陸新藝,呂信宏,劉華瓊
山東交通學院 交通與物流工程學院,山東 濟南 250357
目前,新型基礎設施與物流高度融合,第五代移動通信(5th generation mobile communication technology,5G)、人工智能、大數(shù)據等技術的開發(fā)應用,構建了產業(yè)智能化、物流智慧化的新經濟形態(tài)。物流行業(yè)處于由“作業(yè)產生價值”向“數(shù)據產生價值”的轉型升級階段,以大數(shù)據為基礎的智慧物流,從根本上改變了傳統(tǒng)物流的運行模式,在效率、成本、安全和用戶體驗等方面具有較大優(yōu)勢[1-3]。趙英霞等[4]提出智能制造背景下中國智慧物流發(fā)展需構建智慧物流信息平臺,指出提高資源利用效率的對策;張春霞等[5]建議智慧物流發(fā)展要突破核心技術,建立物流信息化平臺;孟凡生等[6]認為提高我國智能制造能力應發(fā)展新一代信息技術。
新型智慧物流平臺的構建,有助于促進物流業(yè)的轉型升級。國家大力發(fā)展智慧物流產業(yè),對智慧物流平臺的搭建標準提出了更高要求,除了要滿足內部管理需求,還需要滿足社會、政府和用戶對物流信息的需求,促使平臺需要用云計算、大數(shù)據等先進技術來實現(xiàn)平臺間不同用戶的資源共享,提高平臺自身的預測能力,為智慧物流的發(fā)展提供依據和支持[7]?!案邸笔钱a業(yè)和城市發(fā)展的基石,“產”是港口和城市發(fā)展的支柱,而“城”則是港口和產業(yè)發(fā)展的依托。“港產城”以港口為核心圈,以產城建設為依托,實現(xiàn)產業(yè)集群、城市功能配套完善的產城雙贏。
本文從智慧物流角度出發(fā),基于港產城融合發(fā)展,以港口為依托,以臨港產業(yè)為基礎,發(fā)展涵蓋物流產業(yè)在內的城市經濟,搭建物流公共信息平臺-子功能平臺-相關企業(yè)及物流節(jié)點(1+5+N)智慧物流平臺,進行功能設計,分析平臺對相關企業(yè)、物流行業(yè)以及政府部門的效益,針對平臺建設風險提出規(guī)避措施。
與傳統(tǒng)基礎設施不同,新型基礎設施堅持新發(fā)展理念,利用科學技術進行創(chuàng)新,以信息網絡為基礎,力求高質量發(fā)展,有利于數(shù)字化轉型、智能化升級[8]。新型基礎設施包括以下3方面:一是信息基礎設施,主要是信息互聯(lián)網,包括通信網絡基礎設施和新技術基礎設施;二是融合基礎設施,主要是互聯(lián)網的深度應用,通過大數(shù)據、人工智能以及其他技術促進傳統(tǒng)基礎設施轉型和升級,提升智慧物流和智能交通的發(fā)展;三是創(chuàng)新型基礎設施,主要是公益性基礎設施,例如支持科學研究、技術和產品開發(fā)的設施[9]。新型基礎設施的本質特征是連接信息和物流。
智慧物流是現(xiàn)代物流模式的一種體現(xiàn)方式,可對物流發(fā)展的各個方面進行精細化、動態(tài)化、可視化管理,使物流系統(tǒng)的分析、決策和執(zhí)行能力更加智能化,從而提高物流運營效率[10-12]。智慧物流具有泛連接、數(shù)字化、智能化3個基本特征。智慧物流平臺是智慧物流的重要構成部分,具有核心競爭力,平臺的搭建要遵循智慧物流的發(fā)展邏輯,采用以新一代信息技術為核心的新型基礎設施為智慧物流平臺建設提供支撐。
中國物流業(yè)正處于技術升級和發(fā)展的關鍵時刻,并逐步向智慧物流方向發(fā)展。隨著新型基礎設施建設速度的加快,推動行業(yè)進入新一輪的優(yōu)化升級和發(fā)展階段。新型基礎設施中涉及的5G、大數(shù)據、人工智能等新一代信息技術的開發(fā)和應用,有利于智慧物流的實現(xiàn)和發(fā)展。
1.3.1 5G技術
大容量、高速、低延遲的5G網絡,促使物流運營的信息能夠更快地與設備端、運營端和管理端同步,實現(xiàn)及時連接,促進倉儲智能化,提高物流的調度能力,實現(xiàn)智能配送[13]。
1.3.2 人工智能技術
人工智能技術廣泛運用于供應鏈的各個環(huán)節(jié)中,形成了高效率的物流體系。例如,在貨車上安裝與人工智能程序相連的傳感器,可以保證貨物運輸狀態(tài)全程可視化,實現(xiàn)智能管控裝車;可以保證貨物精準裝載,實現(xiàn)車輛真正的滿載;可以監(jiān)控油耗,在車輛發(fā)生重大故障前提供維修意見等,有利于不斷提升車隊管理水平,降低車輛運輸成本,提高物流運輸效率。
1.3.3 大數(shù)據技術
大數(shù)據對運輸路線的優(yōu)化具有重要作用,可以極大提高物流運輸效率。構建大數(shù)據可視化平臺,可對車輛調度、庫存指標等信息實現(xiàn)實時監(jiān)控,精準預測需求,合理鋪設庫存,減少倉儲管理成本。
1.3.4 區(qū)塊鏈、物聯(lián)網等其他新一代信息技術
區(qū)塊鏈、物聯(lián)網等其他新一代信息技術是新型基礎設施的重要支撐,也是智慧物流發(fā)展的關鍵。區(qū)塊鏈可以解決大規(guī)模物流過程中的信任問題,有利于擴大物流平臺規(guī)模,降低成本,提高企業(yè)之間的信任程度;物聯(lián)網是智慧物流的基礎,物聯(lián)網技術利用射頻識別、全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)等信息傳感設備,按照協(xié)商好的標準交換信息,實現(xiàn)智能跟蹤、識別、監(jiān)控和維護[14]。
全球港口貨物吞吐量的增長速度變緩,一定程度上制約了港產城的聯(lián)動發(fā)展,因此需要緊緊抓住國家新型基礎設施建設、物流樞紐建設等重大政策疊加機遇與港產城向第三代、第四代轉型升級的有利契機,圍繞港產城基礎設施鏈接與協(xié)同屬性,以港產城物流貿易園區(qū)發(fā)展為主體,以智慧物流技術和創(chuàng)新業(yè)態(tài)為支撐,高起點規(guī)劃搭建智慧物流平臺[15]。
2.1.1 功能架構
遵循“數(shù)據驅動、需求導向”思路,融合便利通關、車貨匹配、商品交易、跨境電商、供應鏈金融、政府監(jiān)管等一系列功能服務,以整合公路、水路、鐵路、航空及郵政等物流信息資源、優(yōu)化市場資源配置、整合行政服務為重點,著力消除物流產業(yè)信息孤島現(xiàn)象,實現(xiàn)為區(qū)域物流產業(yè)降本增效的目標,搭建基于港產城的“1+5+N”智慧物流平臺如圖1所示。
圖1 “1+5+N”智慧物流平臺功能架構
由圖1可知:“1+5+N”智慧物流平臺包括用戶層、門戶層、應用層、數(shù)據層和感應層,用戶層和門戶層之間依靠電腦客戶端、手機客戶端和信息短信等手段實現(xiàn)連接,數(shù)據層和感應層之間依靠5G、大數(shù)據、云計算、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網等手段實現(xiàn)連接。應用層是指“1+5+N”體系。感應層利用GPS、地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)、遙感技術(remote sensing,RS)和傳感器等提供強有力的觀測、信息處理、分析模擬等功能。
智慧物流平臺運用科學高效的建設和運營方法,積極服務城市的智慧物流建設,以提高物流產業(yè)信息化水平,推動物流行業(yè)升級和轉型。
2.1.2 應用層功能設計
2.1.2.1 物流公共信息平臺
物流公共信息平臺功能主要包括物流政務辦公、物流企業(yè)信用管理、物流人才管理、物流基礎設施管理、物流車輛管理、物流專用格式管理、物流統(tǒng)計信息管理及報送系統(tǒng)、物流公共信息等[16-17]。貨主、運輸從業(yè)者、物流企業(yè)等用戶可以在物流公共信息平臺上整合資源,還可以進行審計、評估、監(jiān)督管理運營,得到技術支持和網絡安全保障。
2.1.2.2 子功能平臺
1)大宗貨物交易平臺。大宗貨物交易平臺主要功能包括倉儲管理功能、現(xiàn)貨交易功能、物流信息交互功能、金融服務功能和在線支付功能。該平臺運用集成特性和業(yè)務運營支撐系統(tǒng),開發(fā)出云交易、云物流、云辦公等功能,為平臺的客戶提供便捷服務。
2)網絡貨運平臺。網絡貨運平臺主要包括費用結算、信息發(fā)布和車貨匹配、車貨在途監(jiān)管、貨主和車輛管理、數(shù)據傳輸、增值服務等功能。該平臺將人、車、船、路以及貨物作為服務對象,使用新興技術實現(xiàn)政府與企業(yè)間、企業(yè)與企業(yè)間、企業(yè)與個體間的緊密聯(lián)系與數(shù)據共享,提升數(shù)據質量,確保平臺安全高效運行。
3)電子商務平臺。電子商務平臺包括境外電子商務與境內電子商務2部分,其中境外電子商務經營模式為企業(yè)對企業(yè)(business-to-business,B2B),境內電子商務經營模式為企業(yè)對個人(business to consumer,B2C)和個人對個人(customer to customer,C2C)。該平臺通過電商企業(yè)及商品大數(shù)據分析、商品有效信息發(fā)布、商品進出口快速通關及運輸?shù)冉洜I性活動,吸引外來企業(yè)入駐實現(xiàn)貨值及貿易環(huán)節(jié)落地,充分調動當?shù)仄髽I(yè)生產、制造、經營的積極性,實現(xiàn)貨物數(shù)據與物流數(shù)據共享等,達到港城聯(lián)動目標。
4)供應鏈金融平臺。供應鏈金融平臺主要包含信貸功能、信息管理、增值服務、融資功能、交易與支付管理功能等。在區(qū)塊鏈、物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據、5G等先進技術的前提下,平臺充分應用信息管理、融資服務、信貸服務、增值服務等層面,對供應鏈金融進行實時數(shù)據交換和金融信息傳導,同時面對的對象非常廣泛,主要包含個人、企業(yè)、金融機構、政府以及其余4個核心功能子平臺,充分展示到金融網站、金融應用程序(application,APP)、微信、支付寶等。
5)智能交通系統(tǒng)平臺。智能交通系統(tǒng)平臺以交通運輸管理部門、公安交警部門以及公路管理部門為服務對象,使用新興技術實現(xiàn)各個交通管理部門的緊密聯(lián)系與數(shù)據共享。通過車輛信息的路側監(jiān)測、超限超載檢測、大數(shù)據分析、違法行為判別、信息發(fā)布等執(zhí)法手段,實現(xiàn)交通違法行為的查處和道路貨物運輸超載超限行為的有效遏制。通過完善道路運輸管理體系、數(shù)據共享等,達到各部門聯(lián)動執(zhí)法,提高社會服務和道路交通安全水平,緩解道路交通堵塞情況,提高道路的通行效率,為物流線路優(yōu)化提供交通依據[18]。
2.1.2.3 相關企業(yè)及物流節(jié)點
相關企業(yè)和物流節(jié)點可以通過軟件即服務(software-as-a-service,SaaS)平臺租賃軟件掌握物流信息。用戶可以選擇租賃普通軟件,也可以個性化定制軟件。平臺通過大數(shù)據、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈、云計算等技術支持,以進出口商品、跨境電商企業(yè)、物流企業(yè)、消費者、金融機構等為服務對象,基于市場需求分析,實現(xiàn)軟件共享功能,滿足個性化定制服務和安全性保障需求[19]。
為保障智慧物流平臺功能的實現(xiàn),搭建基于“1+5+N”智慧物流平臺邏輯架構如圖2所示。
圖2 “1+5+N”智慧物流平臺邏輯架構
圖2中,技術層利用5G、大數(shù)據、云計算等設施技術識別、收集、跟蹤應用層所需數(shù)據,與已存儲的數(shù)據進行對比和處理,通過各類網絡及通信技術將處理好的數(shù)據存儲,以支撐平臺其他層次及終端設備對信息的需求;基礎設施層圍繞人、車、船、路、貨采集不同對象特征數(shù)據搭建平臺服務功能,以便精準對接應用;數(shù)據交換層可進行各企業(yè)、港產城、金融機構、電商平臺、第三方平臺和交管部門之間的數(shù)據交換,實現(xiàn)數(shù)據的通達性,并存儲不同對象的數(shù)據,便于提取調用;應用支撐層由提供的數(shù)據來支持用戶認證管理、大數(shù)據分析等,保障應用各系統(tǒng)間的安全穩(wěn)定性;應用層和展示層呈現(xiàn)物流平臺的便捷性,需要依托其他5個層共同實現(xiàn)。安全保障體系確保智慧物流平臺安全高效運行,標準規(guī)范體系發(fā)揮技術把關作用,加快制定技術指南,提升數(shù)據質量。
智慧物流平臺可以給港產城、相關企業(yè)、物流行業(yè)以及政府部門帶來效益。
1)對于港產城,子功能平臺以交易市場、金融配套服務、物流配送為核心,搭建線上、線下融合的專業(yè)化大宗商品物貿平臺,提高貨值落地比例,使港產城龐大的貨運量和貨值落地。
2)對于企業(yè),子功能平臺可以大大降低制造、物流等行業(yè)的成本,使企業(yè)利潤上升。作為平臺的租戶,企業(yè)沒有必要擁有獨立軟件,縮減軟件的定制時間,能夠及時和客戶分享信息,減少物流業(yè)務處理時間,以較低的成本實現(xiàn)企業(yè)物流業(yè)務的信息化,提高管理能力及業(yè)務協(xié)同能力,提高供應鏈物流的響應能力,真正實現(xiàn)降本增效。所有企業(yè)依托信息平臺進行拓展,實現(xiàn)聯(lián)合運營,并依托統(tǒng)一的SaaS平臺,不同物流園區(qū)的企業(yè)可以通過該平臺發(fā)布或獲取貨物及車輛信息,從而實現(xiàn)不同園區(qū)的跨業(yè)務合作,擴大業(yè)務規(guī)模。
3)對于物流業(yè),子功能平臺可以使當?shù)匚锪鳂I(yè)快速發(fā)展,實現(xiàn)運輸、配送、信息服務等功能的一體化。物流服務平臺不僅能有效促進物流產業(yè)的創(chuàng)新、融合和服務升級,而且能極大提高物流企業(yè)、平臺和產業(yè)的效率,打造高效的物流創(chuàng)新產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)[20-23],在依托此平臺的基礎上搭建的智慧物流平臺能加速物流產業(yè)的發(fā)展,成為物流業(yè)的信息技術支撐。
4)對于政府部門,物流公共信息平臺的綜合服務系統(tǒng)可以實現(xiàn)產品的整體生產、運輸和銷售,減輕政府部門工作環(huán)境壓力,使政府的監(jiān)管更加徹底和透明,強化其職能,提高政府行政管理能力。
2.4.1 風險分析
智慧物流系統(tǒng)建設涉及內容較多,在建設中存在一定風險。
1)技術與系統(tǒng)的協(xié)同組織問題。智慧物流平臺包括計算機技術、信息技術、數(shù)字技術等多學科高新技術,許多技術需要與項目高度融合,在協(xié)同組織運作方面面臨較大挑戰(zhàn)。
2)物流相關標準和接口的統(tǒng)一問題。物流標準化是智慧物流平臺建設的基礎,但缺乏完整的物流標準體系,缺乏政府各部門、交通運輸行業(yè)和企業(yè)建立的各種信息系統(tǒng)和平臺,缺乏統(tǒng)一的接口標準[24]。
3)物流企業(yè)參與程度問題。各物流企業(yè)因考慮成本、風險效益、穩(wěn)定性等原因,使得物流企業(yè)參與程度不高。
2.4.2 規(guī)避措施
鑒于智慧物流平臺建設工作的重要性和必要性,建議相關部門針對以上問題采取切實可行的應對措施和保障機制加以解決。
1)與參與項目建設和經營的團隊緊密合作,并在研究過程中盡量采用較為成熟的信息技術,以提高平臺的穩(wěn)定性和可靠性,降低技術風險。
2)根據現(xiàn)有的國家物流標準體系結構,結合物流標準化現(xiàn)狀,制定適用于平臺建設的各種標準,建立物流標準信息庫,方便后期的運營。
3)在項目資源整合方面,爭取政府相關部門和企業(yè)的支持與配合,提供并開放管理系統(tǒng)和平臺的接口,實現(xiàn)物流運營相關信息的交流與共享[25-26]。平臺建設完成后,通過引導和鼓勵,使物流相關企業(yè)積極參與,各自發(fā)揮最大功能,產生一定的效益。
本文充分利用平臺模式在資源整合方面的優(yōu)勢,通過智慧物流平臺的構建,實現(xiàn)企業(yè)與社會物流資源的整合和能力的高效利用。借助該智慧物流平臺,實時發(fā)布和共享業(yè)務的供求信息,實現(xiàn)物流價值鏈中所有參與者和物流環(huán)節(jié)的協(xié)同,建立共創(chuàng)、共享、共贏的新型物流生態(tài)系統(tǒng)。在5G、大數(shù)據、物聯(lián)網等新興技術的支持下,實現(xiàn)調度、倉儲、全程可視化等環(huán)節(jié)的智能升級,提高業(yè)務響應能力和運營效率,達到改進質量、降低成本和提高效率的效果;通過各物流節(jié)點狀態(tài)信息的提取,建立全程可視化跟蹤體系,滿足其精益管理的需求和客戶日益靈活的物流需求,廣泛應用自動化和智能化技術,不僅可以減輕人力資源的占用,從事更多的創(chuàng)新勞動,而且可以提高企業(yè)的應急響應能力,保證企業(yè)物流的順利進行。