德國弗勞恩霍夫物流研究院我國首席科學家房殿軍教授
繼“十四五規劃”大力提倡“數字強國建設”“加快推動數字產業化”,促進人工智能、大數據、區塊鏈、云計算、5G等新技術在智能交通、智慧物流等重點領域落地之后,前不久國家統計局又發布《數字經濟及其核心產業統計分類(2021)》,明確將智慧物流納入數字經濟統籌范疇,并突出強調了智慧倉儲、智慧配送等關鍵要素。
日前,《我國物流與采購》雜志發文人在同濟大學采訪了德國弗勞恩霍夫物流研究院(Fraunhofer IML)我國首席科學家、首席代表、中德智能技術博士研究院中方院長、同濟大學教授房殿軍博士,請他深入分享數字化給物流行業帶來的變革,以及未來數字物流發展的新趨勢與新路徑。
物流應列數字經濟的核心地位
《我國物流與采購》雜志(以下簡稱CLPMA):目前我國在大力推動數字經濟發展,其中物流成為重要的關注對象,有關部門甚至把智慧物流明確納入數字經濟統計范疇。對此,您是如何看待的?
房殿軍:國家統計局把智能物流列入數字經濟的統計范疇,我認為這是非常正確的,也是非常必要的。
物流兩個維度的屬性,決定了她作為實體經濟基礎設施的重要地位;而進入數字時代,物流必將發展成為數字經濟的主體。物流的第一個維度是物理維度,即看得見、摸得著的“物料流”,包括倉儲、運輸、配送等環節;另外一個維度是信息維度,涉及物流信息化與智能化等等,也正是信息維度確保了物流在數字經濟里面的核心地位。
物流具有全流程服務的功能,她跨企業、跨行業、跨國界,因此進入數字化時代之后,物流的全流程數字化服務非常重要,無論是供應鏈的哪個環節,都存在著大量物流相關的數據。而這些數據是非常有價值的,是數字經濟發展的基礎。發展數字經濟離不開物流,而物流的數字化,是未來數字經濟時代一定要走的關鍵一步。所以,我們必須把物流放在數字經濟的核心地位。
CLPMA:除了政府大力支持,還有哪些因素驅動了物流行業的數字化轉型?
房殿軍:作為國家十大產業之一,物流業在國民經濟中占據重要地位。然而目前來看,我國社會物流服務水平整體偏低。物流標準化建設、物流信息化建設等都還遠不夠完善,而我國物流成本占GDP比重偏高,人力成本占物流成本比重較大,運輸成本也是居高不下,導致物流運作效率仍然偏低。
與此同時,隨著電商的快速發展和新消費的興起,訂單數量越來越多,物流場景規模越來越大,導致物流履約系統更加復雜;場景內智能設備、子系統越來越多,常規的管理與調度系統已經無法駕馭如此復雜的場景,需要先進的算法和足夠的算力支持,這就對更加智慧的物流系統提出強烈需求,需要現有的物流系統、物流技術等進行數字化升級轉型。
物流業數字化升級的路徑
CLPMA:數字化轉型是企業變革與發展的加速器,而智能物流是物流產業升級發展的主流趨勢。在您看來,數字化與智能物流二者之間有著怎樣的聯系?
房殿軍:數字化和智能物流之間的關系是非常密切的。數字化是智能化的基礎和前提,沒有數字化就談不上智能化。因為物流是一個全流程、系統性的服務功能,如果沒有全流程數字化的支持,我們很難打造出智能物流系統。總結來說,智能物流系統的發展是建立在數字化基礎之上的,而數字化為物流行業走向智能化提供強有力的支持。她們二者之間關系是,數字化是基礎和手段,而實現智能物流服務是最終目的。
CLPMA:那么從數字化到智能化,物流行業升級發展需要經歷怎樣的路徑?
房殿軍:物流行業的數字化升級,需要經歷如下路徑:首先,需要通過物流全流程的數字化,實現物流的可視化管理。物流是一個跨企業、跨區域、跨國境的全流程服務功能,這一點就決定了我們必須先實現全流程的數字化,這樣對物流的智能化才會有一個最完整、最系統的支持。通過全流程數字化,在倉儲、揀選、運輸、配送等各個環節都能夠拿到實時、準確的數據,進而實現全流程的可視化管理,實現對整體物流系統在物理維度的系統管理。
第二步,在可視化的基礎上實現透明化管理。所謂透明化,指通過數字化建立系統的行為邏輯和規范,為系統的優化奠定基礎,使得物流過程更加高效,物流企業的運作更加合理,物流產業的資源配置更加優化。只有透明化管理實現之后,我們才能夠預測未來,才能告訴消費者包裹為什么沒有送過來、什么時間能夠送過去等。
可視化、透明化均實現之后,最后一步是智能化管理。數字化建設只是基礎,實現智能化還有很長的路要走。這就要求數據在全流程上能夠提供實時的支持,同時通過大量的歷史數據,通過機器深度學習,去挖掘智能物流所需要的規則,并建立相應的知識庫。因為只有這些規則和知識庫,才能讓物流系統變得更加智能。這種建立在全流程數字化基礎上的管理系統,甚至比設備層面的智能化建設更加重要。
物流數字化建設的喜與憂
CLPMA:目前我國智能物流發展方面處于怎樣的水平?取得了哪些突出成績?
房殿軍:總的來看,我國物流在智能化發展上正處于發展中階段。一方面,國內企業對數字化建設、智慧物流的需求非常旺盛;另一方面,數字化建設得到國家的大力支持,國內對物流數字化建設的社會認可度和接受度相比國外更高。
可以從兩個維度來總結我國在數字化物流建設方面取得的進步和成就。從操作維度來看,當Kiva機器人在亞馬遜得到普及應用之后,我國市場也相繼研發了諸多類Kiva機器人、貨架到人、貨箱到人等移動機器人系統,我們在很多物流中心、配送中心等都可以看到類似智能機器人的身影,她們為搬運、分揀、揀選等物流環節提供了非常智能化的支持,應該說這是我國智能物流技術發展的一個重要基石。隨后又出現了AMR(自主移動機器人)在物流領域的應用,這是我們在智能物流領域取得的一個長足進步。
另外一個維度是全局物流體系。在物流管理上,車貨匹配平臺,從最開始的簡單調度行為,逐步發展成為現在的智能化調度體系和調度平臺,通過不斷積累數據、不斷學習,能夠為社會物流體系提供更加優化、智能的調度;再如物聯網技術,能夠有效滿足智能物流網絡化的需求,同時也是實現物流全流程數字化的關鍵,為我國企業在物流數字化和網絡化建設方面打下良好的基礎;還有人工智能技術,目前在倉庫內的智能機器人揀選、物流運輸中的車貨匹配、倉庫管理系統中的圖像識別、客服領域的語音識別等都實現應用,能夠有效降低社會物流成本,提升社會物流效率,在物流系統數字化升級中扮演著重要角色。
CLPMA:我國智慧物流發展還存在哪些瓶頸待解?
房殿軍:近年來我國在智慧物流發展方面雖然取得了一定的成績,但是與一些發達國家相比,我國的物流技術仍存在較大差距。
一是基礎研究相對落后。目前國內企業用于技術研發的投入不足,應用于物流裝備領域的關鍵零部件,如PLC、激光器、驅動器、甚至連高性能減速機等,基本以進口為主,一定程度上制約了行業發展。
二是產品質量還有待提升。國產設備在性能上雖然有長足的進步,但依然有很大提升空間。尤其在交叉帶分揀機、多層穿梭車等關鍵物流設備上,在系統能力和軟件能力方面,與國外相比還有較大差距。
在數字化和智能化建設方面,我國物流技術產業的研發投入不足,而且缺乏實戰型高端技術人才。大部分企業采用技術跟隨戰略,我國原創性智能物流新技術還比較稀缺,智慧物流解決方案和服務能力遠遠不能滿足市場的需求。
再者,我國的市場環境也有待改善。目前我國物流裝備領域相當一部分企業戰略定位不夠清晰,管理機制還不夠完善,低價競爭情況依然比較嚴重,不利于行業的健康發展。
他山之石 可以攻玉
CLPMA:請您介紹一下德國弗勞恩霍夫物流研究院在學術研究和技術研發方面有何突出特點?她在推動全球物流行業發展方面發揮著怎樣的作用?
房殿軍:德國弗勞恩霍夫成立于1949年,是歐洲最大的應用研究機構,目前在德國有74家研究院所,研究人員超過28000人,其創新能力在全球排名第二位。
德國弗勞恩霍夫物流研究院是德國弗勞恩霍夫旗下唯一從事物流技術和供應鏈研究的一個研究型機構,一直在從事前沿物流技術的研究,其所研發的技術一般超前行業5~10年甚至15年。同時她是一個中立的機構,不參與產業運營,只專注于技術研發,注重技術成果轉化,不斷地為產業輸送尖端技術,支持產業發展。此外,她極為重視高端人才培養,形成了一種技術研發和高端人才培養融合發展的創新模式,為其他國家的物流技術創新和人才培養提供了范本。
過去的33年,我一直和德國弗勞恩霍夫物流研究院合作,我們在青島中德生態園成立了中德智能技術博士研究院,旨在借鑒德國弗勞恩霍夫物流研究院的成功模式,打造技術應用研究與高端人才培養相結合的創新模式,為國內物流行業提供前沿技術,培養實戰型高端人才。
CLPMA:歐洲國家是如何通過數字化技術來推動智慧物流發展的?有哪些經驗值得我們借鑒?
房殿軍:歐洲尤其是德國在物流技術領域的探索一直處于全球領先地位。首先,他們具有非常清晰的技術發展路徑,而且與社會需求、產業需求、信息技術發展緊密掛鉤。他們制定研究計劃或技術路線,一般會延伸至未來10~15年,然后每年滾動更新。這是他們在研發領域一直處于全球領先地位的一個重要原因。
其次,他們非常注重高柔性智能物流系統的研發。自動化物流技術固然能夠提高物流效率,但是她的剛性比較大,不能柔性地滿足客戶需求。隨著市場需求的不斷變化,需要更加高柔性的物流系統去靈活應對。所以,在過去的十幾年中,德國一直在強化高柔性自動化技術方面的研究。他們的高柔性,不只體現在設備上,同時也在大力推動智能物流系統建設,這方面亦值得我們借鑒。
再者,歐洲國家一直致力于大型物流系統的數字化和智能化研究。他們會利用人工智能技術,對一些大型物流系統實施智能化的調度優化,涉及到車貨匹配、車輛調度、線路優化等;還有數字孿生技術,不僅在一些小型的物流系統里推廣應用,德國人甚至還在一些重要領域(如汽車制造領域)打造了供應鏈數字孿生體,在數字層面實現她的仿真和優化。
智慧物流發展新動向
CLPMA:在數字化技術推動下,未來物流發展將呈現怎樣的趨勢?會在哪些方面有所突破?有哪些需要我們重點關注的地方?
房殿軍:首先,從企業層面來看,對智能物流系統的需求將非常強勁,尤其是高柔性的智能物流系統,如AMR系統(自主移動機器人系統),在企業的生產環節、物流環節都會有越來越普遍的應用。這個技術應該說是未來幾年我國智能物流技術發展的一個大方向。
另外,在企業內部,包括人工智能技術、物聯網技術、數字孿生技術、視覺識別技術、5G技術等方面的應用都將得到進一步突破,為企業物流智能化發展提供一個有效的支撐。
其次,從社會層面來看,在整個我國大的物流體系下,基于社會物流成本較高、物流整體效率低這樣一個不爭的事實,搭建智慧化物流平臺成為必然趨勢。所以,需要盡快去開發相應的人工智能系統、機器學習系統等,在數字化的基礎上打造低成本、高效率運作的智能物流體系。
第三,未來我國的智慧物流發展,在貨運領域或將有大的突破,尤其是一些基于無人駕駛的貨運體系,未來幾年可以通過試點逐步推向全國。無人駕駛技術在貨運領域的推廣和應用,有可能成為我國智能物流領先全球的一個很好的機遇。
第四,需高度重視數據產權與安全。未來的經濟是數字經濟,未來的社會是數字社會。在推動智能物流落地的過程中,企業需要推動所有流程數字化,只有這樣才能更好地去控制和優化流程。而這將使數據變得至關重要,誰擁有數據,誰就占據了主動權和話語權,因此大數據產權和數據安全問題將變得尤為關鍵,這就需要有完善的法律和技術手段去維護。這是未來物流數字化升級過程需要高度重視的問題。(本文刊載于《我國物流與采購》雜志2021年第16期,作者:張穎川)
房殿軍簡介
德國弗勞恩霍夫物流研究院我國首席科學家、首席代表,中德智能技術博士研究院中方院長,同濟大學教授。他是我國最早從事物流研究的專家之一,也是我國國家“七五”物流科技攻關項目務骨干。他專注物流與供應鏈研究36年,與德國弗勞恩霍夫物流研究院合作33年,持續23年擔任華為物流與供應鏈顧問。他先后主持了幾十個大型國際和國內物流項目,并撰寫了數百萬字的科技文獻。2010年,獲得德國弗勞恩霍夫最高成就獎《弗勞恩霍夫勛章》;2016年獲得華為《藍血十杰》勛章;2018年,獲得德國物流聯合會《卓越成就獎》;2019年獲得海爾集團最高榮譽《人單合一》勛章和青島市人民政府 《琴島獎》。