張先玲1，孫小東，張大偉3，李華軍4，謝 皓

(1.南鋼集團(tuán)有限公司，南京 210000；2.中冶賽迪重慶信息技術(shù)有限公司，重慶 401122；3. 重慶能控電力咨詢服務(wù)有限公司，重慶 404100；4.馬鞍山鋼鐵股份有限公司，馬鞍山 243000)

在鋼鐵企業(yè)的經(jīng)營活動中，物流將生產(chǎn)者和消費(fèi)者關(guān)聯(lián)起來，是企業(yè)生產(chǎn)和銷售的重要保障。因此，鋼鐵企業(yè)建立了自身的物流線路，用于原材料和產(chǎn)品的倉儲、調(diào)度和運(yùn)輸，逐漸演變出供貨商和經(jīng)銷商的關(guān)系，后來第三方物流公司進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)鏈，承擔(dān)了運(yùn)輸任務(wù)，物流線分布于海陸空，運(yùn)輸渠道也變得多樣性，至此生產(chǎn)和物流進(jìn)行了徹底分離。

近年來，隨著新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及鋼鐵行業(yè)的物流自身挖潛，鋼鐵物流的路徑尋優(yōu)、倉儲選址、貨物跟蹤、智能決策以及信息安全等方方面面變得更加重要，物流行業(yè)將很快迎來一次顛覆性的技術(shù)升級，通過與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、AR、5G、無人駕駛等新技術(shù)的深度融合，將迎來一個由新一代信息技術(shù)驅(qū)動的全新鋼鐵現(xiàn)代智慧物流體系。

1 物流發(fā)展背景

鋼鐵物流包括原材料和產(chǎn)品的運(yùn)輸、倉儲、裝卸、搬運(yùn)、包裝、加工、配送等各個環(huán)節(jié)，是鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營活動的重要保障。經(jīng)過了多年的擴(kuò)張式發(fā)展，目前已具備30億t以上的物流規(guī)模，50億t以上的市場規(guī)模。

目前，智能制造業(yè)成為國家戰(zhàn)略，鋼鐵智能工廠以物質(zhì)流、能量流、信息流的深度融合為導(dǎo)向，其中智慧物流是重要的組成部分，但是我國鋼鐵物流的發(fā)展存在管理體制不健全、標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、地區(qū)發(fā)展不平衡、信息技術(shù)不完備等問題[1]，急需推動物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、AR、5G、無人駕駛等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用落地，針對傳統(tǒng)的鋼鐵物流進(jìn)行革命性的轉(zhuǎn)型升級，打造智慧一體化的現(xiàn)代物流體系。

2 現(xiàn)代智慧物流體系架構(gòu)

現(xiàn)代智慧物流架構(gòu)旨在全面打造柔化的物流供應(yīng)鏈，提升風(fēng)險應(yīng)對能力，提升物流交付效率，提升物品交付體驗，實(shí)現(xiàn)整個物流鏈的自動化運(yùn)轉(zhuǎn)、數(shù)字化監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化決策、安全化管控，打造一體化的物流管控體系(見圖1)[2]。

現(xiàn)代智慧物流充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等核心技術(shù)，業(yè)務(wù)架構(gòu)可分為感知層、傳輸層、服務(wù)層和應(yīng)用層[3]。感知層負(fù)責(zé)物流過程數(shù)據(jù)的采集，傳輸層負(fù)責(zé)協(xié)議解析和信息傳遞，服務(wù)層負(fù)責(zé)底層數(shù)據(jù)的接口整合，并為上層應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)接口，應(yīng)用層負(fù)責(zé)系統(tǒng)業(yè)務(wù)能力的實(shí)現(xiàn)，包括倉儲管理、安防管理、統(tǒng)計分析等。

其中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用于感知層和傳輸層，承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)通信的職責(zé)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流架構(gòu)的各個層級都有廣泛的應(yīng)用場景，人工智能解決物流過程中的關(guān)鍵技術(shù)難題，推動應(yīng)用層的智能化，而區(qū)塊鏈技術(shù)保障整個現(xiàn)代物流體系的安全可靠。

圖1 現(xiàn)代智慧物流體系架構(gòu)

3 智慧物流關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

現(xiàn)代智慧物流體系的發(fā)展離不開新一代信息技術(shù)的應(yīng)用落地，主要包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、AR、5G、無人駕駛等技術(shù)[4]。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在現(xiàn)代物流體系中存在大量智能終端和硬件設(shè)備，且類型和規(guī)格不同，因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用無處不在。物聯(lián)網(wǎng)通過特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互，目前一般采用射頻識別RFID、無線傳感器、激光掃描、紅外感應(yīng)、車載GPS等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的物流信息實(shí)時采集，實(shí)現(xiàn)物品的實(shí)時監(jiān)控、智能跟蹤、動態(tài)識別等，最終完成物與物、人與物、人與人的聯(lián)系。

3.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

傳統(tǒng)物流依靠人工經(jīng)驗決策，處于風(fēng)險決策型的管控模式，而且長鏈條、多環(huán)節(jié)等特征導(dǎo)致整個物流體系容錯性較差，物流的效率和成本都有較大的優(yōu)化空間。

物流供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入后，整個數(shù)據(jù)量爆棚，數(shù)據(jù)處理規(guī)模激增，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和軟件架構(gòu)已無法滿足存儲和訪問的要求，同時為了滿足智慧物流的運(yùn)營需求，必須建立物流供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)平臺。物流大數(shù)據(jù)的計算兼容集中式計算和邊緣式計算，物流大數(shù)據(jù)的存儲方式有兼容集中式存儲和分布式存儲兩種，二者有效解決了海量數(shù)據(jù)高效計算與訪問的技術(shù)難題。同時基于高速通信的邊緣計算，支持海量數(shù)據(jù)的高并發(fā)接入，形成“中心+邊緣”的協(xié)同式發(fā)展。

物流大數(shù)據(jù)平臺建立以云計算為基礎(chǔ)的請求端、服務(wù)中心、提供端等物流業(yè)務(wù)技術(shù)框架。實(shí)現(xiàn)物流路徑優(yōu)化、多級配送決策、資源合理調(diào)度、運(yùn)營規(guī)則尋優(yōu)等功能，如優(yōu)化運(yùn)輸物品的配送和裝卸順序，實(shí)現(xiàn)更高效、及時、準(zhǔn)確的調(diào)度流程等。

3.3 人工智能技術(shù)

人工智能是現(xiàn)代物流體系中必可不少的前沿技術(shù)，圖像處理和語言識別可應(yīng)用在運(yùn)輸、倉儲、配送以及管理等供應(yīng)鏈的各個物流環(huán)節(jié)，如物流信息的自動錄入、“人—車—貨”的信息相互匹配；智能客服、分揀機(jī)器人、打包機(jī)器人等。

3.4 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)中“去中心化”的特性支撐現(xiàn)代物流體系構(gòu)建一個分布式、跨區(qū)域、多節(jié)點(diǎn)的信息共享鏈，該技術(shù)必將成為現(xiàn)代物流體系的重要信用機(jī)制，推動鋼鐵企業(yè)智慧供應(yīng)鏈體系的信息共享生態(tài)圈[5]。此外，現(xiàn)代物流體系中區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，利用其共享賬本、智能合約、隱私保護(hù)、共識機(jī)制等特點(diǎn)，保證了物流體系中數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可信任性，應(yīng)用場景包括運(yùn)輸保價、防偽溯源、共享黑名單、安全隱患監(jiān)管、物流過程透明化、公益事業(yè)透明化等。

3.5 AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

AR技術(shù)在現(xiàn)代物流體系中具有廣闊的應(yīng)用前景。AR設(shè)備可以輔助物流工作人員高效地完成倉儲、運(yùn)輸、配送任一環(huán)境下的工作。倉儲過程中痛點(diǎn)在于物品的分揀和復(fù)核，系統(tǒng)可基于圖像視覺，應(yīng)用AR技術(shù)向管理人員導(dǎo)航到具體的揀貨位置，然后自動提示要物品的數(shù)量和規(guī)格，在配送過程中，基于AR可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配送路徑，預(yù)報實(shí)時路況狀況等功能，同時配送人員可佩帶AR眼鏡識別門牌號等。

3.6 5G通信技術(shù)

物流通信作為現(xiàn)代物流體系的關(guān)鍵技術(shù)，需要克服瞬時移動、傳播干擾、環(huán)境復(fù)雜等難題，保障物流節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸，如物品跟蹤信息、倉儲管理通信等。與傳統(tǒng)的NB-IOT、LoRa等技術(shù)相比，5G技術(shù)具有高速傳輸、低時延性、海量接入、按需組網(wǎng)等特性，更符合現(xiàn)代物流體系的通信環(huán)境與技術(shù)要求[6]。

正式商用以后的5G帶寬峰值高于20 Gb/s，最低時延可能達(dá)到1 ms，將大幅度提升物流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信效率。同時，5G技術(shù)將滿足無人運(yùn)輸、無人配送、自動運(yùn)轉(zhuǎn)等高可靠、低時延的通信場景需求。海量接入的優(yōu)勢將保證物流過程的各個環(huán)節(jié)都能被大數(shù)據(jù)平臺監(jiān)控和跟蹤。按需組網(wǎng)的特性將優(yōu)化邊緣計算的網(wǎng)絡(luò)性能問題，使得邊緣計算能夠更加實(shí)時和高效。同時，基于5G的數(shù)據(jù)交換保障信息傳輸?shù)母咝?、及時和準(zhǔn)確，是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的最佳保障。

3.7 無人駕駛技術(shù)

物流運(yùn)輸?shù)淖詣踊?、少人化、無人化的關(guān)鍵是無人駕駛技術(shù)，無人駕駛主要包括無人重卡、無人火車、輕型貨車等。在物流運(yùn)輸過程中，物流車輛通過5G技術(shù)與大數(shù)據(jù)云端應(yīng)用進(jìn)行高速通信，云端實(shí)時分析車輛的周邊環(huán)境條件，做出科學(xué)、合理的駕駛指令，控制車輛的加速、減速、轉(zhuǎn)彎、制動以及躲避障礙物等操作，優(yōu)化物流運(yùn)輸路徑，做出安全、可靠的智能化駕駛決策。

基于5G的無人駕駛技術(shù)將極大地提高運(yùn)輸效率和降低運(yùn)輸成本，同時為用戶帶來更好的交付體驗。

4 結(jié) 語

目前，我國鋼鐵行業(yè)正處在由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變過程中，智慧物流作為智能工廠的重要組成，應(yīng)借著“智能制造”這股國家戰(zhàn)略的東風(fēng)，加速新一代信息技術(shù)的全面應(yīng)用落地，同時借鑒先進(jìn)的物流運(yùn)營理念，實(shí)現(xiàn)革命性的轉(zhuǎn)型升級，打造鋼鐵工業(yè)的智慧物流供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)成本全球最低、效率全球最高兩個重大目標(biāo)，徹底落實(shí)我國鋼鐵物流的高質(zhì)量發(fā)展。