《智能機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)》 課件 第1章 智慧物流概論

第1章

智慧物流概論智慧物流系統(tǒng)：從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容CONTENTS4智慧物流關(guān)鍵技術(shù)3倉(cāng)儲(chǔ)的發(fā)展階段1智慧物流概念2物流的核心流程3章節(jié)目標(biāo)1.了解智慧物流的概念、特征與發(fā)展歷程；2.明確物流的核心流程,智能倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)展的各個(gè)階段；3.掌握我國(guó)智慧物流發(fā)展的應(yīng)用現(xiàn)狀、服務(wù)需求以及發(fā)展趨勢(shì)。41.智慧物流概念4智慧物流概念的演變與定義2009年2009年1月9日，IBM全球副總裁麥特·王博士做了主題為“構(gòu)建智慧的地球”的演講，提出把感應(yīng)器嵌入和安裝到家居、電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且普遍連接，形成“物聯(lián)網(wǎng)”

2009年1月28日，奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后，與美國(guó)工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會(huì)議”，作為僅有的兩名代表之一，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。2009年，美國(guó)將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn)。2009年2月24日，在IBM論壇上，IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢(qián)大群公布了名為“智慧的地球”的最新策略。552009年6月，IBM舉辦“中國(guó)卓越企業(yè)供應(yīng)鏈管理論壇”并發(fā)布中文版《2009全球首席供應(yīng)鏈官調(diào)查報(bào)告--智慧的未來(lái)供應(yīng)鏈》。報(bào)告指出，世界范圍內(nèi)數(shù)字架構(gòu)和物理架構(gòu)呈現(xiàn)匯聚態(tài)勢(shì)。由于各種傳感器價(jià)格的下降和可靠性的提高，我們現(xiàn)在幾乎可以以較低的成本測(cè)量任何活動(dòng)或過(guò)程中的有效數(shù)據(jù)。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(lái)生成。在可視性方面，供應(yīng)鏈不僅可以“預(yù)測(cè)”更多事件，還能見(jiàn)證事件發(fā)生時(shí)的狀況。1.智慧物流概念智慧物流概念的演變與定義662009年8月7日溫家寶總理在無(wú)錫視察時(shí)指出，“要在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，迅速建立中國(guó)的傳感信息中心或‘感知中國(guó)’中心”。2009年11月3日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶在首都科技界大會(huì)上再次強(qiáng)調(diào)，全球互聯(lián)網(wǎng)正在向下一代升級(jí)，傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)方興未艾。“智慧地球”簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，就是傳感網(wǎng)在基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。1.智慧物流概念智慧物流概念的演變與定義772009年12月中國(guó)物流技術(shù)協(xié)會(huì)信息中心、華夏物聯(lián)網(wǎng)、《物流技術(shù)與應(yīng)用》編輯部聯(lián)合提出“智慧物流”概念。智慧物流是利用集成智能化技術(shù)模仿人的智能，具有思維、感知、學(xué)習(xí)、推理判斷和自行解決物流中的某些問(wèn)題的能力，它包含了運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、包裝、裝卸貨及智能信息的獲取、加工和處理等多項(xiàng)基本活動(dòng)，為供方提供利潤(rùn)最大化、為需方提供最佳的服務(wù)，同時(shí)也應(yīng)該消耗最少的自然和社會(huì)資源。1.智慧物流概念智慧物流概念的演變與定義882017年5月中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)，京東物流聯(lián)合發(fā)布了《中國(guó)智慧物流2025應(yīng)用展望》藍(lán)皮書(shū)。智慧物流是通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能硬件等智慧化技術(shù)與手段，提高物流系統(tǒng)思維、感知、學(xué)習(xí)、分析決策和智能執(zhí)行的能力，提升整個(gè)物流系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化水平，從而推動(dòng)中國(guó)物流的發(fā)展，降低社會(huì)物流成本、提高效率。1.智慧物流概念智慧物流概念的演變與定義99智慧物流具有三大特點(diǎn)：（1）互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)：所有物流要素互聯(lián)互通并且數(shù)字化，以“數(shù)據(jù)”驅(qū)動(dòng)一切洞察、決策、行動(dòng)；（2）深度協(xié)同，高效執(zhí)行：跨集團(tuán)、跨企業(yè)、跨組織之間深度協(xié)同，基于全局優(yōu)化的智能算法，調(diào)度整個(gè)物流系統(tǒng)中各參與方高效分工協(xié)作。（3）自主決策，學(xué)習(xí)提升：軟件定義物流實(shí)現(xiàn)自主決策，推動(dòng)物流系統(tǒng)程控化和自動(dòng)化發(fā)展；通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與人工智能構(gòu)建物流大腦，在感知中決策，在執(zhí)行中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中優(yōu)化，在物流實(shí)際運(yùn)作中不斷升級(jí)，學(xué)習(xí)提升。1.智慧物流概念智慧物流概念的演變與定義1010物流定義《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18354——2006》物流術(shù)語(yǔ)中物流是指物品從供應(yīng)地向接收地的實(shí)體流動(dòng)過(guò)程。根據(jù)實(shí)際需要，將運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送、信息處理等等基本功能實(shí)施有機(jī)結(jié)合?？偨Y(jié)出：7個(gè)核心過(guò)程1、運(yùn)輸；2、倉(cāng)儲(chǔ)；3、裝卸搬運(yùn)；4、包裝；5、流通加工；6、配送；7、物流信息。2.物流的核心流程1111運(yùn)輸指采用專(zhuān)用運(yùn)輸設(shè)備將物品從一個(gè)地點(diǎn)向另一地點(diǎn)運(yùn)送。其中包括集貨、分配、搬運(yùn)、中轉(zhuǎn)、裝入、卸下、分散等一系列操作。2.物流的核心流程1212倉(cāng)儲(chǔ)利用倉(cāng)庫(kù)及相關(guān)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行物品的入庫(kù)、存儲(chǔ)、出庫(kù)的活動(dòng)。2.物流的核心流程1313裝卸搬運(yùn)裝卸指在指定地點(diǎn)以人力或機(jī)械載入或卸出運(yùn)輸工具的作業(yè)過(guò)程。搬運(yùn)指在統(tǒng)一場(chǎng)所內(nèi)對(duì)物品進(jìn)行空間移動(dòng)的作業(yè)過(guò)程。2.物流的核心流程1414包裝包裝是指在流通過(guò)程中保護(hù)產(chǎn)品、方便儲(chǔ)運(yùn)、促進(jìn)銷(xiāo)售，按一定技術(shù)方法而采用的容器、材料及輔助物等的總體名稱(chēng)。一般分為銷(xiāo)售包裝和運(yùn)輸包裝兩種:銷(xiāo)售包裝運(yùn)輸包裝2.物流的核心流程1515流通加工指根據(jù)顧客的需要，在流通過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品實(shí)施的簡(jiǎn)單加工作業(yè)活動(dòng)，如包裝、分割、計(jì)量、分揀、刷標(biāo)志、拴標(biāo)簽、組裝等的總稱(chēng)。2.物流的核心流程1616配送指在經(jīng)濟(jì)合理區(qū)域范圍內(nèi)，根據(jù)顧客要求，對(duì)物品進(jìn)行揀選、加工、包裝、分割、組配等作業(yè)，并按時(shí)送達(dá)指定地點(diǎn)的物流活動(dòng)。2.物流的核心流程1717物流信息反映物流各種活動(dòng)內(nèi)容的知識(shí)、資料、圖像、數(shù)據(jù)、文件的總稱(chēng)。2.物流的核心流程1818中國(guó)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)的發(fā)展倉(cāng)儲(chǔ)是貨物流通中空間和時(shí)間存在差異的產(chǎn)物，涉及到供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，決定企業(yè)的商業(yè)模式和管理目標(biāo)，所以倉(cāng)儲(chǔ)的設(shè)計(jì)在物流中位于核心地位。中國(guó)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)展經(jīng)歷了人工倉(cāng)儲(chǔ)、機(jī)械化倉(cāng)儲(chǔ)、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)、集成自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)和智能自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)五個(gè)階段。3.倉(cāng)儲(chǔ)的階段發(fā)展1919人工階段倉(cāng)庫(kù)物資的輸送、存儲(chǔ)、管理和控制主要靠人工實(shí)現(xiàn)，效率低下。人工倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)在相應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)力下具有投資少、收益快等優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)了物流乃至供應(yīng)鏈的發(fā)展。

現(xiàn)在常見(jiàn)于各種小的倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)合。3.倉(cāng)儲(chǔ)的階段發(fā)展2020機(jī)械化階段這階段物資的輸送、倉(cāng)儲(chǔ)、管理、控制主要是輸送車(chē)、堆垛機(jī)、升降機(jī)等機(jī)械設(shè)備代替人工。機(jī)械化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)滿(mǎn)足了倉(cāng)庫(kù)對(duì)移動(dòng)速度、放置精度、存取高度、物品重量等方面的更高要求。3.倉(cāng)儲(chǔ)的階段發(fā)展2121自動(dòng)化階段上世紀(jì)50年代末開(kāi)始，倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)相繼采用了AGV機(jī)器人、自動(dòng)貨架、自動(dòng)存取機(jī)器人、自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)分揀等系統(tǒng)。到上世紀(jì)70年代，旋轉(zhuǎn)體式貨架、移動(dòng)式貨架和巷道式堆垛機(jī)等都加入了倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)自動(dòng)控制設(shè)備的行列，大大提高了工作效率。各個(gè)設(shè)備還處于獨(dú)立工作階段，系統(tǒng)集成度不高，還不能實(shí)現(xiàn)無(wú)人化運(yùn)行，被稱(chēng)為“自動(dòng)化孤島”3.倉(cāng)儲(chǔ)的階段發(fā)展2222集成自動(dòng)化階段

20世紀(jì)70年代末，自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向物資的控制和管理的實(shí)時(shí)、協(xié)調(diào)和一體化，于是便產(chǎn)生了“集成系統(tǒng)”的概念。計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、機(jī)械設(shè)備的控制器等及時(shí)高效地匯總信息，使得系統(tǒng)各個(gè)部分有機(jī)協(xié)作，使生產(chǎn)的應(yīng)變能力和總體效益大大超過(guò)各部分獨(dú)立效益的總和3.倉(cāng)儲(chǔ)的階段發(fā)展2323智能自動(dòng)化階段在20世紀(jì)90年代后期以來(lái)，人工智能技術(shù)的發(fā)展促使倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)向更高級(jí)的智能化方向發(fā)展。智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是集物料搬運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)科學(xué)和智能技術(shù)為一體的一門(mén)綜合科學(xué)技術(shù)工程，因節(jié)約勞動(dòng)力、作業(yè)迅速準(zhǔn)確、保管效率高、物流費(fèi)用低等優(yōu)越性而得到廣泛重視。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)不僅具有集成自動(dòng)化的無(wú)人參與功能，還有一定的決策的能力，利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度優(yōu)勢(shì)，結(jié)合了人工智能、優(yōu)化算法等。3.倉(cāng)儲(chǔ)的階段發(fā)展2424在《中國(guó)智慧物流2025應(yīng)用展望》中基于領(lǐng)先企業(yè)最佳時(shí)間及物流行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，描繪了智慧物流應(yīng)用框架及主要內(nèi)容。其中指出智慧物流應(yīng)用的整體架構(gòu)自上而下分為：智慧化平臺(tái)（大腦）、數(shù)字化運(yùn)營(yíng)（中樞）、智能化作業(yè)（四肢）。4.智慧物流關(guān)鍵技術(shù)2525大數(shù)據(jù)&云計(jì)算大數(shù)據(jù)和云計(jì)算構(gòu)成了智慧物流系統(tǒng)的智慧化平臺(tái)。“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來(lái)適應(yīng)海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，人們只需要投入少量的管理工作。4.智慧物流關(guān)鍵技術(shù)2626人工智能人工智能被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，計(jì)算機(jī)科學(xué)將人工智能定義為對(duì)“智能主體”的研究，即任何可以通過(guò)感知環(huán)境來(lái)進(jìn)行決策以最大機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的設(shè)備。人工智能的另外一個(gè)更為巧妙的定義為：“系統(tǒng)具備正確識(shí)別外部數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并能把學(xué)習(xí)到的東西靈活運(yùn)用來(lái)完成實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)或任務(wù)的能力”。4.智慧物流關(guān)鍵技術(shù)2727物聯(lián)網(wǎng)其定義是：通過(guò)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)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。（1）感知層：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取和采集物體的信息。（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)