物聯網已成為繼計算機、互聯網與移動通訊之后,世界信息產業的第三次浪潮,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“物聯網-歐洲行動計劃”,日、韓分別提出了“i-Japan”和“u-Korea”戰略,我國提出了“感知中國”計劃。至此物聯網已提升到國家戰略高度,形成了新興物聯網產業,物聯網成為新的經濟增長點。
物聯網作為信息化發展方向,對多行業、多領域信息化產生深遠影響。制造業物流信息化是制造業信息化與物流信息化的融合,物聯網無疑會對制造業物流信息化產生直接影響。
制造業物流及制造業物流信息化的內涵
(一)制造業物流
制造業物流是指制造企業由于原材料采購、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采購、生產和銷售全過程,支撐著制造業的高效運轉。
(二)制造業物流信息化
制造業物流信息化可以從兩個層面來理解,一是從制造企業內部的角度,實現制造企業物流信息化,將物流信息技術應用于制造業物流中,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,利用信息系統控制制造企業產、供、銷各個環節的物流運作,解決制造企業內部的信息采集、傳輸、共享,以及各個相互獨立的信息系統之間互聯互通的問題,實現業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,實現制造業供應鏈物流信息化,利用網絡技術使得企業信息系統與其上下游企業的信息系統對接、與外部社會物流、政府監管部門網絡連接,形成以供應鏈為基礎的物流信息平臺,實現外部的資源共享、信息共用。
我國制造業物流信息化發展狀況
(一)物流信息技術在制造企業廣泛應用
隨著制造業與物流業聯動發展,制造企業物流信息化程度不斷提高,物流信息技術在制造業得到了廣泛應用,如表1所示。
表1 制造業采用的物流信息技術
(二)ERP 系統和物流仿真軟件在制造企業廣泛應用
目前制造企業實現信息化的主要途徑是實施ERP系統。ERP系統是建立在信息技術基礎上,以系統化的管理思想,為企業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 產業發展迅速,ERP 市場規模逐年增加,由2008年的37.8億元增長到2011年的70.9億元,增幅達到188%。企業在實施ERP系統過程中,提升了制造業物流信息化水平。
物流仿真軟件主要應用于生產制造領域和供應鏈管理。生產物流仿真系統是通過反復仿真過程,實現生產的物流平衡、能量平衡、產能平衡、時間平衡,達到生產系統結構優化和功能優化。物流仿真軟件需要與ERP系統結合,目前,實現ERP系統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。
我國制造業物流信息化發展中存在的問題
(一)制造業與物流業信息資源融合度較低
目前大多數物流企業與制造企業都建立了各自的信息系統。但是物流企業與制造企業的信息資源相對獨立,信息系統不能很好地融合,信息資源不能有效交換與共享,存在著嚴重的“信息孤島”和信息不對稱現象。物流業與制造業不能形成信息聯動,降低了物流業對制造業服務的響應能力,制約了制造業與物流業聯動發展。
(二)制造業物流信息化整體程度偏低
從制造業整體來看,制造業物流信息化程度仍然偏低。調查數據顯示,我國大型制造企業現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%,采用條碼信息系統的占13%,采用企業集成化物流系統的比例為13%。大部分中小企業物流信息化還處于空白狀態。這種局面將會嚴重影響制造業資源整合。
(三)制造業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和區域,如物流信息化程度較高的制造行業,如:煙草、鋼鐵、汽車、電子、服裝、飲料等相繼建設了行業物流信息平臺。但是以供應鏈為基礎,整合供應鏈上下游資源的高效、敏捷的制造業物流信息平臺、供應鏈集成平臺建設還不多見。
(四)制造業物流信息標準化水平偏低
制造業物流信息化標準與物流業信息化標準不統一,前者水平整體較低,如產品編碼標準、企業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一,企業在進行標準選擇和執行過程中得不到政府、行業協會及專業機構的有效指導。企業信息標準化工作的滯后影響了制造業物流信息化發展進程。
物聯網對制造業物流信息化的影響
(一)物聯網及其支撐技術
物聯網(TheInternet of things)是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。它是在互聯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,通過互聯網可以實現人與物、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、數據信息的智能處理”特征。
物聯網的發展依賴于一些重要領域的動態技術創新。物聯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,形成了物聯網感知技術、物聯網傳輸技術、物聯網定位技術和物聯網智能技術。物聯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,實現各種信息的采集、轉換和收集。物聯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,實現各種信息的可靠傳遞與交互;物聯網的定位技術主要包括GPS 技術、RTLS(實時定位系統)、基于RFID技術的區域查詢定位、北斗衛星定位技術、移動通訊網絡定位技術等。通過這些技術手段,可以實現任何時間、任何事物、任何地點之間的連接。物聯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技術等。通過這些技術手段,實現智能化的任務分配,為終端用戶提供服務。
(二)物聯網技術在制造業物流中的應用
在物聯網環境下,制造業物流通過應用物聯網技術,在采購環節、生產環節、運輸環節、倉儲環節、銷售環節中完成原材料到成品的轉化過程,實現供應鏈一體化和信息共享。
在采購環節,運用物聯網系統,可以實現信息透明與共享,對物品實施可視化管理。企業可以通過物聯網系統選擇合適的供應商、發出物料的采購需求,供應商將企業訂單輸入系統選出最佳選貨路徑,完成物料的分揀、出庫信息采集,系統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,系統會自動提示詳細情況及應對策略等。
在生產環節,運用RFID技術,可以實現生產過程的自動化控制和監控。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,生產線上的數據被實時地采集并進入流程控制系統,管理人員可以監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,可以對在制品進行跟蹤和對成品質量進行追溯。
在運輸環節,運用EPC技術、RFID技術、GPS 技術等,可以實現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標簽的接收和轉發裝置,運輸車輛上安裝GPS 系統。在運輸過程中,通過 GPS 系統隨時監測車輛在途狀況,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問題時,智能運輸系統能夠根據車輛所處位置進行調度。
在倉儲環節,RFID技術與MES系統、WES 系統相結合,能夠實時、準確地獲得庫存信息,幫助制造企業實現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MES系統和WES系統可以通過無線方式收集電子標簽上的信息,進行實時處理。
在銷售環節,運用物聯網傳輸技術和智能技術,可以使企業銷售系統與外部的客戶系統、金融系統、社會物流系統對接,形成制造業供應鏈物流網絡,實現銷售訂單的實時傳輸,銷售數據的統計、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。
從物聯網技術的應用情況來看,有些技術已經廣泛運用到制造業物流中,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物流信息化技術的應用方向,如云計算等。隨著物聯網技術的不斷研發,物聯網技術將大規模地應用到制造業物流中,促進制造業智能物流的發展。
(三)物聯網對制造業物流信息化的影響
1.物聯網技術的應用提升了制造業物
流信息化水平。制造業物流信息化以應用于制造業的物流信息化技術為支撐。應用到制造業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,以全球衛星定位系統和地理信息系統為主;物流信息接口技術,以電子數據交換技術為主;企業資源信息技術,以物料需求計劃、制造資源計劃、企業資源計劃、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和計算機集成制造系統而設計出的物流自動化設備和物流信息管理系統,如自動分揀和傳輸設備、倉庫管理系統、運輸管理系統和配送優化系統等,這些技術與物聯網技術有著密切聯系。物聯網技術在制造業物流中的應用,勢必會提升制造業物流信息化水平,將制造業物流信息化推向一個新高度。
2.物聯網技術的應用對制造業物流信
息化建設提出了新要求。在物聯網技術應用過程中,對制造業物流信息采集、物流信息的互聯互通、物流信息的加工和處理也提出了新要求,改變了制造業物流環境。就制造業物流內部環境而言,為了使物聯網技術應用于現有的物流體系中,將對現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制造業供應鏈物流信息的收集、互聯互通、信息共享;就制造業物流的外部環境而言,為了使物聯網技術融入現有的物流技術體系,相關行業標準也會隨著物聯網服務的需求而變化;為了滿足物聯網技術的應用,現有物流法規、現代金融、信用、安全等因素也會發生改變。
物聯網環境下我國制造業物流信息化發展策略
物聯網環境下,制造業物流信息化與物聯網技術緊密結合,形成以數字技術、網絡技術、智能技術為基礎的制造業物流信息技術體系。制造業物流信息化呈現出物流信息商品化、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。根據我國制造業物流信息化的現狀,結合物聯網對制造業物流信息化的要求,我國制造業物流信息化的發展應采取以下措施:
(一)建立政府協調機制和行業交流機制
制造業物流信息化涉及到工業管理部門、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調機制,協調和引導制造業、物流業、信息技術服務業的合作聯動,推動制造業和物流業信息化的共同發展。以外,還要發揮行業協會的橋梁作用,在行業企業之間、企業與政府之間、制造業與物流業之間架起溝通的橋梁,加強行業之間的交流,建立制造業與物流業戰略聯盟,形成行業之間良好的溝通機制。
(二)制訂制造業和物流業統一化標準
物流信息化和物聯網標準滯后,制造業與物流業信息化標準不統一,制約了我國制造業物流信息化發展。因此需要制訂物流業與制造業統一的信息采集、信息傳遞規則,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網標準體系,滿足物聯網環境下制造業物流信息化發展的需求。
(三)促進物聯網與企業現有資源融合
物聯網技術在應用過程中,會涉及到企業原有的信息網絡和管理系統,物聯網要與企業內部信息網絡和各類管理系統進行交互。物流網在不同程度上與企業局域網、企業監控網進行交融。企業局域網是基于互聯網建立的,可以成為物聯網網絡層的一部分,為物聯網提供局域內的信息傳輸,實現企業內部的信息傳遞與共享,物聯網要與局域網完全融合,將局域網內的信息接入到物聯網內,配合物聯網智能技術實現更強大功能;企業監控網運用各類傳感設備,通過企業局域網對企業生產過程進行監控,它是物聯網的一種應用形式。物聯網在不同層面上與企業ERP 系統、SCM 系統、CRM 系統進行交融。ERP 系統可以融合到物聯網架構的應用層,結合企業策略來管理物聯網的底層設備,實現生產管理的智能化;物聯網可以融合到SCM 系統的各個環節,通過應用物聯網技術,實現供應鏈一體化管理;CRM 系統中運用物聯網技術進行客戶信息管理、業務流程和服務流程管理。
(四)加快制造業物流信息平臺建設
建設制造業物流信息平臺是全面實現制造業物流信息化的關鍵環節。制造業物流信息平臺建設可以有效整合行業資源,實現行業資源交互和共享。同時制造業物流信息平臺的構建也為企業使用物聯網奠定了基礎。建成的制造業物流信息平臺需要實現三項功能:一是制造企業與物流企業、供應商、企業客戶的信息系統對接,實現供應鏈物流協作與運作;二是通過數據接口,對接更多的信息平臺,如區域物流信息平臺、行業物流信息平臺、政府公共服務平臺等,發揮平臺的集成作用;三是發揮平臺信息匯集與發布功能,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)加速物聯網關鍵技術開發與應用
在物聯網技術體系中,大部分物聯網的關鍵技術和物聯網設備還依靠進口,一些關鍵技術,如RFID盡管國內企業進行了開發,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,物聯網應用系統軟件開發處于劣勢。物聯網關鍵技術成為制造業物流信息化發展的巨大障礙。因此需要采取有力措施,進一步突破物聯網關鍵技術,大力發展物聯網中間件技術,加快產業資源集聚。
(六)加快復合型物流人才培養和引進
制造業物流信息化發展需要具備制造業、物流業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和引進。通過高等院校培養一批理論基礎扎實的專業人才;通過人才招聘,引進一批精通制造業物流和物聯網技術的復合型人才;通過企業內部培訓、專家咨詢的方式,解決現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復合型物流人才,滿足制造業物流信息化發展的需要。
結論
物聯網將成為我國制造業物流信息化發展的航標。物聯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,實現智能化決策和控制。隨著物聯網技術不斷推廣和使用,我國制造業物流信息化將實現數字化、網絡化、集成化、智能化。
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本文標題:物聯網環境下制造業物流信息化發展策略研究