工業(yè)工程前沿之物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用

1、·物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用摘要：供應(yīng)鏈戰(zhàn)略實(shí)施的成功與否，很大程度上取決于供應(yīng)鏈上各企業(yè)間信息交流的通暢、透明程度，與客戶的需求信息交流和一些客觀風(fēng)險(xiǎn)。本文通過討論物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，利用電子產(chǎn)品碼（EPC）技術(shù)、無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)，達(dá)到對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈上每一個(gè)零件、每一個(gè)配件、每一件產(chǎn)品的數(shù)據(jù)跟蹤的目的，從而可以最大程度地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的及時(shí)、完整地在各個(gè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的傳遞，使供應(yīng)鏈中每一細(xì)小環(huán)節(jié)處于可控可預(yù)測狀態(tài)。從而解決供應(yīng)鏈中的幾大難題。關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）首先介紹什么是物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)比較新的概念，最初起源于美國麻省理工學(xué)院（MIT）

2、在1999年建立的自動(dòng)識(shí)別中心（Auto-ID Labs）提出的網(wǎng)絡(luò)無線射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把

3、任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)分類1. 私有物聯(lián)網(wǎng)（Private IoT）： 一般面向單一機(jī)構(gòu)內(nèi)部提供服務(wù)； 2. 公有物聯(lián)網(wǎng)（Public IoT）：基于互聯(lián)網(wǎng)（Internet）向公眾或大型用戶群體提供服務(wù)； 3. 社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)（Community IoT）：向一個(gè)關(guān)聯(lián)的“社區(qū)”或機(jī)構(gòu)群體（如一個(gè)城市政府下屬的各委辦局：如公安局、交通局、環(huán)保局、城管局等）提供服務(wù)； 4. 混合物聯(lián)網(wǎng)（Hybrid IoT）：是上述的兩種或以上的物聯(lián)網(wǎng)的組合，但后臺(tái)有統(tǒng)一運(yùn)維實(shí)體射頻識(shí)別RFID技術(shù)一個(gè)最基本的RFID系統(tǒng)一般包

4、括三個(gè)部分，分別為EPC標(biāo)簽(Tag)、讀寫器或閱讀器(Reader) 和應(yīng)用系統(tǒng)(包括連接線路) 三部分構(gòu)成。其中，RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)有識(shí)別目標(biāo)的信息或錯(cuò)誤校驗(yàn)等附加信息，讀寫器接收標(biāo)簽信號(hào)，應(yīng)用系統(tǒng)管理收集到的數(shù)據(jù)。如下圖所示：案例物聯(lián)網(wǎng)冷鏈儲(chǔ)存和配送    C是一家冷鏈專業(yè)的第三方物流公司，承擔(dān)了生物試劑制造商A的原料、成品儲(chǔ)存及配送業(yè)務(wù)。C自備了一支冷藏車隊(duì)，每輛車安裝了GPS/GIS定位系統(tǒng)，C還擁有一座冷藏倉庫。A公司的生產(chǎn)基地位于上海。醫(yī)院H是A位于杭州的一家客戶。位于大阪的B是A的關(guān)鍵原料供應(yīng)商。為了降低牛鞭效應(yīng)，A同H、B實(shí)現(xiàn)了

5、產(chǎn)銷信息共享，作為第三方物流的C，自然也和他們實(shí)現(xiàn)了這種共享。    A向B下達(dá)原料訂單，每份原料包裝嵌入了RFID芯片，芯片具有溫濕度感知功能。原料裝入安有RFID芯片的冷凍集裝箱，經(jīng)海船到達(dá)上海港以后，裝有原料的冷凍柜經(jīng)過海關(guān)檢驗(yàn)，由港口車輛存放到臨時(shí)倉庫，因海關(guān)和港口采用了RFID技術(shù)，不但實(shí)現(xiàn)了通關(guān)自動(dòng)化，A和C還可以隨時(shí)了解貨物的位置和環(huán)境溫濕度。根據(jù)A的要求，C用配備有RFID讀取設(shè)備的冷藏車輛將一部分原料送入C的倉庫，另一部分原料送往A的生產(chǎn)基地。其中，送往倉庫的原料，卸貨檢驗(yàn)后，由叉車用嵌有RFID的托盤，經(jīng)過具有RFID讀取設(shè)備的過道，安放到同樣

6、具有RFID讀取設(shè)備的貨架。這樣，物品信息自動(dòng)記入信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了精確定位。由于使用了RFID技術(shù)，倉庫內(nèi)的包裝加工、盤貨、出庫揀貨同樣高效無誤。A制成品包裝也嵌入了RFID芯片，其出入C的倉庫作業(yè)類似原料。H的冷庫具有讀取RFID的能力，當(dāng)冷庫中貨架上的試劑數(shù)量降低到安全庫存以下時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向A和C發(fā)出補(bǔ)貨請(qǐng)求，C將所需品種數(shù)量運(yùn)往H。由于高速公路沿途設(shè)有RFID讀取器，不但可以實(shí)時(shí)監(jiān)控貨物位置，也可以防止物品的遺失、掉包、誤送(不匹配的客戶無法接受貨物入庫)，只裝有GPS的車輛是做不到這點(diǎn)的。所有的環(huán)節(jié)，從C到H，物品原料產(chǎn)地是哪里？在哪里加工的？誰加工的？誰檢驗(yàn)的？存放過哪些倉庫？現(xiàn)在

7、在什么位置？由哪輛車、哪個(gè)員工操作的？當(dāng)前儲(chǔ)存的溫濕度如何？每個(gè)階段的時(shí)間是何時(shí)到何時(shí)？整個(gè)供應(yīng)鏈上的任何一家企業(yè)通過電腦查詢都一目了然。    通過案例，我們可以看到，貫穿全覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)，整個(gè)供應(yīng)鏈呈現(xiàn)了兩個(gè)字：透明、可視！另外，通過物聯(lián)網(wǎng)，倉庫的管理變得高效、準(zhǔn)確，人力需求大大節(jié)約。在大型高等級(jí)倉庫，甚至可以實(shí)現(xiàn)除了入口收驗(yàn)貨人員，倉庫內(nèi)實(shí)現(xiàn)“無人”全自動(dòng)化操作，倉庫僅安排計(jì)算機(jī)屏幕前的監(jiān)控人員。IBM公司采訪了北美、西歐和亞太地區(qū)400位負(fù)責(zé)企業(yè)供應(yīng)鏈策略制訂和運(yùn)營的高級(jí)主管。通過討論，得出以下五個(gè)關(guān)鍵結(jié)論：成本控制持續(xù)的快速變革使得這一傳統(tǒng)優(yōu)勢不再突出，供

8、應(yīng)鏈主管也不得不全力應(yīng)對(duì)。可視性信息量大增，供應(yīng)鏈主管必須尋找，做出判斷，并利用合適的信息采取行動(dòng)。風(fēng)險(xiǎn)并不僅僅只是首席財(cái)務(wù)官們關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)；風(fēng)險(xiǎn)管理已成為供應(yīng)鏈管理的首要任務(wù)?？蛻粲H密度盡管客戶需求是公司發(fā)展的源動(dòng)力，可公司與供應(yīng)商的聯(lián)系遠(yuǎn)比客戶更緊密。全球化與最初的設(shè)想不同，全球化更能推動(dòng)企業(yè)增加收入，而不僅僅是預(yù)想中的節(jié)省成本。供應(yīng)鏈面臨的五大挑戰(zhàn)過去10年來，企業(yè)和供應(yīng)鏈的全球化程度越來越高。1995年到2007年，跨國公司的數(shù)量翻了一番多，從3.8萬家增加到7.9萬家，而國外子公司的數(shù)量幾乎增加了3倍，從26.5萬家發(fā)展到79萬家。1除地域性的擴(kuò)張外，供應(yīng)鏈現(xiàn)在涉及到了更多公司。大約80

9、%的主管表示他們期望與越來越多的第三方建立合作關(guān)系。2 越來越多的業(yè)務(wù)也被外包出去：2007年到2010年間，研發(fā)外包預(yù)計(jì)將增長65%，而工程服務(wù)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目外包將增加80%。3供應(yīng)鏈發(fā)展也必須應(yīng)對(duì)快速膨脹但分類更細(xì)、更加專業(yè)的產(chǎn)品組合。比如在消費(fèi)品行業(yè)中，2006年新出的產(chǎn)品占17%是2005年的2倍。4 而產(chǎn)品組合合理化正以同樣快的速度消除SKU(最小存貨單位)。總之，這些轉(zhuǎn)變都帶來很多問題。供應(yīng)鏈主管所面臨的五大挑戰(zhàn)百分比表明該挑戰(zhàn)對(duì)供應(yīng)鏈有著重大或關(guān)鍵影響。成本控制供應(yīng)鏈無法與成本波動(dòng)保持同步供應(yīng)鏈主管們將成本控制列為頭等任務(wù)其重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過企業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品/服務(wù)創(chuàng)新。總成本受到的沖擊

10、和影響越來越常見：原先低成本勞力市場中工資的飛漲，日用品價(jià)格的上揚(yáng)，或突如其來的信用凍結(jié)供應(yīng)鏈主管們發(fā)現(xiàn)他們要應(yīng)對(duì)日常發(fā)生的各種成本問題，例如，燃料價(jià)格上漲，使得主管們慌忙重新評(píng)估分銷策略，更多地采用第三方物流，甚至與競爭對(duì)手拼貨等；而當(dāng)燃料價(jià)格下跌時(shí)，分銷和運(yùn)輸辦法則變得寬松，公司更加注重服務(wù)，而非成本。他們開始重新采用小批量、發(fā)貨頻率更高且速度更快的方法。成本和其他運(yùn)營基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)變非常迅速，以至于傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈策略和設(shè)計(jì)技術(shù)落伍了。主管們還沒來得及實(shí)施新的設(shè)計(jì)，它們就已過時(shí)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用后更智能的成本控制基于傳感器的解決方案，可通過提高可視性來降低庫存成本配有生產(chǎn)和分銷過程監(jiān)控器，可監(jiān)控能源利用

11、和廢物排放情況通過智能化的效率提升和使用設(shè)備來監(jiān)控物理運(yùn)輸、分銷和設(shè)備資產(chǎn)的管理情況ERP-ERP-ERP集成面向供應(yīng)商、客戶和服務(wù)提供商的多合作伙伴協(xié)作平臺(tái)，具有數(shù)據(jù)合成和決策支持功能集成的預(yù)測、訂單和銷售終端通過以需求為導(dǎo)向的實(shí)時(shí)補(bǔ)貨實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)供求平衡集成績效管理可視性是最大的挑戰(zhàn)，但非首要任務(wù)盡管總的來說，現(xiàn)在信息比以往更充足，連通性也更強(qiáng)，供應(yīng)鏈主管們?nèi)詫⒖梢曅粤袨槠渥畲蟮墓芾硖魬?zhàn)。即使可用信息大增，但能被有效地收集、管理、分析并提供給所需人群的比例卻很低。盡管可視性被列為首要管理難題，但事實(shí)上并未有很多的活動(dòng)和計(jì)劃來改善可視，更糟糕的是，竭力提高外部可視性的人員都說他們的工作極為低效，

12、而外部可視性項(xiàng)目也成為所有活動(dòng)中效率最低的。雖然將可視性差及缺少協(xié)同歸咎于缺乏合適的IT系統(tǒng)支持似乎合情合理，如此多的主管都表示他們的企業(yè)業(yè)務(wù)太多而未能共享信息，或是不覺得協(xié)作決策制訂有何重要風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)后更智能的可視性貨架補(bǔ)貨 基于極值和公差的事件導(dǎo)向型監(jiān)控和報(bào)警檢測用于捕獲實(shí)時(shí)可視性的智能設(shè)備和傳感器(RFID)：預(yù)測/訂單、排程/承諾、預(yù)計(jì)庫存和交貨周期狀態(tài)“感應(yīng)-響應(yīng)”模式下供求信號(hào)通知庫存預(yù)測和分析具有庫存優(yōu)化功能的服務(wù)級(jí)別分析 優(yōu)化的采購建議 價(jià)格保護(hù)分析先進(jìn)的決策支持分析和優(yōu)化功能，自動(dòng)激活并執(zhí)行供應(yīng)鏈?zhǔn)聞?wù)具有預(yù)測功能的“購買-出售”決策支持風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)的形式千變?nèi)f化。近十年來

13、，預(yù)警信號(hào)接踵而至：有毒的食物和玩具、隨時(shí)可能出現(xiàn)的恐怖行徑以及最近席卷全球的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。隨著供應(yīng)鏈變得更加復(fù)雜且緊密相連，風(fēng)險(xiǎn)管理也應(yīng)當(dāng)全面展開，擴(kuò)展到企業(yè)所能控制的范圍之外。管理者一致認(rèn)同風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性，但是在方法上存有異議通常只有首席財(cái)務(wù)官才會(huì)考慮風(fēng)險(xiǎn)管理，但是這次調(diào)查顯示，風(fēng)險(xiǎn)管理也日益成為供應(yīng)鏈管理者必須面臨的第二大重要任務(wù)。與客戶要求的日益嚴(yán)格和成本的不斷上升兩大難題相比，日益增加的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)更讓供應(yīng)鏈領(lǐng)導(dǎo)者頭痛。全球化及供應(yīng)鏈緊密相連的事實(shí)不僅加大了風(fēng)險(xiǎn)，而且使得風(fēng)險(xiǎn)管理變得更加棘手。管理者普遍認(rèn)為，阻礙他們有效進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理的主要因素有：缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的流程、數(shù)據(jù)不充分以及缺乏先進(jìn)的

14、技術(shù)支持。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)后的風(fēng)險(xiǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避策略是通過利用數(shù)百萬個(gè)智能對(duì)象來報(bào)告諸如溫度波動(dòng)、偷竊或篡改等威脅信息。它還可以在共同的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避策略和戰(zhàn)略中與供應(yīng)鏈合作伙伴進(jìn)行協(xié)作。若有問題出現(xiàn)，它在擴(kuò)展的供應(yīng)鏈中以并發(fā)的方式利用實(shí)時(shí)連接作出快速響應(yīng)。毋庸置疑，智慧的供應(yīng)鏈之最大優(yōu)勢在于它可以在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行建模和模擬。用于追蹤從產(chǎn)品零部件到最終客戶使用的產(chǎn)品監(jiān)控器和傳感器用于監(jiān)控整個(gè)供應(yīng)鏈中的產(chǎn)品狀態(tài)、來確保產(chǎn)品質(zhì)量的傳感器解決方案用于預(yù)先分析供應(yīng)計(jì)劃、運(yùn)貨路線和貨物調(diào)配的天氣智能系統(tǒng)和傳感器基于概率的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測分析：具有風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避策略和過程的主要風(fēng)險(xiǎn)因素的可能性、嚴(yán)重度和檢測難度基于風(fēng)險(xiǎn)的

15、財(cái)務(wù)影響分析：決策樹、敏感度分析基于風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整的庫存優(yōu)化災(zāi)難應(yīng)對(duì)模擬模型客戶親密度企業(yè)與供應(yīng)商的溝通遠(yuǎn)比與客戶的溝通多不斷擴(kuò)大的客戶需求已經(jīng)成為供應(yīng)鏈管理中的第三大難題，目前有三分之二的企業(yè)為準(zhǔn)確判斷客戶需求而疲于奔命。然而，盡管迫切需要與客戶進(jìn)行溝通，很多企業(yè)還是傾向于將工作重心放在供應(yīng)商溝通上，而不是客戶身上。盡管有了目前的技術(shù)，接受客戶意見變得更加可行，但是直接與客戶協(xié)作進(jìn)行供應(yīng)鏈計(jì)劃仍屬少見。事實(shí)上，至少有五分之一的企業(yè)在制定需求計(jì)劃的過程中完全忽略了客戶的意見。由于與客戶進(jìn)行溝通不僅成本高而且很耗時(shí)，一些企業(yè)只是因?yàn)榕侣闊┚秃雎粤丝蛻粢庖姟５窃诶麧欁畲蠡尿?qū)使下，供應(yīng)鏈將無法承擔(dān)因與

16、客戶溝通不夠而帶來的庫存堆積、銷售量下滑和錯(cuò)失創(chuàng)新機(jī)會(huì)等壓力。 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)后的客戶關(guān)系全球、各區(qū)域與各地戰(zhàn)略和策略對(duì)比具有優(yōu)化預(yù)測及買/賣決策支持的網(wǎng)絡(luò)化S&OP兼顧可持續(xù)發(fā)展、“綠色”、以及品牌美譽(yù)度：產(chǎn)品設(shè)計(jì)與包裝針對(duì)客戶的品牌推廣整個(gè)供應(yīng)鏈過程中與客戶開展合作經(jīng)過深入分析，它們可以進(jìn)行詳細(xì)的客戶分類，并為他們量身定做產(chǎn)品產(chǎn)品/服務(wù)組合的客戶分類：利潤、地理位置/市場；產(chǎn)品/服務(wù)組合用于制訂計(jì)劃和評(píng)估交易量的客戶行為、購買模式、市場滲透率的模擬模型根據(jù)客戶分類制訂的優(yōu)化庫存計(jì)劃及其執(zhí)行從成本到服務(wù)的經(jīng)營模式及智能分析全球化管理者們表示成本在上升，而非下降隨著全球經(jīng)濟(jì)相互依賴程度不斷

17、提高，全球化逐漸上升為供應(yīng)鏈難題已不足為奇。很多企業(yè)都面臨全球外包的難題，其中包括交貨不穩(wěn)定(65%)、交貨期延長(61%)和產(chǎn)品質(zhì)量下降(61%)，此外14%的被調(diào)查者預(yù)測未來3年內(nèi)這些問題仍將繼續(xù)存在。但是，當(dāng)前市場及運(yùn)營的全球化所帶來的財(cái)務(wù)優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過各種弊端。大約40%的供應(yīng)鏈管理者表示全球化增加了他們的利潤。但這并不一定意味著成本下降。事實(shí)上，三分之一以上的管理者表示全球化增加了他們的成本，這主要是由上面提到的全球外包難題引起的。相反，43%的管理者表示他們公司利潤的提高主要來源于銷售量上升。這些調(diào)查顯示，全球化在收入增長中所起的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了效率所起的作用。世界范圍內(nèi)數(shù)字架構(gòu)和物理

18、架構(gòu)呈現(xiàn)匯聚態(tài)勢。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)后的全球化 制訂需求、供應(yīng)和分銷網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃并執(zhí)行：用于制訂計(jì)劃的模擬模型和基于場景的策略優(yōu)化運(yùn)營活動(dòng)各個(gè)階段的庫存整合風(fēng)險(xiǎn)管理與解決方案制訂經(jīng)過整合的生產(chǎn)計(jì)劃并執(zhí)行點(diǎn)到點(diǎn)供應(yīng)鏈活動(dòng)中的“感知響應(yīng)”事件管理感應(yīng)器與執(zhí)行器：制造、物流和流程控制與感應(yīng)器進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)系，檢測全球范圍內(nèi)的產(chǎn)品和裝運(yùn)地點(diǎn)連接日益擴(kuò)大的全球貿(mào)易合作伙伴基礎(chǔ)設(shè)施的感應(yīng)器解決方案，可提高供應(yīng)鏈可視性用于優(yōu)化性能和交付的全球“精益中心”合理采購的全球物流網(wǎng)絡(luò)基于SOA的異構(gòu)系統(tǒng)整合嵌入績效管理系統(tǒng)的協(xié)同工具點(diǎn)到點(diǎn)供應(yīng)鏈協(xié)同工具和方法物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈的應(yīng)用影響由于無線射頻識(shí)別（RFID）等傳感器技術(shù)的價(jià)格下降和可靠性提高，我們現(xiàn)在幾乎可以測量任何活動(dòng)或過程。各物體之間可以直接通信和協(xié)作而無需人為干預(yù)。整個(gè)系統(tǒng)都是互連的，供應(yīng)鏈之間不僅可以互相連接，而且還可以與運(yùn)輸系統(tǒng)、金融市場、電網(wǎng)、甚至是自然系統(tǒng)(如河流和氣候情況)等建立連接。從物聯(lián)網(wǎng)世界分析得出的所有見解都可以轉(zhuǎn)化為具體的行動(dòng)，并由此創(chuàng)造更多的價(jià)值。使用各種智能技術(shù)后，供應(yīng)鏈管理可以從決策支持發(fā)展為決策授權(quán)，而最終將轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N預(yù)測能力。物聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)鏈具有下列三個(gè)關(guān)鍵特性：一，以前由人工創(chuàng)建的供應(yīng)鏈信息將逐步由傳感器、RFID標(biāo)簽、儀表、執(zhí)行器、GPS和其他設(shè)備和系統(tǒng)來生成。在可視性方面，供應(yīng)鏈不僅可以“