物聯(lián)網已成為繼計算機、互聯(lián)網與移動通訊之后,世界信息產業(yè)的第三次浪潮,受到各國政府的高度關注。2009年美國提出了“智慧地球”概念,歐盟提出了“物聯(lián)網-歐洲行動計劃”,日、韓分別提出了“i-Japan”和“u-Korea”戰(zhàn)略,我國提出了“感知中國”計劃。至此物聯(lián)網已提升到國家戰(zhàn)略高度,形成了新興物聯(lián)網產業(yè),物聯(lián)網成為新的經濟增長點。
物聯(lián)網作為信息化發(fā)展方向,對多行業(yè)、多領域信息化產生深遠影響。制造業(yè)物流信息化是制造業(yè)信息化與物流信息化的融合,物聯(lián)網無疑會對制造業(yè)物流信息化產生直接影響。
制造業(yè)物流及制造業(yè)物流信息化的內涵
(一)制造業(yè)物流
制造業(yè)物流是指制造企業(yè)由于原材料采購、產品生產、成品儲存、產品運輸、產品銷售、售后服務等一系列生產銷售活動所產生的物品流動、信息流通、資金移動的過程,是確保原材料轉換成成品的必要支持過程。根據供應鏈可分為供應物流、生產物流、銷售物流、回收物流、廢棄物物流,它始終貫穿于制造業(yè)采購、生產和銷售全過程,支撐著制造業(yè)的高效運轉。
(二)制造業(yè)物流信息化
制造業(yè)物流信息化可以從兩個層面來理解,一是從制造企業(yè)內部的角度,實現(xiàn)制造企業(yè)物流信息化,將物流信息技術應用于制造業(yè)物流中,通過信息技術與制造技術相結合,建立集成化的物流管理信息系統(tǒng),利用信息系統(tǒng)控制制造企業(yè)產、供、銷各個環(huán)節(jié)的物流運作,解決制造企業(yè)內部的信息采集、傳輸、共享,以及各個相互獨立的信息系統(tǒng)之間互聯(lián)互通的問題,實現(xiàn)業(yè)務流程信息化和部門之間信息的同步溝通、共享。二是從供應鏈的角度,實現(xiàn)制造業(yè)供應鏈物流信息化,利用網絡技術使得企業(yè)信息系統(tǒng)與其上下游企業(yè)的信息系統(tǒng)對接、與外部社會物流、政府監(jiān)管部門網絡連接,形成以供應鏈為基礎的物流信息平臺,實現(xiàn)外部的資源共享、信息共用。
我國制造業(yè)物流信息化發(fā)展狀況
(一)物流信息技術在制造企業(yè)廣泛應用
隨著制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展,制造企業(yè)物流信息化程度不斷提高,物流信息技術在制造業(yè)得到了廣泛應用,如表1所示。
表1 制造業(yè)采用的物流信息技術
(二)ERP 系統(tǒng)和物流仿真軟件在制造企業(yè)廣泛應用
目前制造企業(yè)實現(xiàn)信息化的主要途徑是實施ERP系統(tǒng)。ERP系統(tǒng)是建立在信息技術基礎上,以系統(tǒng)化的管理思想,為企業(yè)提供決策運行手段的管理平臺。它實質上是運用信息技術,對物資流、資金流和信息流進行高度集成化管理的過程,是集成供應鏈管理的精髓。我國ERP 產業(yè)發(fā)展迅速,ERP 市場規(guī)模逐年增加,由2008年的37.8億元增長到2011年的70.9億元,增幅達到188%。企業(yè)在實施ERP系統(tǒng)過程中,提升了制造業(yè)物流信息化水平。
物流仿真軟件主要應用于生產制造領域和供應鏈管理。生產物流仿真系統(tǒng)是通過反復仿真過程,實現(xiàn)生產的物流平衡、能量平衡、產能平衡、時間平衡,達到生產系統(tǒng)結構優(yōu)化和功能優(yōu)化。物流仿真軟件需要與ERP系統(tǒng)結合,目前,實現(xiàn)ERP系統(tǒng)與物流仿真軟件綜合應用的主要支撐技術已日益成熟,一些大型制造企業(yè)開始綜合利用ERP軟件與物流仿真軟件來解決生產制造和物流運作中的實際問題。
我國制造業(yè)物流信息化發(fā)展中存在的問題
(一)制造業(yè)與物流業(yè)信息資源融合度較低
目前大多數物流企業(yè)與制造企業(yè)都建立了各自的信息系統(tǒng)。但是物流企業(yè)與制造企業(yè)的信息資源相對獨立,信息系統(tǒng)不能很好地融合,信息資源不能有效交換與共享,存在著嚴重的“信息孤島”和信息不對稱現(xiàn)象。物流業(yè)與制造業(yè)不能形成信息聯(lián)動,降低了物流業(yè)對制造業(yè)服務的響應能力,制約了制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展。
(二)制造業(yè)物流信息化整體程度偏低
從制造業(yè)整體來看,制造業(yè)物流信息化程度仍然偏低。調查數據顯示,我國大型制造企業(yè)現(xiàn)場物流采用看板管理的占25%,采用JIT配送的占11%,采用原材料直送工位的占44%,采用精益化物流管理的占6%,采用條碼信息系統(tǒng)的占13%,采用企業(yè)集成化物流系統(tǒng)的比例為13%。大部分中小企業(yè)物流信息化還處于空白狀態(tài)。這種局面將會嚴重影響制造業(yè)資源整合。
(三)制造業(yè)物流信息平臺建設較緩慢
近兩年,物流信息平臺建設如火如荼,但是物流信息平臺僅僅局限于行業(yè)和區(qū)域,如物流信息化程度較高的制造行業(yè),如:煙草、鋼鐵、汽車、電子、服裝、飲料等相繼建設了行業(yè)物流信息平臺。但是以供應鏈為基礎,整合供應鏈上下游資源的高效、敏捷的制造業(yè)物流信息平臺、供應鏈集成平臺建設還不多見。
(四)制造業(yè)物流信息標準化水平偏低
制造業(yè)物流信息化標準與物流業(yè)信息化標準不統(tǒng)一,前者水平整體較低,如產品編碼標準、企業(yè)之間物流信息數據交互標準、物流信息平臺標準等沒有完全統(tǒng)一,企業(yè)在進行標準選擇和執(zhí)行過程中得不到政府、行業(yè)協(xié)會及專業(yè)機構的有效指導。企業(yè)信息標準化工作的滯后影響了制造業(yè)物流信息化發(fā)展進程。
物聯(lián)網對制造業(yè)物流信息化的影響
(一)物聯(lián)網及其支撐技術
物聯(lián)網(TheInternet of things)是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。它是在互聯(lián)網的基礎上延伸和擴展的一種網絡,它的用戶端延伸到任何物品,通過互聯(lián)網可以實現(xiàn)人與物、物與物之間的信息交互。具有“全方位的信息感知、全面的互通互聯(lián)、數據信息的智能處理”特征。
物聯(lián)網的發(fā)展依賴于一些重要領域的動態(tài)技術創(chuàng)新。物聯(lián)網技術融合了感知技術、組網技術、定位技術、云計算和智能服務等多種技術,形成了物聯(lián)網感知技術、物聯(lián)網傳輸技術、物聯(lián)網定位技術和物聯(lián)網智能技術。物聯(lián)網感知技術主要包括EPC編碼技術、RFID技術、傳感器技術、機器視覺技術等。通過這些技術手段,實現(xiàn)各種信息的采集、轉換和收集。物聯(lián)網傳輸技術主要包括基于藍牙的無線傳輸網絡、基于WiFi 的無線局域網絡、基于ZigBee 的無線傳感網絡。通過這些技術手段,實現(xiàn)各種信息的可靠傳遞與交互;物聯(lián)網的定位技術主要包括GPS 技術、RTLS(實時定位系統(tǒng))、基于RFID技術的區(qū)域查詢定位、北斗衛(wèi)星定位技術、移動通訊網絡定位技術等。通過這些技術手段,可以實現(xiàn)任何時間、任何事物、任何地點之間的連接。物聯(lián)網智能技術主要包括智能計算技術、云計算技術、移動計算技術、ERP技術、數據挖掘技術和專家系統(tǒng)技術等。通過這些技術手段,實現(xiàn)智能化的任務分配,為終端用戶提供服務。
(二)物聯(lián)網技術在制造業(yè)物流中的應用
在物聯(lián)網環(huán)境下,制造業(yè)物流通過應用物聯(lián)網技術,在采購環(huán)節(jié)、生產環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)、倉儲環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)中完成原材料到成品的轉化過程,實現(xiàn)供應鏈一體化和信息共享。
在采購環(huán)節(jié),運用物聯(lián)網系統(tǒng),可以實現(xiàn)信息透明與共享,對物品實施可視化管理。企業(yè)可以通過物聯(lián)網系統(tǒng)選擇合適的供應商、發(fā)出物料的采購需求,供應商將企業(yè)訂單輸入系統(tǒng)選出最佳選貨路徑,完成物料的分揀、出庫信息采集,系統(tǒng)會自動將物料的詳細信息傳輸到網絡,當供應商貨源不足時,系統(tǒng)會自動提示詳細情況及應對策略等。
在生產環(huán)節(jié),運用RFID技術,可以實現(xiàn)生產過程的自動化控制和監(jiān)控。生產線的工作人員通過條碼掃描器和計算機進行數據采集,任何一件零部件從入庫到流轉、上生產線到成為產品,每一個步驟都可以進行實時跟蹤。在生產工序中實時地校驗零部件的加工或安裝,建立流程控制系統(tǒng),生產線上的數據被實時地采集并進入流程控制系統(tǒng),管理人員可以監(jiān)控生產過程的每一步驟,及時做出產品質量控制的決定。運用基于無線局域網的定時定位系統(tǒng),可以對在制品進行跟蹤和對成品質量進行追溯。
在運輸環(huán)節(jié),運用EPC技術、RFID技術、GPS 技術等,可以實現(xiàn)對運輸貨物可視化跟蹤管理和智能調度。在運輸準備階段,為運輸貨物配置EPC 標簽,為運輸線上的檢查點安裝EPC標簽的接收和轉發(fā)裝置,運輸車輛上安裝GPS 系統(tǒng)。在運輸過程中,通過 GPS 系統(tǒng)隨時監(jiān)測車輛在途狀況,對貨物進行實時追蹤,及時在數據庫中更新相關信息,以便在線實時查詢。當運輸車輛和線路出現(xiàn)問題時,智能運輸系統(tǒng)能夠根據車輛所處位置進行調度。
在倉儲環(huán)節(jié),RFID技術與MES系統(tǒng)、WES 系統(tǒng)相結合,能夠實時、準確地獲得庫存信息,幫助制造企業(yè)實現(xiàn)對各種資源的實時跟蹤,及時完成生產用料的補給和生產節(jié)拍的調整,提高資源的追蹤、定位和管理水平。工作人員在生產倉儲中的托盤上放置RFID電子標簽,用于存儲貨物的詳細信息,電子標簽的信息可以通過讀寫器進行更新。企業(yè)MES系統(tǒng)和WES系統(tǒng)可以通過無線方式收集電子標簽上的信息,進行實時處理。
在銷售環(huán)節(jié),運用物聯(lián)網傳輸技術和智能技術,可以使企業(yè)銷售系統(tǒng)與外部的客戶系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、社會物流系統(tǒng)對接,形成制造業(yè)供應鏈物流網絡,實現(xiàn)銷售訂單的實時傳輸,銷售數據的統(tǒng)計、計算和分析,銷售貨款的實時結算,以及客戶意見的實時反饋。
從物聯(lián)網技術的應用情況來看,有些技術已經廣泛運用到制造業(yè)物流中,如RFID技術、EPC編碼技術、GPS/GIS技術、RTLS技術等;有些技術還處于小規(guī)模應用階段,如基于藍牙的無線傳輸網絡技術、基于ZigBee的無線傳感網絡技術等;有些技術是未來制造業(yè)物流信息化技術的應用方向,如云計算等。隨著物聯(lián)網技術的不斷研發(fā),物聯(lián)網技術將大規(guī)模地應用到制造業(yè)物流中,促進制造業(yè)智能物流的發(fā)展。
(三)物聯(lián)網對制造業(yè)物流信息化的影響
1.物聯(lián)網技術的應用提升了制造業(yè)物
流信息化水平。制造業(yè)物流信息化以應用于制造業(yè)的物流信息化技術為支撐。應用到制造業(yè)物流中的物流信息化技術包括:自動識別和數據采集技術,以條碼技術、無線射頻識別技術和產品電子代碼技術為主;自動跟蹤和定位技術,以全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)為主;物流信息接口技術,以電子數據交換技術為主;企業(yè)資源信息技術,以物料需求計劃、制造資源計劃、企業(yè)資源計劃、分銷資源計劃為主;物流數據管理技術,以數據庫技術和數據倉庫技術為主;以及基于管理信息系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)而設計出的物流自動化設備和物流信息管理系統(tǒng),如自動分揀和傳輸設備、倉庫管理系統(tǒng)、運輸管理系統(tǒng)和配送優(yōu)化系統(tǒng)等,這些技術與物聯(lián)網技術有著密切聯(lián)系。物聯(lián)網技術在制造業(yè)物流中的應用,勢必會提升制造業(yè)物流信息化水平,將制造業(yè)物流信息化推向一個新高度。
2.物聯(lián)網技術的應用對制造業(yè)物流信
息化建設提出了新要求。在物聯(lián)網技術應用過程中,對制造業(yè)物流信息采集、物流信息的互聯(lián)互通、物流信息的加工和處理也提出了新要求,改變了制造業(yè)物流環(huán)境。就制造業(yè)物流內部環(huán)境而言,為了使物聯(lián)網技術應用于現(xiàn)有的物流體系中,將對現(xiàn)有的基礎設置進行升級,并通過部署物流信息采集技術、布局傳感網及其他手段實現(xiàn)制造業(yè)供應鏈物流信息的收集、互聯(lián)互通、信息共享;就制造業(yè)物流的外部環(huán)境而言,為了使物聯(lián)網技術融入現(xiàn)有的物流技術體系,相關行業(yè)標準也會隨著物聯(lián)網服務的需求而變化;為了滿足物聯(lián)網技術的應用,現(xiàn)有物流法規(guī)、現(xiàn)代金融、信用、安全等因素也會發(fā)生改變。
物聯(lián)網環(huán)境下我國制造業(yè)物流信息化發(fā)展策略
物聯(lián)網環(huán)境下,制造業(yè)物流信息化與物聯(lián)網技術緊密結合,形成以數字技術、網絡技術、智能技術為基礎的制造業(yè)物流信息技術體系。制造業(yè)物流信息化呈現(xiàn)出物流信息商品化、物流信息采集自動化、物流信息存儲數字化、物流信息處理電子化和計算機化、物流信息傳遞標準化和實時化。根據我國制造業(yè)物流信息化的現(xiàn)狀,結合物聯(lián)網對制造業(yè)物流信息化的要求,我國制造業(yè)物流信息化的發(fā)展應采取以下措施:
(一)建立政府協(xié)調機制和行業(yè)交流機制
制造業(yè)物流信息化涉及到工業(yè)管理部門、物流管理部門、信息化管理部門,政府部門要牽頭建立相關部門的協(xié)調機制,協(xié)調和引導制造業(yè)、物流業(yè)、信息技術服務業(yè)的合作聯(lián)動,推動制造業(yè)和物流業(yè)信息化的共同發(fā)展。以外,還要發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的橋梁作用,在行業(yè)企業(yè)之間、企業(yè)與政府之間、制造業(yè)與物流業(yè)之間架起溝通的橋梁,加強行業(yè)之間的交流,建立制造業(yè)與物流業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟,形成行業(yè)之間良好的溝通機制。
(二)制訂制造業(yè)和物流業(yè)統(tǒng)一化標準
物流信息化和物聯(lián)網標準滯后,制造業(yè)與物流業(yè)信息化標準不統(tǒng)一,制約了我國制造業(yè)物流信息化發(fā)展。因此需要制訂物流業(yè)與制造業(yè)統(tǒng)一的信息采集、信息傳遞規(guī)則,制訂物流信息技術標準和信息資源標準,建立信息采集、處理和服務的交換機制。同時還需要建立物聯(lián)網標準體系,滿足物聯(lián)網環(huán)境下制造業(yè)物流信息化發(fā)展的需求。
(三)促進物聯(lián)網與企業(yè)現(xiàn)有資源融合
物聯(lián)網技術在應用過程中,會涉及到企業(yè)原有的信息網絡和管理系統(tǒng),物聯(lián)網要與企業(yè)內部信息網絡和各類管理系統(tǒng)進行交互。物流網在不同程度上與企業(yè)局域網、企業(yè)監(jiān)控網進行交融。企業(yè)局域網是基于互聯(lián)網建立的,可以成為物聯(lián)網網絡層的一部分,為物聯(lián)網提供局域內的信息傳輸,實現(xiàn)企業(yè)內部的信息傳遞與共享,物聯(lián)網要與局域網完全融合,將局域網內的信息接入到物聯(lián)網內,配合物聯(lián)網智能技術實現(xiàn)更強大功能;企業(yè)監(jiān)控網運用各類傳感設備,通過企業(yè)局域網對企業(yè)生產過程進行監(jiān)控,它是物聯(lián)網的一種應用形式。物聯(lián)網在不同層面上與企業(yè)ERP 系統(tǒng)、SCM 系統(tǒng)、CRM 系統(tǒng)進行交融。ERP 系統(tǒng)可以融合到物聯(lián)網架構的應用層,結合企業(yè)策略來管理物聯(lián)網的底層設備,實現(xiàn)生產管理的智能化;物聯(lián)網可以融合到SCM 系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),通過應用物聯(lián)網技術,實現(xiàn)供應鏈一體化管理;CRM 系統(tǒng)中運用物聯(lián)網技術進行客戶信息管理、業(yè)務流程和服務流程管理。
(四)加快制造業(yè)物流信息平臺建設
建設制造業(yè)物流信息平臺是全面實現(xiàn)制造業(yè)物流信息化的關鍵環(huán)節(jié)。制造業(yè)物流信息平臺建設可以有效整合行業(yè)資源,實現(xiàn)行業(yè)資源交互和共享。同時制造業(yè)物流信息平臺的構建也為企業(yè)使用物聯(lián)網奠定了基礎。建成的制造業(yè)物流信息平臺需要實現(xiàn)三項功能:一是制造企業(yè)與物流企業(yè)、供應商、企業(yè)客戶的信息系統(tǒng)對接,實現(xiàn)供應鏈物流協(xié)作與運作;二是通過數據接口,對接更多的信息平臺,如區(qū)域物流信息平臺、行業(yè)物流信息平臺、政府公共服務平臺等,發(fā)揮平臺的集成作用;三是發(fā)揮平臺信息匯集與發(fā)布功能,為供應鏈上下游合作者及公眾提供可視化的“一站式”服務。
(五)加速物聯(lián)網關鍵技術開發(fā)與應用
在物聯(lián)網技術體系中,大部分物聯(lián)網的關鍵技術和物聯(lián)網設備還依靠進口,一些關鍵技術,如RFID盡管國內企業(yè)進行了開發(fā),但是在技術水平、實用程度和產能與國外先進水平相比有較大差距,物聯(lián)網應用系統(tǒng)軟件開發(fā)處于劣勢。物聯(lián)網關鍵技術成為制造業(yè)物流信息化發(fā)展的巨大障礙。因此需要采取有力措施,進一步突破物聯(lián)網關鍵技術,大力發(fā)展物聯(lián)網中間件技術,加快產業(yè)資源集聚。
(六)加快復合型物流人才培養(yǎng)和引進
制造業(yè)物流信息化發(fā)展需要具備制造業(yè)、物流業(yè)和信息化三個領域知識和技能的復合型人才,人才匱乏是較大制約因素。因此需要加強對復合型物流人才的培養(yǎng)和引進。通過高等院校培養(yǎng)一批理論基礎扎實的專業(yè)人才;通過人才招聘,引進一批精通制造業(yè)物流和物聯(lián)網技術的復合型人才;通過企業(yè)內部培訓、專家咨詢的方式,解決現(xiàn)有人員跨領域知識不足的問題。總之,通過多渠道引進和培養(yǎng)復合型物流人才,滿足制造業(yè)物流信息化發(fā)展的需要。
結論
物聯(lián)網將成為我國制造業(yè)物流信息化發(fā)展的航標。物聯(lián)網采用感知技術對物品信息進行采集,并對物體屬性進行識別,采用傳輸技術進行物流信息的傳遞與交互,采用智能技術對信息進行分析處理,從而提高對物質世界的感知能力,實現(xiàn)智能化決策和控制。隨著物聯(lián)網技術不斷推廣和使用,我國制造業(yè)物流信息化將實現(xiàn)數字化、網絡化、集成化、智能化。
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