發布時間:2024-04-03 14:34:12
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇智能物流特點,期待它們能激發您的靈感。
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0207-02
多元智能理論主要包括:語言智能與人際交往智能、邏輯數學智能與自我認識智能、身體運動智能與視覺空間智能等,我國部分研究學者將其應用在教育活動中,并且加以深入研究。中職物流教學工作存在著諸多的問題,而應用多元化智能理論,是一種有益的嘗試,能夠明確與創新人才培養模式,合理設計教學課程體系,進而提高中職物流管理教學效率。
一、多元智能理論在物流管理教學中的具體應用
(一)邏輯數學智能的應用
在物流管理教學中,邏輯數學智能的應用,主要是發揮其數字推理能力,其主要應用于計算機專業,或者是物流專業。但是由于中職學生的專業基礎差,尤其是數學學科成績較差,因此在學習邏輯數學方面,則會存在較大難度,但是部分學生還是具備一定的天賦的,因此在開發學生邏輯智能時,則要合理的設計教學課程,細化并引導智能。除此之外語言智能也被廣泛的應用,語言智能指的是:閱讀能力、寫作能力、語言溝通能力,學生則需要掌握的技巧是“聽說讀寫”能力,同時教師需要注重開發學生潛在的語言能力,有些學生在網絡虛擬環境中,其表現出較高的語言天賦,教師要多開發善于使用圖像與聲音的學生,因為他們可能具備較高的語言天賦。
(二)人際關系智能
在物流管理教學中,多元化智能中人際關系智能的應用,相對而言較為廣泛,在物流教學的過程中,需要積極開發學生的人際關系智能,通常情況下人際關系智能,能夠和他人開展有效的溝通,培養學生關注他人情緒與動機等能力,進而全面提高學生的交往能力,這需要教師與學生共同參與學習任務,教師在此過程中,可以開發并鍛煉學生人際關系智能。
(三)空間智能的應用
隨著科學技術的發展,使得越來越多的技術被應用于物流管理中,且是不斷發展更新的,因此需要開發學生的空間智能,這項技能在社會發展以及物流行業的發展中,被廣泛的應用,且發揮著重要的作用,物流管理工作已經難以離開空間智能,因此需要學生具備較強的空間想象力,因此在教學過程中,要重視開發學生的想象力,拓展學生的的視野。
二、多元智能理論在物流管理教學中應用存在的主要問題
首先,多元教學和物流管理教學實際不符。中職物流管理教學要基于學生智能導向,來實施教學,以此確保學生智能開發的效果,但是由于教學條件的限制,包括多元智能教學資源、教師的素質等,其水平難以達到教學的需求,加之學生的差異性較大,難以確保學生的個性得到全面的發展,多元教學方式采取的是傳統的理論教學模式,這樣能以開發學生的智能,使得學生的多元智能沒有被開發出來,因此中職物流管理教學工作者還需要積極的探索教學模式,將其與情景教學相互結合,并且與中職物流管理教學相互結合。
其次,導向型教學目標與物流教學實際不符。中職物流管理教學,主要培養的是技能型與知識型人才,導向型教學則主要是基于企業需要,對企業崗位人才需要,采取專項培養政策,進而全面的促進學生智能發展,但是目前中職管理物流教學課程體系,受到學科教學模式的限制,其課程結構還處于單科分段式,主要為基礎課+實踐課,這樣的教學目標,難以深入開發學生的多元智能,教學工作者要將制定切合實際的管理目標,提高多元化智能的應用效果。
最后,教學評價不完善。智能指的是:個體解決問題以及創造個人價值與社會價值的能力。如何激發學生智能自我意識的覺醒,則需要教師從學生的智能結構與水平差異入手,加以深入的研究,做好角色的轉變。多元智能不是一元的,因此評價標準不能采取語言智能評價標準,或者邏輯數理智能評價標準來衡量,且要重視從學生學習的過程去評價,做好日常學習評價,但是目前中職物流管理智能教學中,其評價機制不完善,還處于語言與邏輯數學智能評價階段。
三、多元智能理論在物流管理教學中應用策略
(一)確立物流管理元智能教學目標
基于多元智能理論,人工具備八種智能,且這八種智能水平不一致,不同的學生在智能優勢方面,存在著優勢與弱勢,但是這不意味著學生智商存在差異,只能說明學生之間是存在著智能類型或者是學型差異,因此在物流管理教學過程中,教師要重視學生教學共性的問題,不僅要制定相同的教學內容與培養目標,同時還需要結合學生智能差異性,采取針對性教學,基于學生實際情況,尤其是學生的優勢智能,體現出學生的個性化特點,譬如:對于邏輯數學智能優勢的學生,在物流管理教學中,要基于課程特點,設計轉項教學課程,進行智能引導,可以將邏輯數學優勢的學生組成興趣小組,鼓勵學生進行自我探究學習,可以為其布置項目任務,由其共同完成,用任務目標的形式,來開發學生的智能。
(二)創新人才培養模式
在多元智能理論中,其認為人類的不同智能,所具有的認知發展過程,以及符號系統是獨特的,將其應用在中職物流管理中,要想對教學對象以及教學內容提供,做到因材施教與靈活教學,則需要根據物流管理教學的實際情況,加強教學方法與手段創新,轉變人才培養模式。物流管理人才培養模式,要能夠辨認學生的各種各樣的認知系統,為學生營造良好的學習環境,促進學生智能發展,使其能夠成為社會所需要的物流管理人才。在創新教學模式時,也需要運用導向型教學方法,來培養企業崗位需求型人才,專項培養人才,在此過程中開發學生的智能。
(三)設計物流管理多元智能課程體系
基于多元智能理論,中職學校要成為學生物流管理課程的人,這需要教學工作者共同參與到發現學生智能工作中來,并且要積極的推薦與引導學生,幫助其找到自己的智能優勢,在物流管理學習中找到適合自己的學習方法,同時教學工作者則需要加強課程研究是,在制定課程目標時,要確保其具有針對性、導向性,情景性等特點,重視物流管理理論知識以及學科系統性,并且課程目標要突出物流管理職業性與實踐性特點。除此之外還需要制定科學的評價體系,結合多元智能評價標準,以及物流管理教學評價標準,制定出適合中職物流管理多元智能教學的評價體系,進而確保評價的科學性與合理性,評價要側重學生日常學習評價。
四、結語
在中職物流管理中,多元智能理論的應用,主要體現在邏輯數學智能應用、語言智能應用、人際關系智能應用、空間智能應用等,因為學生的智能優勢存在差異,因此在教學的過程中,教學工作者要善于開發學生智能,制定專門的課程體系與教學目標,以及評價體系,充分的發揮多元智能的指導作用。
參考文獻:
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關鍵詞:物流企業;企業競爭力;商業智能技術
如何有效提高物流企業競爭力,是企業經營者必須面對的重要課題。作為幫助企業決策和有效運用信息的技術,商業智能可幫助物流企業及時、準確地收集和分析客戶、市場、銷售及整個企業內部的各種信息,對客戶的行為及市場趨勢進行有效分析,了解不同客戶愛好,為客戶提供有針對性的產品和服務,從而提升企業競爭能力。
一、商業智能技術在物流企業中的應用
現代物流系統是一個龐大復雜的系統,包括運輸、倉儲、配送、搬運、包裝和再加工等諸多環節,每個環節信息流量十分巨大,產生了巨大的數據流。如何在第一時間里做出正確及時的決策,如何從企業日常業務中生成的大量數據中發掘出潛在的規律,預測未來的市場走向及趨勢,幫助管理者實現管理和經營的目的,已成為每家企業急需解決的問題[1]。
商業智能技術主要應用于物流企業的協同合作管理、生產制造管理、產品運輸管理、產品儲存和客戶關系管理等方面,以充分挖掘物流企業各節點的潛力,提高物流產品和服務的創新能力,大大降低流程的運作成本。商業智能技術的出現為企業建立核心競爭力創造了條件,也拓展了企業核心競爭力的延伸空間[3]。筆者認為商業智能技術在物流企業中的作用主要體現在以下幾方面:
(一)提高物流決策的有效性,促進物流決策的科學化;
(二)有利于提高物流系統的管理水平,加速管理工作的現代化;
(三)提高物流企業效益并有效降低成本;
(四)增強物流企業快速反應能力,提高服務質量、運作效率和客戶滿意度。(見表1)
二、物流企業商業智能模型設計
筆者在調查分析物流企業商業智能系統需求特點的基礎上,構建了物流企業商業智能系統模型[5]。數據倉庫通過一定的數據抽取、轉換、清洗和加載工具,通過元數據庫保證數據的一致性、準確性、綜合性和易用性,且自動生成統一可靠的數據倉庫[6]。這些信息能夠真實地反映數據的維度特性,幫助分析人員從多角度對數據進行快速、一致、交互的訪問和分析,以便管理人員可以對數據了解更深入。OLAP系統功能主要由兩部分組成:為客戶提供的信息服務和為企業本身提供的統計分析,這也是確定數據倉庫主題的依據。(見圖1)
三、利用商業智能技術提升物流企業競爭力的途徑
在分析現狀,需求明確和數據完備的基礎之上,從管理和技術的角度設計一個解決方案;根據物流企業的特點,筆者認為,可通過如下途徑有效利用商業智能技術,以提高物流企業的競爭能力。
(一)整合內外信息資源,構筑企業核心信息平臺
商業智能通過對企業外部環境信息包括政治、經濟、政策、科技、金融等,各種市場競爭對手、供求信息、消費者等與企業業務發展有關信息以及企業內部相關信息的收集、整理、分析和處理,抓住那些對企業發展有重大或潛在重大影響的外部環境信息,使企業抓住轉瞬即逝的市場機遇,及時調整經營戰略,促使企業持續健康地發展。
(二)挖掘信息資源,提高科學決策水平
在決策過程中,企業領導者應需要有準確的信息完成以下幾個任務:對決策問題進行科學預測;企業運營過程中的各種信息都是通過數據反映出來的,產生的大量數據通過報表等統計方法,只能得到一般意義上的信息反映;全面、深入信息的缺乏則容易導致企業決策的盲目性。
四、結論
通過利用先進的商業智能技術,如基于WEB的挖掘技術、各種搜索引擎工具、E-mail自動處理工具、基于人工智能的信息內容的自動分類、聚類以及基于深層次自然語言理解的知識檢索、問答式知識檢索系統等快速地獲取危機管理所需要的各種信息,使全體員工能夠及時獲取危機管理信息和危機最新的進展情況[10]。確定分步實施的階段重點、信息標準化、業務參與、完善信息流程和體系、提升數據質量等方面[11]。商業智能技術在物流企業的有效運用,能提高物流企業效率,降低企業運營成本,建立良好的客戶關系,挖掘出潛在的商機,開發更具競爭力的個性化產品和服務,從而提高物流企業市場競爭力,保持其競爭優勢。
參考文獻:
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【關鍵詞】移動 應急物流 物流聯盟
隨著城市化進程的加快,現代城市在國家政治經濟生活中地位的提升,公共安全和城市災害問題日益突出,各種自然災害、公共衛生事件、重大事故等突發事件,給人類和社會、城市居民的生命和財產安全造成了巨大的傷害和損失。因此,為了建立規范化的城市應急物流管理體系,提高應急物流的運作效率,將應急資源快速、準確地運往目的地,降低突發事件造成的危害,將先進的智能技術、計算機技術和網絡技術等運用在應急物流系統領域的研究與應用,已經成為我國城市發展所面臨的重大研究課題之一。
1 應急物流與移動
(agent)是指一個軟件程序實體,它具有一定的自適應性和人類智能,能在特殊環境下為完成目標工作靈活自主地運行軟件程序,提供主動。隨著互聯網應用的逐步發展,產生了移動(mobile agent MA)的概念,移動(MA)將整個網絡虛擬成為一個整體,移動(MA)可自主地移動執行完成用戶指定的任務。移動(MA)是一個能在運行過程中自主地從一臺主機遷移到另一臺主機,并可與其它agent和資源交互的程序。能夠跨平臺在計算機網絡中自主地、有目的地遷移,使程序的執行盡可能地靠近數據源,降低網絡的通信開銷,并提高完成任務的時效。移動(MA)具有移動性、自主性、協作性、智能性等特點。
應急物流是指當城市面對嚴重自然災害、突發性公共衛生事件、公共安全事件及軍事沖突等突發事件時,通過先進的現代信息和管理技術整合各種物流相關功能活動,對物資、人員、資金的需求進行緊急保障處理的一種特殊物流活動,通過這個特殊的物流活動,要達到花盡可能少的時間、代價,將災害損失及不利影響降低到盡可能小的目的。
2 移動智能應急物流系統
2.1系統主要構成要素
應急物流系統由分布在各物流公司、相關部門組成了一個虛擬的、動態的物流聯盟,用戶通過網絡b瀏覽器與這個物流聯盟實現聯系完成物流過程。系統的主體工作由多個(agent)協同完成,這些(agent)構成了的系統要素。
(1) 客戶(custiom agent CA ):由web服務器驅動,負責接收客戶的物流請求,創建客戶agent,將客戶的動態頁面形式 “發起請求”進行分析后傳遞給協同agent。
(2)協同(Synergistic agent SA):是整個應急物流系統的運轉中心樞紐,負責維護移動(MA)的列表,在接收到客戶(custiom agent CA)的物流請求后,把多個移動(MA)派發到各分布物流聯盟成員工作,并反饋給客戶(CA)處理結果。
(3) 移動(MA):被派發到各遠端物流聯盟成員處的移動(MA),攜帶要處理的信息,與靜態數據庫agent進行通信,并將結果反饋給系統。
(4)靜態數據庫(Static database agent SDA):靜態數據庫(SDA)駐留在遠程數據庫服務器上,始終保持與數據庫服務器的連接,移動(MA)攜帶數據庫訪問請求,靜態數據庫(SDA)負責接受移動(MA)帶來的物流請求,協助執行這些請求,執行的結果將會被傳送給移動(MA),減少本地時間延遲。
(5)智能(Intelligent agent IA):智能存在于遠端物流聯盟成員和應用服務器端,負責與客戶的交流以及與系統的協同agent間通信。
2.2 關鍵技術的討論
2.2.1 異常處理
協同agent接受客戶agent傳遞的物流請求后,派發移動agent,最后反饋結果回到應用服務器,通過協同agent提交給客戶agent。若數據服務器出現異常情況而不能提供物流數據服務時,智能agent將異常消息返回應用服務器進行調整工作。
2.2.2 智能化處理
系統在遠端Server中增加一個智能agent負責智能化處理,系統按照物流緊急程度為用戶預定,首先提示用戶可以對物資進行預定,根據一定的用戶排隊原則,將用戶信息存入一個預定隊列中。當某一物流聯盟成員首先提供物資后,通過本地的智能agent通知服務器端的智能agent,再由服務器端智能agent依次順序訪問各遠端物流聯盟成員,將已記錄對預定隊列隊首用戶的“預定”取消,智能agent通知該用戶可以提供物流,智能agent可以定期更新預定表。系統在設計時,將服務器端協同agent與智能agent分開,主要是為了減少協同agent的工作負載問題。
3 結束語
將移動(MA)應用于城市應急物流系統,構建多個移動(MA)協同工作的應急系統,并行派發多個移動(MA),攜帶請求移動到物流聯盟成員所在地執行,減少網絡傳輸的數據量,節約網絡帶寬,提高系統的處理速度。從而,提高應急物流的運作效率,將應急資源更快速、準確地運往目的地。
參考文獻
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作者簡介
夏勇(1970-),男,南京工程學院教師,主要研究方向為計算機信息管理,數據庫技術,電子商務應用,企業信息化建設與信息集成等。
關鍵詞:物流系統;移動機器人;自主控制
中圖分類號:F253.9 文獻標識碼:A
Abstract: On the command of intelligent logistics, applying intelligent robots in modern logistics system is a hot spot of robot applications. To improve the logistics intelligence, robots in the system should be more autonomous. From navigation, communication and decentralized control, the relative technologies for autonomous control are analyzed, the features with logistics application are discussed, and the prospect of enhancing domestic logistics equipment with these technologies is proposed.
Key words: logistics system; mobile robot; autonomous control
0 引 言
智能C器人是一種新型的高科技技術,是涵蓋運用了計算機技術、信息化技術、仿生學特征、傳動感應技術等多領域學科而形成的新型技術,是當前科技研究的熱點方向。2015年5月,我國出臺了《中國制造2025》規劃,規劃中將智能制造列為我國當前的首要目標發展戰略,要加快對智能制造的研究進度,使制造過程步入智能化[1]。在這一規劃中,智能機器人制造是最具有代表性的領域,成為當前最重要的發展方向。尤其是近些年來我國國民經濟發展迅速,人民需求不斷提升,促進了倉儲物流行業飛速發展,智能化設備在物流運輸過程中的重要性日益突出,而智能機器人的出現,不僅降低了企業的生產成本[2],而且大大提高了物流企業的生產效率。
現有的物流系統機器人大多采用集中式的控制系統,自身的智能性和自主性不足,常用于結構化的相對靜態的工作環境中,對于可變環境的適應能力不夠,因此只能完成較為簡單和固定的物流作業。因此需要將智能化移動機器人與物流系統相結合[3],依靠智能移動機器人的自主性控制實現物流系統的智能化作業。智能化的移動物流機器人能夠通過傳感器感知外界環境和自身狀態,實現在有障礙物環境中面向目標的自主運動,從而完成一定作業功能。其本身能夠認識工作環境和工作對象,能夠根據指令和自身認識來獨立地工作,能夠利用操作機構和移動機構完成復雜的任務[4]。
本文將針對物流系統中智能移動機器人的自主性控制相關技術,如導航、定位、通信、分布式控制等方面的研究發展進行綜述,并分析未來智能物流系統中智能機器人應用的關鍵問題。
1 物流智能機器人自主性導航技術
若要使移動物流機器人具有特定的智能,首先就需具有多種感知功能,進而進行復雜的邏輯推理、規劃和決策,并在作業環境中自主行動。在這其中,導航和定位技術是智能移動機器人所要解決的核心技術。定位和導航功能是自主式移動機器人的一項重要功能,也就是通過這個最核心功能,機器人根據自身的感知系統確定自身的位置,從而根據任務做出正確的行為決策和路徑選擇。沒有這種功能,移動機器人的任何自主運動都是盲目的。因此,物流移動機器人的多種導引方式相繼出現。根據環境信息的完整程度、導航指示信號類型、導航地域等因素的不同,主要分為電磁導航、地面標識導航、慣性導航和激光掃描導航、視覺導航等。而這些導航技術中,移動機器人的同步定位和地圖構建(SLAM)方法是該技術的核心難題。
目前SLAM問題的研究方法主要分為兩類:一類是基于數學概率統計方法,如卡爾曼濾波、粒子濾波等,這是目前研究最廣泛的方法,但這類方法大多依賴于對環境的假設,配以昂貴的高精度傳感器如激光測距儀來實現。Dissanayake等人在2001年提出了解決SLAM問題的卡爾曼濾波技術[5],之后針對卡爾曼濾波算法的復雜性和計算量問題,Thrun、Koller和Walter等人提出了稀疏擴展信息濾波的方法[6]。這種方法基于卡爾曼濾波更新方程中信息和逆協方差矩陣的剪裁以及通過對結果矩陣稀疏特性的研究,可使計算的維數降低。極大期望算法是卡爾曼濾波算法的一種補充方法,可解決模糊、循環環境下的機器人地圖構建問題。粒子濾波方法是通過一組根據機器人狀態先驗分布得到的采樣數據或者粒子,來表示機器人的實際狀態和置信水平,如Thrun、Fox等人提出的蒙特卡洛定位技術,以此為基礎,后期很多研究人員提出了相關改進的SLAM算法,如FastSLAM、基于Rao-Blackwelized濾波的SLAM算法。
另一類是基于生物激勵的地圖構建和導航系統,即通過模擬動物腦神經活動來解決三維空間導航任務。這種基于生物神經激勵的導航技術,可以在不采用高精度的傳感器和復雜的概率算法的條件下解決SLAM問題,但實際應用性能還不足,但是對同時提升智能自主性和降低成本具有積極意義。諾貝爾獎獲得者神經科學家奧基夫(John O' Keefe)和挪威神經科學家莫澤(Moser)夫婦在20世紀70年現了動物大腦內與定位系統相關的細胞――位置細胞(place cell)和網格細胞(grid cell),在此之后更多相關細胞被發現,如速度細胞、邊界向量細胞等。這些神經細胞的活動特性為機器人的導航定位控制提供了一個新的思路。位置細胞的特性是,當動物處于環境中某些特定位置時,對應細胞的放電頻率會顯著增強,而每個位置細胞均可表征動物所處環境的某一部分,眾多位置細胞的協同工作,就可在腦內形成一張表征周圍空間環境的大腦內部認知地圖。網格細胞為大腦提供了一個度量尺,當動物從一個位置出發后,可以不斷整合線性距離和空間角度,從而定位自己的坐標,了解自己在環境中的位置。Arleo等人在2001年對動物大腦中發現的與定位和導航相關的位置細胞(Place Cells)和頭方向細胞(Head-Direction Cells)進行建模,并將其用于移動機器人的目標導航[7]。Michael等人在2005年,基于Arleo的研究,結合位置細胞和頭方向細胞的功能,假想了一種位姿細胞(Pose Cells)結構,并進行建模模擬老鼠的導航,提出了RatSLAM的算法。該算法結合視覺測程技術和模擬嚙齒類動物大腦中神經細胞的吸引子神經網絡模型,實現了機器人的同步定位和構圖。
隨著生物神經機理的研究更加深入,將生物的大腦功能進行建模,再結合神經網絡的算法,使得機器人具有自我學習的能力。這將使物流機器人在定位和導航方面,具有更好的環境適應性和靈活性。
2 物流智能機器人自主網絡通信技術
隨著日益多變的生產格局和產品需求以及日益提高的人力成本,促使企業現有生產模式向高度自動化和高度柔性生產模式方向轉化。如果沒有一個靈活多變的物流自動化系統,即使獨立生產單元的自動化程度再高,也不可能實現柔性生產系統。要實現物流系統的靈活性,除了提高物流系統中個體物流機器人的智能自主性以外,還需要讓它們能夠與周圍的環境及其他機器人能相互感知和協作。2003年10月波蘭舉行的GeoSensor Network Workshop研討會上,有關專家指出移動機器人和傳感器網絡結合,會獲得價格低廉但性能卓越的混合系統,該系統會在網絡維護、環境檢測、救援與反恐等領域獲得廣泛應用。
將物流系統中的每輛輸送車輛配置成一個無線傳感網絡的通信節點,使其成為一個車聯無線通信網絡中的獨立節點[8]。這樣輸送車輛不僅可以利用無線傳感器網絡信息感知的功能及時進行運行狀態信息的感知,而且可以通過獲取鄰近車輛的狀態信息并將自身的狀態信息告知鄰近車輛,實現這種分布式系統的通信,如圖1所示。
無線傳感器網絡(WSN)可以延伸物流系統覆蓋范圍內的智能移動機器人的感知空間,為其提供更大范圍的傳感信息,智能移動機器人作為具有高度智能和執行能力的單元可以為與其相鄰的WSN節點提供智能和執行能力的輔助服務[9]。移動機器人與WSN結合,兩者經過相互協作和支持,使得形成的混合的物流系統具備了新的功能和價值。
無線傳感器網絡在物流系統中的應用,本質上就是將無線傳感器網絡通信技術與移動機器人相結合的問題。這種結合方式是將無線傳感器網絡節點配置在移動的物流設備上,無線傳感器網絡節點就像移動機器人一樣具有移動性,且可自組網絡,另外除了組網功能外,還具有采集周圍信息的功能。系統與靜態網絡節點相比,工作具有更高的主動性。支持移動性是無線傳感網絡的一個主要優點,在無線傳感網絡中主要存在節點移動和事件移動。前者是指搭載無線通信功能的節點在網絡中的自由移動,形成網絡不斷頻繁自主的情況,后者是指在事件檢測或在特殊的跟蹤應用中,事件的誘發源或跟蹤目標可能是移動的。這些應用的關鍵在于要有足夠數量的傳感器,能夠完全覆蓋觀測目標。工作時,目標周圍的傳感器被激活進入高度活躍狀態,對目標進行觀測,工作結束后傳感器恢復休眠狀態。
采用此類自主網絡的物流系統,物流智能機器人可以靈活地加入或退出當前的物流作業系統,且不會對整個物流作業產生影響,這有利于物流系統根據實際作業吞吐量需求,進行相應規模的擴展和縮減。
3 物流智能機器人分布式控制技術
物流系統中的每一個物流機器人隨著傳感與網絡技術的發展,智能化程度得到提高,可視為一個智能化的個體。而整個物流系統則可視為多智能w的協作系統,即整個物流系統按照每臺機器人分解成若干個智能體,各個智能體之間相互通訊、彼此協調共同完成大的復雜系統的控制作業任務[10],而不需要有明確的主控中心進行支配。此類多智能體系統不僅具備一般分布式系統所具有的資源共享、易于擴張、實時性好的特點,而且可以克服隨著數目增加,對調度控制中心造成的管理和計算壓力,使系統具有很強的魯棒性穩定性和自組織能力。
針對上述多智能物流機器人系統的特點,必須設計一個良好的集群控制結構。在這個結構基礎上,才能完成知識和感知信息的共享,獲得協調一致的控制,進而發揮多移動機器人的優勢,提高系統的工作效率[11-12]。該集群控制結構采用分布式結構,它不存在中心處理單元,物流機器人之間不存在主控與被控以及層次關系,每個物流機器人均能夠通過通信等手段與其他物流機器人進行信息交流與磋商。分布式問題的求解是指在一些不同的處理節點中,通過知識庫的分散和松散耦合的集合進行問題的協作解決方案。協作主要有四個重要部分:(1)是一個本地化的處理過程,不涉及集中控制;(2)是一種雙向的信息交換;(3)每一個協商群體從自己的角度出發評估信息;(4)通過相互選擇達成最終的協議。
例如采用集群控制方式來協調大量的物流機器人車輛的工作,需要解決的問題主要有:(1)任務分配:將物料搬運任務分配給適合的車輛;(2)任務規劃:管理各個物料配送站和卸載點的工作車輛,使其處于平衡狀態,避免出現過度飽和或工作量不足的情況。
假設一個場內物流的存取貨區的集合為D=d ,d ,…,d ,其中d =x ,y ,θ ,而物料卸載點的集合為S =s ,s ,…,s ,s
=x ,y ,…,θ ,同時場內的AGV車輛集合為V=v ,v ,…,v ,v =v ,v ,…,v 。其中x,y,θ分別代表其位置坐標。物料搬運的任務為T =v ,d ,s ,及v ,d 和s 組合的建立,這其中要考慮物流機器人距離貨源和卸載點距離的影響,以及物料搬運狀態的平衡如排隊等。這個問題的解決方式可以從自然界種群活動特征獲得啟發,即將群智能與物流系統控制應用結合。目前群智能的算法主要有蟻群算法、蜂群算法、細菌覓食算法、粒子群算法等[13]。將物流系統中的智能搬運機器人的運作與這些生物群體活動相結合,采用相應的改進算法,可以使得物流系統實現分布式的控制,減少整體控制的負荷,增強系統的靈活性。
4 小 結
現代物流系統未來的發展趨勢是實現物流系統的分布式控制,強調系統中各作業設備的自主與協作,因此將智能機器人的自主性控制技術與物流系統應用相結合,是大勢所趨。德國的國際管理咨詢公司羅蘭貝格在其的報告《物流業中的機器人與人》中分析了物流業大量引入機器人所帶來的影響,并指未來智能機器人在物流業中的應用將有飛躍式的發展,預計會取代很多現有的工作崗位,因此發展物流系統智能機器人應用技術,將會顯著提升物流系統研發的水平和物流設備的國際競爭力。
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[關鍵詞]現代物流;智能化;應用
[中圖分類號]F252 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2014)44-0017-02
1 發展智能物流的需求
目前國內現代物流還停滯在簡單的流程半自動化甚至人工化的原始物流狀態,效率低,呈現出信息化應用空白、成本高等特點,這遠遠滿足不了國內生產力的需求,同時也制約著企業的發展。解決現代物流發展瓶頸的方法――物流智能化,即智能物流勢在必行。
1.1 宏觀環境牽引
我國從2009年“感知中國”把智能應用推向了浪尖,以物聯網為代表的智能應用被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入《政府工作報告》。2012年中國的第一個物聯網“十二五”五年規劃頒布,2014年2月全國物聯網電話工作會議的召開,不間斷的政策支持,代表智能應用在全國范圍的全面實驗性展開。由此衍生的各行各業的智能化應用產業如硬件生產商、軟件開發者越來越多,并且在行業內的比重越來越大。這就催促國內企業在無形的環境中向智能化靠近和轉型。
1.2 行業訴求
第一,國外物流對國內物流行業的沖擊,目前國外的物流不論是在運輸能力,還是在管理方面都領先于國內物流,自動化運用率高,加上國內的人力成本低,所以,像聯邦快遞、DHL等大的公司都在國內建立了自己的運營中心,從而使得國內現代物流行業形成了緊迫感。第二,國內物流進入門檻低,專業化人才欠缺,由于門檻低的緣故,導致很多進入物流行業的人員不懂專業物流知識,成本居高不下,沒有凸顯出行業的規模經濟效應等等。種種因素都在呼喚新的技術新的模式來顛覆這個行業,智能化正是對該行業訴求的解答,人員可以由機械代替,專業知識可以由計算機來完成,單一競爭可以轉變為良性競爭,同時還可以形成規模經濟,降低管理成本。
1.3 公司運營需要
首先,現代物流的行為是被動的,是不得不做的工作。如果不是擔心貨物丟失,可能就不會跟蹤車輛信息,如果不是運輸能力調配不開,就不會主動分析信息數據來調配其他運輸車輛。這會使物流在先、信息流在后,對企業及時地做決策不便,從而帶來損失。第二,現代物流的區域分割,目前像中外運、德邦等物流也都是劃區而治,給企業管理無形中設立了障礙,同時也增加了企業的管理成本,最主要的是不能有效地實現資源共享。而智能化的應用可以及時地搜集分析信息,做到集中處理、區分對待、資源互補、充分利用。第三,成本的居高不下,人工的操作不僅增加了費用的開支,而且不能凸顯出現代物流的規模經濟效應。現代物流彌補了這些缺點,進而降低了物流的管理成本。
2 智能物流技術在現實中的應用
2.1 智能物流之物聯網
現代物流行業作為物聯網業務應用的載體,物聯網對其行業的改變主要體現在兩方面:動態性和及時性。首先,物聯網的應用可以在現代物流中實時實地地采集信息,包括所需要的數據,使接受者可以建立自己的動態信息管理跟蹤系統,便于對倉儲、運輸過程等的管理,這即為動態性。其次,及時性包括信息的集中和開放共享,信息的價值在于加工提煉后的應用,如果信息不集中,在使用和共享的過程中可能產生錯誤的決策,物聯網感知層采集的物流信息,像車輛信息、貨物信息、人員信息、環境信息等會傳送至云端集中,經云端自行分析處理過后,再開放給其他用戶使用,從而大大提高了物流過程的效率和降低了成本。
2.2 智能物流之車聯網
車聯網是從物聯網引申過來的概念,車聯網即車與車之間連接的互聯網,傳統意義上的車聯網是以GPS為主導的車與車之間的連接,而真正意義的車聯網不光有GPS定位系統與感知技術的結合,是車與車、車與路、車與人之間,依托RFID、GPS、GIS、無線視頻技術等來實現運輸過程中的定位、感知、監控、管理與智能調度。目前國內分為前裝車聯網和后裝車聯網,以宇通客車、金龍客車、陜汽重卡、長安汽車、華為、中國電信為代表的前裝車聯網,就是在生產的時候已經內置車聯網技術了,以星云物流網、德天元、天行健等車聯網管理系統為例子的是后裝車聯網應用。前裝車聯網+后裝車聯網=低成本、高效安全的運輸過程,并能實時實地地監控、調配、管理。
2.3 智能物流之云物流
云物流,指基于云計算應用模式的物流平臺服務,是現代物流利用云計算的強大數據處理分析能力,把用戶需求集合在一個平臺,用戶利用這個平臺,簡單快捷地實現信息的交換、處理,同時,整合物流的資源,以實現物流效益最大化。物流云計算服務平臺劃分為:物流公共信息平臺、物流管理平臺及物流園區管理平臺三個部分。云物流是平臺開放、資源共享、終端無限。就像一個聯盟一樣,物流公司都是成員,進行統一管理、統一配發。
2.4 ATM自動取貨柜
前面幾處說的都是物流信息系統的智能化,下面來說物流系統的智能化自動化。申通計劃投資3000余萬元在全國范圍設立3萬個自動提貨柜,就像ATM機一樣,根據手機收到的信息可以去提貨柜自助查詢、提貨。自動提貨柜有以下好處:首先,減少了貨物二次運輸的過程,減少了貨物末端配送的壓力;其次降低了物流的成本,減少了終端快遞員的需求量;再次,減少了貨物的損耗,由于末端不需要人為操作,大大減少了貨物的磨損摔碰。所以說ATM自動取貨機的設立,是智能物流技術發展的一個標識,是物流過程終端全自動化的里程碑,未來的ATM自動取貨柜,一定是和物聯網技術綜合應用的,在提供方便的同時也能保證安全。
3 智能物流的未來
智能物流發展的首要問題是以解決現代物流所存在的癥狀為目的,是以降低成本、提高效率、國際化、綠色環保為宗旨,整合資源,信息共享、增加用戶體驗。因此,要發展智能物流,應從四方面入手:信息系統、物流系統、標準化、環保。
3.1 信息系統智能化
信息是物流業發展的基礎,那么信息系統的智能化應用更是物流行業的核心,也是最重要的系統。物聯網、車聯網的應用就是對信息資源的整合,云計算的使用是對信息的分析處理。下一步智能物流首先要搭建自身的公共信息平臺,方便供需用戶對接、能快速做出反應。其次是網絡層的完善,目前無線方面的傳播還不完善,速度達不到,容易受到信號干擾、網絡協議端口不一樣等,無形中阻礙了信息系統的建設,由3G上升為4G就是進步,未來的網絡必須滿足信息采集系統、信息跟蹤系統的需要。最后,是信息安全方面,智能物流的未來將是無紙化操作,一切都是信息傳遞,貨品、運輸數據、支付都轉化為數字,這就存在安全隱患,容易被攔截破解,因此,信息安全也是智能物流未來有待解決的問題之一。
3.2 物流作業系統智能化
單實現信息系統的智能化也不行,決策管理上去了,但效率依然會受影響。智能化還包括作業系統的全自動化。目前現代物流行業即使應用物聯網、云物流技術,可還是離不開人為作業,還處于半自動化狀態,降低了工作效率。未來的智能物流要實現全程自動化操作,智能穿戴技術的成熟為智能物流的發展提供了硬件技術支持,貨物搬運可以是無人搬運車,貨物碼垛可以是機器人,分揀可以是物聯網流水線,運輸可以是無人駕駛的自動導向車輛,就連決策管理都可以是專家系統和人工智能來完成……只要想得到,就可以實現物流與環境的完全自動化智能化。
3.3 物流標準的統一化、國際化
由于不同地域不同行業的影響,現代物流沒有一個統一的標準,所用物流單位不一樣、物流容器不統一,物流信息服務的標準也不一樣,導致供需雙方、競爭對手之間矛盾重重,在操作過程中也提高了轉化成本,另外,由于資源不對稱的原因,國際化大物流公司已經開始同行業的收購兼并,競爭已從企業間競爭轉化為全球供應鏈之間的競爭。因此,未來的物流標準將會變得統一,否則沒有辦法接入物聯網,進入公共信息平臺,也沒辦法統一管理,終將被淘汰。未來的物流標準也將會變得國際化,由于信息系統的應用,使獨立的各物流企業改變為物流供應鏈中的一分子,使物流企業處于一個整體環境下管理,這就是對企業的一個整合放大,最終由區域性物流轉為國際型物流。
3.4 綠色物流
綠色物流(Environmental Logistics)是指在物流過程中抑制物流對環境造成危害的同時,實現對物流環境的凈化。與智能物流同時發展的是綠色物流、二者相輔相成。智能物流在運輸中產生的尾氣、搬運中無人化設備造成的能源污染、倉儲中的化學污染,物流過程中的廢棄物污染,都會對環境造成影響。未來智能物流要摒棄的就是這些污染問題,將綠色貫穿于整個物流供應鏈,利用先進的物流技術從綠色包裝、綠色運輸、綠色倉儲、綠色回收抓起。由于未來物流的統一管理,可以實現從終端向生產廠家逆向轉移,不是綠色包裝不予運輸,不符合環保要求也不予運輸,從而實現生態經濟效益。
參考文獻:
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