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摘要:從鐵路物資倉儲供應的數字化、智能化需求出發,闡述了鐵路物資智能倉儲供應系統的智能機理和典型特征,提出了該系統的建設重點。
關鍵詞:倉儲供應;智能倉儲;物聯網;大數據
進入互聯網時代,鐵路企業改革進程不斷深入,業務轉型不斷加速,鐵路物資管理信息化水平顯著提升,但倉儲供應領域的應用仍需進一步深化,需要持續加強云計算、大數據、物聯網、人工智能等新技術應用,與業務深度融合,充分挖掘數據價值,構建鐵路物資智能倉儲供應系統,與鐵路物資管理信息系統集成一體,實現智慧決策、智能倉儲、高效配送和物資全壽命周期數字化管理,形成全面感知、高度智能的供應鏈體系,加快物流周轉,持續降本增效,促進鐵路物資倉儲供應高質量發展。
1鐵路物資智能倉儲供應系統的需求分析
1.1信息共享的需求。依托網絡平臺,加強數據交換,實現供應鏈成員間系統的互聯互通,是供應鏈協同運作的基礎。為實現鐵路物資倉儲供應的高效運作,國鐵集團需要整合與共享供應鏈上下游企業之間以及路內各鐵路局集團公司間采購、庫存、物流等信息資源,打通內外部“信息孤島”,降低“牛鞭效應”,提升供應鏈整體價值。
1.2物流透明的需求。透明化管理是物流行業發展的總趨勢,對于鐵路物資管理具有重要意義,重點體現在3個方面:一是運輸過程透明,實時監控運輸狀態,及時發現異常情況;二是倉儲過程透明,定位物料存放位置,準確控制庫存;三是使用過程透明,真實反映物資使用狀態,了解物資損耗和預期壽命。
1.3決策管控的需求。隨著鐵路物資管理水平的不斷提升,信息處理的手段和方法愈發現代化,迫切需要建立以大數據為依托的決策管控平臺,抓取匯總各相關系統數據,加強數據發掘,發揮數據價值,實現全路物資倉儲供應過程的在線監控與業務分析,使鐵路物資倉儲供應決策更準確、管理更科學、風險更可控。
1.4需求預測的需求。由于鐵路物資具有單價高、需求量大、不確定性強等特點,存在部分物資周轉慢、庫存較大的情況,使企業營運成本增加。應在物資庫存儲備定額方法基礎上,采用數字化手段,挖掘利用各相關系統數據,不斷優化算法邏輯,探究物資消耗規律,更加精確地預測需求。
1.5作業效率的需求。目前全路倉儲物流作業自動化程度不一。部分鐵路局集團公司采用智能系統結合自動化設備調度,對材料運送、取放以及各項動態變化進行數字化管理,實現倉儲供應流水式作業,提高了物流周轉效率。但很多鐵路企業仍采用傳統的倉儲供應模式,數據更新和物流作業需要人工完成,工作效率低,勞動強度大。
1.6質量跟蹤的需求。安全重于泰山,列車關鍵物資部件一旦發生故障,將帶來極其嚴重的后果。建立鐵路重點物資全壽命周期管理和信息動態跟蹤機制,在發生質量問題時,能夠及時追溯物資在生產、采購、倉儲、配送、使用各環節的情況,快速定位同批次物資流向,對保障列車安全運行具有重要意義。
2鐵路物資智能倉儲供應系統的智能機理
2.1智能獲取。智能獲取技術主要包括條形碼技術、傳感器技術、射頻技術、衛星定位技術(GPS、北斗)、圖像識別技術、文字識別技術、語音識別技術、機器人視覺技術等,其中許多技術目前已在鐵路物資智能倉儲供應系統中得到應用。智能獲取技術使倉儲供應從被動走向主動,實現信息的主動獲取與分析,車輛與貨物的主動監控,使物資從源頭開始即得到跟蹤與管理,實現了信息流與實物流同步。
2.2智能傳遞。鐵路物資供應鏈管理的一體化、柔性化離不開企業內外部數據的交換與傳遞。智能傳遞技術主要包括智能網技術、智能化網絡管理與控制技術以及智能搜索技術等智能通信技術,還包括在SOA架構下基于WebService的倉儲供應信息服務搜索與發現技術、服務組合技術、消息中間件技術等。
2.3智能處理。鐵路物資智能倉儲供應系統的智能化水平在很大程度上取決于它代替或部分代替人進行決策的能力,智能處理技術是決策的核心。這方面的技術主要包括系統優化、系統預測、系統診斷、大數據技術、專家系統、數據挖掘、智能決策支持系統、計算智能技術和智能體技術等。通過對鐵路物資倉儲供應的大數據分析與處理,建立優化、預測、評價、診斷、數據挖掘模型,為物資管理決策提供有力支持。
2.4智能利用鐵路物資智能倉儲供應系統是一套人機系統,人是系統的重要組成部分,管理人員基于決策支持信息,作用于倉儲供應系統,體現了人對信息的智能利用。另外,通過智能控制技術,主要包括模糊控制技術、神經網絡控制技術、學習控制技術、專家控制技術等,實現倉儲供應的自動控制,解決用傳統方法難以處理的復雜系統控制問題。
3鐵路物資智能倉儲供應系統的典型特征
3.1全面感知。依靠RFID、條形碼、二維碼、傳感器、衛星定位、視頻等技術,可以準確獲取倉儲供應過程發生的所有事件,包括目標的身份、位置、時間、狀態和動作等,每個細節都記錄在案,全面感知供應鏈,為智能應用提供數據基礎。
3.2全程可視。通過實時的信息采集與可視化分析技術,利用多維分析、透視表、透視圖、智能報告、儀表板、數據大屏等手段展現,可以深刻洞察數據,實現供應鏈全過程的可視化,解決物資跟蹤、追溯、防偽難題,讓倉儲供應更安全,管控更高效。
3.3自動控制。依托于自動識別系統、自動檢測系統、自動分揀系統、自動跟蹤系統等,使智能倉儲供應系統對鐵路物資運輸、檢驗、入庫、分揀、出庫等各作業環節數據進行實時采集處理,合理控制調度各類自動化設備設施,大幅提升物流作業效率。3.4數據驅動基于感知層采集的物資、車輛等大數據,通過建立數據規范,形成數據閉環,提升處理效率,優化算法邏輯,可以加強倉配協同,精準資源匹配,及時發現問題、解決問題,持續改善供應鏈效能。
3.5網絡協同。利用計算機通信網絡和物聯網,建立起物流設施和業務的網絡平臺,能夠更加廣泛地整合內外部資源,進行各類單證傳遞和信息服務共享,實現倉儲供應的虛擬化協同運作與管理。
3.6綠色低碳。依靠智能化、集成化的技術平臺,可以智能匹配與調度資源,優化庫存布局和配送路徑,減少人工干預,提高設備利用率和服務質量,實現低成本、高效率、綠色低碳、節能環保等多元化發展目標。
4鐵路物資智能倉儲供應系統的建設重點
4.1建立運營監控分析系統,助力決策管控智能化。運營監控分析系統是鐵路物資智能倉儲供應系統的“智慧大腦”,是基于“數據+算法”的大數據平臺,具備完善的數據運行分析體系,實現全路物資倉儲供應的可視化管理及物資需求預測等智能應用,助力鐵路物資倉儲供應更加高效、科學、精準、及時。運營監控方面,可視化功能以圖表化的方式實時展現全路物資倉儲供應動態,提供需求管理、倉儲管理、運輸配送、庫存管理等專題分析;業務運行報告功能建立全局性業務運行報表體系,統計分析各項關鍵業務指標;監控預警功能可設置預警參數,對庫存物資超儲、積壓情況等關鍵指標自動預警。需求預測方面,應用大數據、機器學習等技術及線性回歸、動態回歸、神經網絡等建模方法,分析物資消耗規律,提高需求預測準確性;動態確定各類物資安全庫存,合理優化庫存結構,使庫存成本最低;根據實際庫存,參考需求預測結果、預計備貨周期、送貨時長、安全庫存以及供應商庫存等因素,確定最佳補貨時機。
4.2建立智能倉儲系統,支撐倉儲管理精細化。智能倉儲系統支持供應商管理庫存、聯合管理庫存等模式,實現倉庫的多級聯動、精細化、智能化管理。系統功能包括多倉運營管理、業務預警、流程定制、收貨檢驗、入庫管理、上架策略定義、庫存管理、補貨管理、出庫管理、波次計劃、智能分揀、倉庫規劃、物資ABC分類、貨位管理等。系統實現全網庫存可視化,動態展示各倉庫的物資存放情況、庫滿度和倉庫構造;系統以大數據為支撐,根據配置策略進行智能化解析和算法優化,以人機交互方式科學完成分倉策略,實現倉庫之間的快速調撥和最低供應鏈成本;可深入運用手持終端、RF、二維碼等識別技術,對指定品類物資進行條碼化、跟蹤式管理,提高物資的利用率和合格率;倉庫內部流程作業透明,靈活調度立體貨架、自動分揀機、AGV等自動化設備,適應不同智能化作業場景,如智能推薦上架、撿貨路徑優化等,降低人工操作依賴,提升作業準確率;加強智能微庫應用,優化快速上架、下架、物料申請、盤點等功能,提高小型零配件管理水平。
4.3建立智慧物流系統,保障運輸配送高效化。智慧物流系統充分利用貨運大數據平臺、車輛控制系統、電子出門證系統、全球衛星定位跟蹤系統(GPS)、地理信息系統(GIS)等技術,通過對內外物資運輸配送過程數據的自動采集、分析、處理和分發,實現物資供應信息的實時跟蹤和可視化管理,并與智能倉儲系統集成聯動,統籌協調收發貨時間,合理分配裝卸資源,實現倉配一體化,提高物資供應效率和服務品質,降低運輸成本。系統功能包括運輸調度管理、運輸過程管理、訂單追蹤管理、行車軌跡管理、多式聯運管理、路徑優化、基礎數據管理等。系統同時支持場內智能配送模式,根據用料需求,通過智能低地板車將物料快速發出,車輛實時跟蹤并自動規避沿途障礙物,點對點精準配送到指定工位,減少物料等待時間,提高現場作業效率。
4.4建立物資全壽命管理系統,實現物資質量可追溯。物資全壽命管理系統以物資管理信息系統、生產檢修系統、智能倉儲系統、智慧物流系統等數據為基礎,依托二維碼、電子標簽、激光刻打等物資唯一標識,建立重要物資全壽命周期管理大數據庫。在重要物資的采購階段,可采集基礎信息,如物資編碼、名稱、規格型號、生產廠家、批次、價格、生產時間、合格證等;運輸階段,可采集運輸車號、運輸地點、運輸人員、接收人員等信息;倉儲階段,可采集入庫時間、存放地點、盤點情況等信息;領用階段,可采集領用時間、領用車間、領用班組、領用人員等信息;使用階段,可采集上車車號、上車時間、下車車號、下車時間、修程級別、走行公里、檢修班組等信息;如有質量問題,可采集故障時間、故障描述、故障原因、修理時間、修理情況、修理人員等信息;報廢階段,可采集報廢時間、辦理人員等信息。通過從采購、運輸、倉儲、配送、使用到報廢全壽命周期信息的收集利用,實現了問題產品批次的追蹤溯源,強化了質量控制。
參考文獻
1管道安.談集團公司動車重要配件全過程可追溯管理[J].鐵路采購與物流,2018,9.
作者:張暉 單位:中國鐵路物資集團有限公司信息中心。