中国智慧物流五大新发展理念

  随着中国智能制造2025全面推进，随着中国电子商务物流的高速发展，随着大数据、云计算、物联网、区块链、柔性自动化、超级自动化、人工智能等新技术的发展与集成应用，推动了智慧物流的诞生和高速发展。

  智慧物流指的是基于物联网技术等现代智能技术应用，让互联网向物理世界延伸，互联网与物流实体网络融合创新，实现物流系统的状态感知、实时分析、精准执行，进一步达到自主决策和学习提升，拥有一定智慧能力的现代物流体系。智慧物流有三大系统，即物流大脑的智慧思维系统，物流网络的信息传输系统，和物流自动化的作业执行系统。

  自从2009年我正式提出智慧物流概念以来，智慧物流已经过了十多年的发展，按照权威研究机构统计分析，预计2021年我国智慧物流市场规模将超过5000亿元，并预测2025年我国智慧物流市场规模将突破万亿元。

  今天，结合我多年对智慧物流发展的观察与前瞻，想谈一谈目前智慧物流发展的新理念。

  这些智慧物流发展的新理念是我基于对现代人工智能技术、自动化技术、机器人技术、物联网技术、数字孪生技术、智能计算技术的在物流业集成应用与创新的考察产生的，也是我对近期智慧物流发展新趋势的前瞻总结。我之所以把这些思考称之为智慧物流新理念，是因为这些理念目前虽然还不是智慧物流发展的主流趋势，但我认为它必将成为智慧物流未来发展的方向。

  01

  开放智能化

  智慧物流是在万物互联的时代诞生的，智慧物流体系应该是互联互通和无缝连接的智能网络。但现实情况却恰恰相反，正是因为万物互联，而每一个物品实体，不管是商品还是机器设备，都有专属产权，分属不同企业或个人，都有自己的私密性，都有自己的标准，也因此必然带来信息孤岛、自动化孤岛和智能化孤岛。

  例如：当一个物品在智慧物流全链路中流动、交易和交接时，会需要连入电子商务网络、产品追踪追溯网络、网络货运平台、快递配送网络等;这些网络分属不同平台，各自有各自核心利益，是并行的物流网络群，各网络平台之间不可能信息融合、完全共享。这必然成为实现智慧物流流程数字化、数字流程化、运筹智能化、链路数智化的主要痛点。

  例如：在大型的智能物流配送中心，各类纷繁复杂的智能硬件，来自不同厂家，各厂家具有各自的独特技术特点，硬件接口标准难以规范统一，必然无法实现硬件组合集成时的即插即用和系统柔性扩展。

  例如：当一个群体机器人物流系统需要增加新的智能设备时，如果是不同厂家机器人，自然也难以实现即加即用，新增加的机器人往往无法即时融入智能网络，实现统一调度管理与互操作;机器人更不能自主搜寻智能网络，自主进入智能系统，即时实现群网智能，即时融入智能网络群进行调度管理与互操作了。

  智慧物流网络孤岛化现象和智能硬件集成系统难柔性扩展现象，已经引起了行业专家和领先企业的普遍关注，智慧物流系统的封闭也成为了影响智慧物流发展的痛点，近几年我一直在呼吁这一问题。

  我认为，封闭的智能化孤岛与智慧物流要求的万物互联大趋势完全背道而驰，智慧物流应该是全网互联互通、群体智能、柔性扩展、虚实一体、全面共享的智慧系统，因此智慧物流发展必然呼唤开放智能化，新时代物流发展必须解决智能化孤岛痛点，开放智能化新理念必将是大势所趋!

  开放智能化指的是体系开放的智能化网络，即包括内部开放，也包括外部开放。

  内部开放指的一个物流系统内部硬件系统间的标准开放。如非移动智能硬件(模块)可以实现即插即用，实现分布式的即时组合与搭建;移动型智能硬件(如物流机器人)，即使是不同的品牌与厂家，也可以实现自主接入、自动入网、实现即时的柔性扩展、管理调度与互操作;

  外部开放指的是智能网络体系对外开放，根据实际需求和经过授权，不同的智能化网络系统间可实现即时性的数据连通、软件共享和硬件互操作等功能，并能够确保每个独立智能网络平台的安全性和商业利益等等。

  实现内部开放，需要统一物流智能硬件接口标准和智能硬件数据通讯标准，规范智能硬件操作系统，实现开放自动化。这一点欧美已经走在前列。如：机器人互操作是实现开放智能化的重要路径之一，针对机器人互操作问题，2021年美国MassRobotics机构联合美国物流机器人大牌企业与机构，发布了机器人互操作性标准MassRobotics InteroperabilityStandard。这一标准使来自多个供应商的自主移动机器人(AMR)能够无缝地集成和协同工作，以支持全球工厂、仓库、配送和配送中心的安全高效运营。德国也在这一年推出了自动导引车(AGV)和主控器之间的通信接口标准VDA5050，并于2021年上半年组织了6家企业的AGV在一个公用的操作平台上进行了测试。中国是移动机器人制造大国与需求大国，在这方面已经落后，应该具有紧迫感。

  ，时长02:04(来自于6家AGV的厂商：arculus, DS AUTOMOTION GmbH, Safelog, Siemens, SSISCHÄFER, STILL Gmbh drove together in a KION Group control system.)

  实现外部开放，连接外部不同的物流网络，我给出的方案是：统一物流中货物的电子货单标准编码，作为实现物流全链路的数字通行证。各个不同的物流网络独立的平台，可根据对电子货单编码的授权提取自身货单的物流信息。这样即实现了：按数字通行证提取自身全物流链路的信息，又不需要各个信息网络平台全面相连与信息交融，在保证各自网络信息安全诉求基础上，可以物流实现全链路数字化，数字全链路流程化，实现智慧物流全链路数智化。

  众所周知，在中国电子商务领域智慧物流获得了快速发展，其核心就是得益于电子商务领域制定了产品电子面单国家标准。这个电子面单就相当于物品的数字通行证，实现了从商家到消费者一单到底的数字化，推动了电子商务智慧物流的高速发展，这个经验可以推广到物流其他行业与领域，在智慧物流体系之间实现开放智能化。

  02

  绿色智慧化

  绿色智慧化指的是物流系统既具备智慧化功能，又满足绿色低碳化的要求。

  世界上并不是智慧化的物流系统就一定绿色化。有的智慧物流系统可能电机不节能、存储与计算不节能、自动化系统没有能源管理、物流运筹调度只考虑成本效率不考虑节能降耗等等;这样的智慧物流系统就不是绿色智慧化的物流系统。

  绿色智慧化是在智慧化基础上又增加了绿色化要求，在国家把绿色化发展作为国家战略的大背景下，在我国向全世界庄严承诺2030年实现碳达峰和2060年实现碳中和的大背景下，我相信绿色智慧化必将成为中国智慧物流的发展方向，是未来智慧物流系统的必然要求。因此，我把绿色智慧化作为中国智慧物流新发展理念大力倡导!

  要实现绿色智慧化，需要大力推进智能物流设备绿色化、物流自动化系统绿色化、物流大脑绿色化、物流信息网络绿色化等等;将涉及电机节能驱动系统技术、自动化系统能量回收与利用技术、物流全链路能源管理技术、无人仓节能降耗技术等等。

  1、智能装备绿色化

  物流自动化系统是智慧物流的执行系统，也是实现绿色智慧化最重要的系统。物流自动化系统主要有自动化立体库、自动化智能分拣、穿梭车与密集货架、自动搬运与装卸等各类型智慧物流机器系统，在这些系统中需要大力推动节能电机应用，推广智能化的电机驱动节能技术和系统集成的综合节能技术应用。此外，仓储本身大力推进绿色仓库建设与改造，也是自动化系统重要节能路径。

  物流机器人等单体智能物流装备，包括分拣机器人、搬运机器人、料箱机器人等等，实现绿色智慧化的关键是机器人本身节能和机器人系统调度管理节能。机器人本身节能体现在机器人首先采用节能电机，其次借助电机智能驱动系统具备节能降耗功能;第三就是通过管理调度，减少机器人移动路径，根据任务流量柔性调度机器人参与作业等方式实现节能降耗;

  无人驾驶卡车也即将推广应用，其综合节能降耗的技术潜力也不容忽视。具体包括通过汽车轻量化技术、降低空气阻力技术、低阻力节能轮胎技术、电动机或发动机驱动系统的节能技术等等。

  2、物流大脑系统绿色化

  物流大脑包括智能计算系统、数据存储系统、调度管理系统的绿色节能。智能计算涉及到计算机系统绿色化技术;数据存储涉及到存储机房节能降耗，调度管理系统节能方式就太多了，比如：最短路径、订单合成(减少订单配送次数)、共同配送等。 3、智能物流能源管理

  智慧物流系统能源主要是电力，对整个智慧物流系统加强能源管理，推进绿色办公、绿色仓储、绿色设备采购、绿色电池管理等技术，非常重要。

  智慧物流节能降耗技术方法千千万万，如：以智能算法为核心的新技术，已经成为物流业绿色发展的重要推动力。机器人电池及管理系统直接影响到设备系统节能降耗，广泛涉及充电站(或充电桩)、电池等硬件组合，涉及充电管理、电池管理、充电站(或充电桩)管理等软件应用，节能潜力巨大。

  03

  全面无人化

  全面无人化指的是物流系统的方方面面均可以实现机器代人，推进无人化物流的发展。当然，全面无人化并不说今后所有物流系统全部都无人，指的是智慧物流系统不论是仓储作业、搬运作业、分拣作业、物流运输、上门配送等方面，都可以根据实际情况和现实需求，推进机器人代人，软件代人;尤其在物流客服服务、流程管理、作业调度、管理规划等方面，也可以发展软件机器人技术，聘用数字员工取代管理人员。

  过去的无人化理念重点集中在物流作业领域，近几年无人化技术与应用发展很快，如阿里、京东无人仓，各大物流公司推出的无人配送，卡车企业推出的无人卡车，以及部分快递公司推出的无人机配送等等。

  目前，在物流行业，另一种无人化发展趋势也初露端倪，就是在超级自动化技术加持下，推动大量数字员工上岗取代物流管理人员，实现部分物流管理岗位无人化发展。

  在物流作业和物流管理方方面面，全面都可以借助无人化技术，提升物流效率，降低物流成本，这必将推动智慧物流发展跃上一个新台阶，所以我将全面无人化作为智慧物流发展一个新理念。

  超自动化是数字员工的技术底盘，是物流管理业务无人化的技术支撑。超级自动化是指使用先进技术，如人工智能(AI)、机器学习(ML)和机器人过程自动化(RPA)等技术，实现一种管理类业务驱动的技术组合，让曾经由人类完成的识别、审查、督促、规划等业务流程自动化。超自动化通常被称为数字转型的下一个主要阶段，经常被认为是超越传统自动化的下一步。

  就像物流作业自动化中硬件机器人取代人工一样，在物流管理流程中是软件机器人的数字员工取代客服与管理人员。

  最早软件机器人主要指RPA，即机器人流程自动化，这类软件机器人具有很大局限，随着RPA广泛使用，RPA与人工智能和机器学习充分集成，实现超自动化，产生具有比较高智能的数字员工，将带来的物流管理类无人化的革命。RPA主要模拟重复的人类任务，这些流程基于规则，并利用结构化数据完成操作。超级自动化的数字员工，是模拟人类智力，与人类并肩工作，提供无与伦比的效率。

  机器人过程自动化(RPA)、业务流程管理(BPM)、人工智能(AI)、机器学习(ML)和高级分析等技术集成应用孕育了数字员工，数字员工目前已经开始在众多大型企业和部分物流企业开始应用，虽然还处于初级发展阶段，但数字员工表现出的效率与发展前景是极其恐怖的。

  据报道，2021年万科总部最佳新人奖就颁发给了万科数字员工崔筱盼，其工作效率高于人类千百倍!

  在智慧物流领域，数字员工可以从事客户服务、管理调度、业务提醒、协调货运、售后支持、合同履行等很多工作。可以极大地减少人类易犯的错误，加强业务流程控制，提升服务水平，使服务流程透明化等。

  04

  为物流设计

  (DFL(Design For Logistics))

  智慧物流是物流互联化，全程数智化，作业自动化，产业链一体化的智能系统，在智慧物流时代，物流与产业链和供应链深度融合，成为产业经济的新基础设施。

  智慧物流深度融入产业链与供应链，必然带来物流变革，产生新的物流理念。其中我认为智慧物流从产品设计开始，贯穿原材料供应、生产制造、产品销售、仓储运输、物流配送、直至到消费者手中全部过程，对应着采购物流、线边物流、销售物流、商贸物流、电商物流、快递快运等流程，智慧物流已经可以打通这样的全链条，实现全链路互联互通与智能化发展。

  智慧物流从产品设计开始融入产业链与供应链，这个起点非常重要，他是物流起点，决定着全链路物流效率的提升，决定着全链路物流的组织调度，决定着全链路物流的作业操作，也决定着全链路物流的成本。

  如果产品设计的奇形怪状，产品包装不标准规范，不仅物流数字化不好实现，在物流过程中物流堆码、装卸、组合、搬运、配送都会带来巨大困难，会带来物流效率低下和成本高企。

  为物流而设计DFL就是为了解决这一痛点而提出的智慧物流新理念。为物流而设计DFL理念指的是让物品的物流起点前置，从产品设计开始，在进行产品设计时就考虑产品在制造、销售、仓储、配送等过程中对物流友好，提前考虑到让产品的规格尺寸与产品的包装便于运输、存储、配送、装卸、搬运、堆码和信息感知或数据采集，从而推动物流全链路成本降低，使产品更加有竞争力。

  为物流设计的设计核心要素有：材料标准化、部件通用化、产品模块化。体现在产品尺寸规格设计、组合安装设计、单元化包装设计等方面，其核心思想是标准化。即产品包装的规格要尽量符合标准化的产品模数，产品尺寸规格要尽量要符合标准化的产品包装，产品模数要与物流集装单元器具标准协同，实现产品堆码存放与运输包装整齐划一和标准规范，从而极大提升物流作业效率与信息化水平。

  物流单元化标准化示意图如下：

  在现实中考察，我认为全世界为物流而设计的理念贯彻较好的是世界著名的家具企业宜家家居。宜家的家居产品首先通过平板式模块化组合包装，极大压缩了成品家具的外形尺寸，既可推动原材料标准化采购或生产中的标准化加工处理，成品包装尺寸大幅压缩，可以极大节省存储空间与运输装载空间，更方便搬运与存储，使得在家具物流全链路提升效率降低成本。在家具卖场，宜家的商品销售区域也同时是物流仓储区域，等量的平板包装及立体仓储的储存容量，如果按传统成品家具计算可能需要增加十几倍面积，而且可以做到仓、店一体，还节省了物流的中转仓库成本。

  从宜家的例子可以看出，如果从源头上的产品设计入手来管理物流成本的节约问题，效果会完全不一样，DFL的理念应该说是牵住了物流成本降低的牛鼻子。下图是宜家家居为物流设计的流程图。

  近年来，在商务部商贸物流标准化行动计划的推动下，以托盘标准为抓手，全面推动物流车厢标准、物流周转箱标准、仓储货位标准、集装箱标准、产品包装模数标准全系列协同工作已经取得巨大成效，为物流设计DFL理念已经有了坚实基础，物流标准化也推动了部分制造企业修改产品设计，规范产品包装，调整产品生产线，以实现长久的降低物流成本目标。

  老王认为，为物流设计影响的不仅仅是物流成本的问题，物流作业效率提升问题，标准规范的产品包装也更便于扫描识别产品信息，推动物流数字化智慧化，更进一步降低成本，提升物流服务质量，推动物流与产业链与供应链一体化融合发展。所以我把为物流设计理念也作为智慧物流发展新理念之一。

  05

  物流元宇宙

  当今互联网与人工智能领域，元宇宙是最火的理念了，已经迎来资本市场的一轮又一轮爆炒了。对于元宇宙，有人说它是炒作，甚至是骗局，但也有人说它是下一代互联网和人工智能的未来。到底什么是元宇宙?元宇宙的底层逻辑是什么?我们应该如何正确认识、看待、拥抱已来的未来? 综合各家关于元宇宙定义，虽然表述都不尽相同，但基本上都认为：元宇宙(Metaverse)是虚拟时空的集合，是利用科技手段进行链接与创造的，与现实世界映射交互的虚实融合世界，是具备新型社会体系的数字生活空间。

  元宇宙通过数字化形态承载的与人类社会并行的平行宇宙，为了发展创造元宇宙，需要发展增强现实(AR)，虚拟现实(VR)，互联网技术(Internet)、物联网技术、数字仿真技术、数字孪生技术、区块链技术、人工智能技术、数字机器人技术、数字货币技术等技术，并推进这些技术的集成应用与迭代创新，可以提升各类数字技术成熟度，因此炒作元宇宙也有一定现实意义。

  回归现实，我把物流元宇宙作为最后一个智慧物流发展新理念来介绍，一方面是因为目前智慧物流距离物流元宇宙还有点远，另一方面，智慧物流发展也为创造物流元宇宙打下了坚实基础，也就是说物流元宇宙不是不靠谱的炒作，但也不是很快就实现的目标。 首先，智慧物流数字仿真技术获得了巨大发展，借助数字仿真技术，可以实时模拟智慧物流体系中软硬件运作流程，用户通过点击拖拽可以了解每个技术细节，可以按设计要求测试智慧物流系统运作过程，做动画模拟分析，观察设备协同运作情况，提前发现系统存在问题。这一原理用于物流教学模拟，也便于学生生动形象了解智慧物流技术与知识。

  其次，近年来数字孪生技术已经在智慧物流领域得到了很多应用，获得了巨大发展，借助数字孪生技术，可以从一个智慧物流硬件的诞生开始，即建立该硬件的数字孪生体，并贯穿该硬件全寿命周期全过程。借助数字孪生系统，可以实现异地实时观察智慧物流系统运作，检测设备故障并远程维修指导等等。

  第三智慧物流大脑可视化平台的技术近年来获得了巨大发展，物流大脑可视化借助物联网技术、信息物理系统CPS技术，边缘计算、雾计算、云计算技术，智能分析技术，5G通信技术，可以实时在线实体物流智慧系统与虚拟智慧物流系统的情景交融，做到实时数据分析、可视化智能调度、远程现场监测、远程实时人工介入等 。

  第四随着超级自动化技术发展，基于软件机器人的数字员工已经开始在物流业上岗。数字员工可以从事复制、粘贴、点击、输入、比较、校对、应答等规则固定、重复性高、附加值低的管理与服务工作，并在实际工作中不断迭代进化，也将在元宇宙虚实沉浸式场景中大放异彩。

  随着智慧物流上述技术发展，我相信智慧物流必将可以在未来创造出技术先进的物流元宇宙，物流元宇宙理念也应该是智慧物流发展的新理念之一。

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