按照规定的工艺过程进行加工、储存,借助一定的运输装置,在某个点内流转,又从某个点内流出,始终体现着物料实物形态的流转过程。
生产物流和生产流程同步,是从原材料购进开始直到产成品发送为止的全过程的物流活动。 生产物流的发展历经了人工物流、机械化物、自动化物流、集成化物流以及智能化物流5个阶段。
生产物流的特点
(1)实现价值的特点:企业生产物流和社会物流的一个最本质不同之处,也即企业物流最本质的特点,主要不是实现时间价值和空间价值的经济活动,而主要是实现加工附加价值的经济活动。
企业生产物流伴随加工活动而发生,实现加工附加价值,也即实现企业主要目的。所以,虽然物流空间、时间价值潜力不高,但加工附加价值却很高。
(2)主要功能要素的特点:企业生产物流的主要功能要素也不同于社会物流。一般物流的功能的主要要素是运输和储存,其他是作为辅助性或次要功能或强化性功能要素出现的。企业物流主要功能要素则是搬运活动。
(3)物流过程的特点:企业生产物流是一种工艺过程性物流,一旦企业生产工艺、生产装备及生产流程确定,企业物流也因而成了一种稳定性的物流,物流便成了工艺流程的重要组成部分。由于这种稳定性,企业物流的可控性及计划性便很强,一旦进入这一物流过程,选择性及可变性便很小。对物流的改进只能通过对工艺流程的优化,这方面和随机性很强的社会物流也有很大的不同。
(4)物流运行的特点:企业生产物流的运行具有极强的伴生性,往往是生产过程中的一个组成部分或一个伴生部分,这决定了企业物流很难与生产过程分开而形成独立的系统。
二、 什么是智能物流
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某些问题的能力。
智能物流的主要支撑技术
(1)自动识别技术
自动识别技术是以计算机、光、机、电、通信等技术的发展为基础的一种高度自动化的数据采集技术。它通过应用一定的识别装置,自动地获取被识别物体的相关信息,并提供给后台的处理系统来完成相关后续处理的一种技术。
(2)数据仓库和数据挖掘技术
数据仓库的目标是把来源不同的、结构相异的数据经加工后在数据仓库中存储、提取和维护,它支持全面、大量的复杂数据的分析处理和高层次的决策支持。数据挖掘是从大量、不完全的、模糊的及随机的实际应用数据中,挖掘出隐含的、未知的、对决策有潜在价值的知识和规则的过程。
(3)人工智能技术
人工智能就是探索研究用各种机器模拟人类智能的途径,使人类的智能得以物化与延伸的一门学科。它借鉴仿生学思想,用数学语言抽象描述知识,用以模仿生物体系和人类的智能机制,目前主要的方法有神经网络、进化计算和粒度计算3种。
智能物流的出现,标志着信息化在整合网络和管控流程中进入到一个新的阶段,即进入到一个动态的、实时进行选择和控制的管理水平。
三、 智能物流的未来发展
智能物流发展有如下四大特点:智能化、一体化和层次化、柔性化及社会化。
1. 智能物流对供应链的影响
智能处理技术应用于企业内部决策,可通过对大量物流数据的分析,对物流客户的需求、商品库存、物流智能仿真等做出决策。实现物流管理自动化(获取数据、自动分类等),物流作业高效便捷,可改变中国物流仓储型企业“苦力”公司的形象。
智能获取技术使物流从被动走向主动,实现物流过程中的主动获取信息,主动监控运输过程与货物,主动分析物流信息,使物流从源头开始被跟踪与管理,实现信息流快于实物流。
2. 智能物流对供应链的影响
智能传递技术应用于物流企业内部,也可实现外部的物流数据传递功能。智能物流的发展趋势是实现整个供应链管理的智能化,因此需要实现数据间的交换与传递。提高服务质量、加快响应时间,促使客户满意度增加,物流供应链环节整合更紧密。
智能利用技术在物流管理的优化、预测、决策支持、建模和仿真、全球化物流管理等方面的应用,使物流企业的决策更加准确和科学。
3. 物流产业未来的发展方向
运输成本在经济全球化的影响下,竞争日益激烈。如何配置和利用资源,有效降低制造成本是企业所重点关注的问题。要实现这种战略,没有一个高度发达的、可靠快捷的物流系统是无法实现的。
随着经济全球化的发展和网络经济的兴起,物流的功能也不再是单纯为了降低成本,而是发展成为提高客户服务质量以提高企业综合竞争力。当前,物流产业正逐步形成7个发展趋势,它们分别为信息化、智能化、环保化、企业全球化与国际化、服务优质化、产业协同化以及第三方物流。
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