導(dǎo)讀:物流是物品從供應(yīng)地向接收地的實體流動過程中,根據(jù)實際需要,將運輸、儲存、裝卸搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等功能有機結(jié)合起來實現(xiàn)用戶要求的過程。
物流是物品從供應(yīng)地向接收地的實體流動過程中,根據(jù)實際需要,將運輸、儲存、裝卸搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等功能有機結(jié)合起來實現(xiàn)用戶要求的過程。物流業(yè)是國民經(jīng)濟體系中極為重要的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),涉及領(lǐng)域廣,吸納就業(yè)人數(shù)多,在促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式和增強國民經(jīng)濟競爭力等方面有著舉足輕重的作用。近年來,中國物流業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的催動下發(fā)展較快,景氣指數(shù)基本保持在50%以上,業(yè)務(wù)總量、新訂單和從業(yè)人員都處于持續(xù)擴張的狀態(tài)。
物流的發(fā)展經(jīng)過了PD產(chǎn)品配送階段、綜合物流階段和供應(yīng)鏈階段,物流服務(wù)當(dāng)前的主要轉(zhuǎn)型方向包括:從單純物流服務(wù)向供應(yīng)鏈服務(wù)轉(zhuǎn)型、數(shù)字化和智慧化轉(zhuǎn)型。
5G作為新一代的移動通信技術(shù),提供低時延、大帶寬、大容量的通信服務(wù), 以及無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)特有的電信級高可靠、高安全、廣覆蓋能力,可以在物流運輸、港口、工廠車間、物流園區(qū)、倉儲配送等物流環(huán)節(jié),將人 - 機 - 料、點 - 線 - 場進行數(shù)字化、無線化改造。結(jié)合大數(shù)據(jù)、IoT、AR、AI 等新興技術(shù)的應(yīng)用,在信息化、自動化基礎(chǔ)上,打造數(shù)字化、智能化方案。提高物流系統(tǒng)分析決策和執(zhí)行效率,整合物流資源,實現(xiàn)物流運輸?shù)奶崴俳当?、生產(chǎn)的無人化、配送的精準(zhǔn)高效。
本文從智慧物流的幾個典型場景入手,探討與5G結(jié)合的方案和關(guān)鍵技術(shù)。
智慧物流運輸
運輸作為物流的重要環(huán)節(jié),也是物流成本中占比最大的部分,據(jù)統(tǒng)計,我國運輸占物流成本的比例在51%左右。而公路運輸是其中的最主要部分,按照2020年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),全國公路貨運規(guī)模占比為73.93%,鐵路貨運規(guī)模占比9.62%,水路貨運規(guī)模占比16.43%。
也正是因為如此,公路運輸需求廣泛,在降低物流成本GDP占比,支持經(jīng)濟發(fā)展的背景下,公路運輸?shù)墓鎸傩愿油怀?,而公路運輸企業(yè)自身存在“散、小、亂、差”的特點,在面臨鐵路、水運、航空等運輸方式競爭下,企業(yè)效益下降,安全事故管控難,在面臨疫情管控的情況下,司機短缺問題也極大影響著物流運輸效率,更是加劇了公路運輸?shù)睦Ь场?/p>
通過數(shù)字化的手段,優(yōu)化運輸路線、協(xié)調(diào)運力資源、提升管理水平,被認為是提升公路運輸能力和效益的有效手段,同時隨著5G車聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛技術(shù)的發(fā)展,為物流運輸?shù)闹腔刍峁┝岁P(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵技術(shù),有助于大幅降低交通事故和交通事故傷亡率,顯著提升交通效率和物流企業(yè)效益,并能有效降低交通能耗和排放,助力雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)。
圖來自《羅戈研究:2021中國物流科技發(fā)展報告》
基于自動駕駛的物流干線運輸具有廣闊的市場。首先從市場空間來說,預(yù)計干線運輸達到7000億元左右。其次,中國有近3000萬卡車司機,由于市場分散、價格不透明,層層轉(zhuǎn)包的現(xiàn)象很多,服務(wù)難以保障。盡管隨著貨運平臺的興起,市場得到規(guī)范,但司機以個體為主,疲勞駕駛等安全問題仍很突出。最后,干線貨運的成本結(jié)構(gòu)可理解為“3322”,30%燃油費,30%是路橋費,20%是司機,20%是車輛的折舊和維修。可以看到,司機和燃油的成本占比達到50%?;谝陨弦蛩?,通過自動駕駛技術(shù)實現(xiàn)公路貨運干線運輸,能夠有效達成降本、增效、安全的目標(biāo)。
4G/5G V2X技術(shù)成為支持無人駕駛公路貨運的關(guān)鍵技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、通信協(xié)議、SLA保障等方面均專門設(shè)計,以滿足車聯(lián)網(wǎng)的通信和部署要求。
智慧港口
港口是貨物的重要集散地,據(jù)交通運輸部統(tǒng)計數(shù)據(jù),2021年全國完成貨運量521億噸,其中港口貨運量為155.5億噸,同比增長6.8%,外貿(mào)貨物吞吐量為47億噸,同比增長4.5%??梢哉f,港口在保證物流通暢和供應(yīng)鏈安全方面起到了至關(guān)重要的作用。美國在新冠疫情期間多次出現(xiàn)的港口貨船排隊無法卸貨、集卡無法疏散貨物現(xiàn)象,大大擾亂物資供應(yīng),隨之而來的超市無商品可銷售、工廠無物資可生產(chǎn),極大影響了社會生產(chǎn)和生活。
最近幾年,5G在港口智慧化中發(fā)揮了重要的作用,大量應(yīng)用通過5G承載,通過5G在處理多路高清視頻、低時延控制、高上行帶寬、高可靠通信、立體覆蓋等關(guān)鍵技術(shù)上的逐漸成熟,在以下場景得到應(yīng)用。
5G港機遠控:通過使用5G改造原有的電纜,可實現(xiàn)基于高清視頻處理的遠程控制,5G通信時延可低于10ms,上行帶寬達1.1Gbps,可靠性達到99.999%,滿足港機遠程操控的要求。
圖來自《5G智慧港口全業(yè)務(wù)場景落地白皮書》
5G無人駕駛:通過5G車路協(xié)同、高精度定位、無線立體覆蓋,可實現(xiàn)無人集卡、無人AGV集群的自動駕駛,減少人力成本投入、提高作業(yè)效率,同時降低突發(fā)情況如疫情等的影響。
5G智能理貨:通過在岸橋安裝高清攝像機,利用5G高清視頻回傳+AI視覺分析技術(shù),實時對集裝箱箱號、殘損、拖車號等信息進行自動采集、識別。降低人工成本,提高理貨作業(yè)效率和理貨數(shù)據(jù)完整度。
5G智能解/鎖站:通過5G傳輸三維激光視覺掃描定位系統(tǒng)和六軸自動機器人的拆解鎖狀態(tài)信息,全程流程監(jiān)管裝拆鎖作業(yè),保障作業(yè)安全,打通無人自動化碼頭的關(guān)鍵堵點。
5G智能安防:港區(qū)部署360度高清攝像機將場景傳回后臺,安保人員通過VR眼鏡實時監(jiān)測港區(qū)異常情況,同時結(jié)合AI技術(shù),自主監(jiān)測并反饋港區(qū)異常動態(tài)。大幅度提高了安全性和安防監(jiān)管效率。
5G作業(yè)行為分析:通過5G對港區(qū)內(nèi)集卡、港機等設(shè)備的司機行為進行智能分析和預(yù)警,在后臺管理系統(tǒng)可分析和存儲駕駛員行為習(xí)慣,建立安全檔案,提高操作人員安全行為管理水平。
智慧工廠和物流園區(qū)
園區(qū)是社會生產(chǎn)的重要形式,包括工業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)等,據(jù)官方調(diào)查,2018年全國物流園區(qū)1638家,處于運營狀態(tài)的1113家,占67.9%;處于在建狀態(tài)的325家,占19.8%;處于規(guī)劃狀態(tài)的200家,占12.2%。工業(yè)園區(qū)更是多達8萬多個。園區(qū)也正在向無人化、智慧化發(fā)展,而這離不開物流的無人化。大量的工廠和園區(qū)借助各類物流機器人實現(xiàn)了無人化。以羅戈研究的報告,有以下一些主要場景。
多場景集群機器人倉儲無人化:以馬路創(chuàng)新的方案為例,通過舉升式AGV/AMR、箱式倉儲機器人、穿梭車、叉車/地牛等搬運機器人,進行整托/料車/料箱的搬運,實現(xiàn)貨架到人、貨箱到人、發(fā)貨分揀等。
智能工廠柔性自動化生產(chǎn)線和智慧內(nèi)物流系統(tǒng):以??低]智能工廠為例,通過移動機器人系統(tǒng)、及其視覺系統(tǒng)、DWS系統(tǒng),實現(xiàn)工廠從原材料到貨、入庫、倉儲、線邊倉配送、成品入庫、成品出庫的自動搬運、自動打包,實現(xiàn)自動化、無人化。
??抵悄芄S柔性自動化生產(chǎn)線和智慧內(nèi)物流系統(tǒng)
電商物流服務(wù)場景:以海康機器人的方案為例,通過各類叉車、分揀機、自動分揀系統(tǒng)等的協(xié)同,實現(xiàn)貨物的自動供包、單件分離、自動裝車等,全過程實現(xiàn)自動化,大幅提高了效率,節(jié)省了成本,為電商的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。
汽車工廠總裝車間全程自動化:以安吉智能的案例為例,覆蓋MEB總裝車間的物流運作業(yè)務(wù),掃描,貨物出入庫,庫存盤點實現(xiàn)作業(yè)全自動化。實現(xiàn)自動化實施率100%,節(jié)約場地2000平方米,提升作業(yè)效率40%,出庫時效300秒。
5G園區(qū)智慧物流指基于 5G 通信低時延、大帶寬、大容量的技術(shù)優(yōu)勢,以及無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)特有的電信級高可靠、高安全、廣覆蓋能力,將工廠車間、物流園區(qū)的人 - 機 - 料、點 - 線 - 場進行數(shù)字化、無線化改造。以便利用大數(shù)據(jù)、IoT、AR、AI 等新興技術(shù),在信息化、自動化基礎(chǔ)上,打造數(shù)字化、智能化方案。提高物流系統(tǒng)分析決策和執(zhí)行效率,整合物流資源,融入工藝與流程,確保生產(chǎn)節(jié)拍。同時,5G 無線通信方式實現(xiàn)工廠網(wǎng)絡(luò)扁平化,進一步使能柔性制造。
5G提供的高帶寬、低時延通信能夠有效支撐智慧工廠和物流園區(qū)的各類應(yīng)用,包括AGV云化控制、智能選揀、無人配送、機器視覺、AGV協(xié)同控制、RGV C2C控制、AGV集群調(diào)度、批量盤點、融合定位、數(shù)字貨架、移動作業(yè)、在途監(jiān)控等(參考《5G智慧物流應(yīng)用場景與解決方案白皮書》)。
智慧物流應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)需求的分類示意圖
智慧物流配送
配送是物流的最后一公里,隨著大量電商服務(wù)、外賣服務(wù)的興起,極大的方便了人們的生活,但也帶來了大量的物流配送需求,以2021年數(shù)據(jù)我,我國快遞業(yè)務(wù)量達1083億件,同比增長29.9%,包裹數(shù)量占全球一半以上。同時,僅以美團為例,2021年外賣交易數(shù)達143.68億筆,同比增長41.6%;交易金額達7020.57億元,同比增長43.6%。這些物流配送主要依靠人來進行,據(jù)2021年統(tǒng)計,全國快遞員450萬,美團注冊騎手527萬。
無人化的物流配送技術(shù)同步也在發(fā)展,尤其隨著快遞單量的增長、人工成本的增長、疫情等的影響,如果實現(xiàn)安全、快捷、無接觸的最后一公里配送,已經(jīng)成為電商物流、快遞公司的研究方向。
無人駕駛配送車:通過引入自動駕駛技術(shù),應(yīng)用在配送車上,實現(xiàn)快遞、零售、消防、公安等各種場景的無人物料配送。如智行者蝸必達無人配送車、京東物流的L4級自動駕駛無人配送車、阿里巴巴/菜鳥的無人配送車和配送平臺。
末端即時配送機器人:通過引入SLAM技術(shù),以及環(huán)境感知技術(shù),機器人可以實現(xiàn)動態(tài)避障和路徑軌跡規(guī)劃,自動轉(zhuǎn)向等功能,滿足不同場景,如酒店的即時配送。
無人機配送:無人機在各個行業(yè)都得到了應(yīng)用,無人機用于末端配送可以解決多式聯(lián)運、物流運輸最后一公里的銜接問題,可以降低運輸成本、提升物流效率。實際上,在一些特殊場景,如災(zāi)害發(fā)生、疫情防控、地形限制等,無人機配送具有更明顯的優(yōu)勢。有專業(yè)機構(gòu)預(yù)測,在2022~2026年,無人機將在全球范圍內(nèi)配送超過20%的包裹,收入達到1150億美元。
通過5G實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)無人機,是實現(xiàn)安全無人機的創(chuàng)新方向之一。5G能為無人機的聯(lián)網(wǎng)提供通信基礎(chǔ)和定位能力,同時實現(xiàn)無人機的協(xié)同控制和安全監(jiān)管。
以上僅僅是智慧物流場景的一小部分,隨著5G技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機器人技術(shù)、自動駕駛技術(shù)、人工智能技術(shù)、機器視覺技術(shù)、無人機技術(shù)等等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展,智慧物流作為社會生產(chǎn)和生活的連接手段,將進一步的向提高效率、降低成本、提升安全、低碳節(jié)能的方向發(fā)展,成為走向智能世界的重要組成部分