基于平行智能的智慧物流园解决方案--控制网


基于平行智能的智慧物流园解决方案
企业: 日期:2019-06-03
领域: 点击数:187

编者按:

随着物联网、云计算、移动互联网、大数据、人工智能等新技术的飞速发展,以及I T与O T技术的进一步融合,工业制造、城市交通、电力能源、农业等各大行业领域的智慧化发展已成为必然趋势。推进各领域向智慧化发展是一项复杂而庞大的系统工程,既需要单一技术与装备的突破应用,还需要系统化的集成创新。智慧系统解决方案是推广普及智能化技术的关键手段,是促进各行业智能化水平提升的核心。

为深化智慧产业发展,进一步提升智慧产业各领域系统解决方案应用水平,现由中国自动化学会、智能制造推进合作创新联盟、工业控制系统信息安全产业联盟、边缘计算产业联盟、中国仪器仪表行业协会主办,《自动化博览》杂志社&控制网(www.kongzhi.net)承办的2019智慧系统解决方案征集活动已正式启动,面向全行业公开征集智慧系统解决方案。本刊特开设智慧系统解决方案专栏,刊发其中优秀的解决方案以飨读者。

1 目标和概述

1.1 行业挑战

物流是连接供给和需求不可或缺的市场体系要素,商流、物流、信息流、资金流等要素资源有效配置构成了当前供给侧改革的核心,推动物流供给侧改革,可以提高全要素生产效率,促进经济转型升级。然而,在供给侧改革的大背景下,我国传统物流业仍面临诸多挑战,总结而言,有三大挑战:

·对物流企业而言,物流企业市场规模较小,集中度较低;仓储能力与需求存在较大差距,基础设施建设跟不上时代智能化的步伐,运营模式传统,缺乏信息化手段支持。

·对物流行业而言,物流行业信息不共享、不对称现象较为突出,物流供需双方存在严重的鸿沟,行业集聚效应和规模效益不明显,传统的运输、配送、仓储等资源体系过于零散,信息孤立,缺乏聚合和优化,生产、经营和运输数据不能快捷流通,车辆空载率高,仓库周转率低,物流成本居高不下。

·对物流管理而言,管理机制障碍,行业、部门之间管理体系分散,协调能力较差,缺乏统一的物流规划,智慧物流管理体制不健全,智慧物流管理责任不清晰,各职能部门的信息化平台建设良莠不齐,互不兼容,效率低下,不同的物流信息平台之间缺乏统一的接口标准。

上述三大挑战凝练一个核心问题——信息孤岛。解决信息孤岛,加强信息共享,才能激发市场主体活力,促进物流产业健康良性发展。物流信息化系统建设是解决物流行业信息孤岛的关键,通过信息技术为整个产业提供综合服务,支撑以互联互通、资源共享、流程协作为特征的物流行业全新生态体系。

青岛中科慧畅信息科技有限公司自主研发的基于平行智能的智慧物流园解决方案应运而生。该方案以“平行智能系统”方法论为指导,以物流园区基础设施和网络通信为依托,以信息化系统建设为核心,由多个子系统构成,各子系统相互协作,数据共享,形成一套全面的解决方案,在平台上对不同终端和业务子系统统一指挥调度,实现各个子系统横向协同、纵向贯通。

1.2 方案目标

基于平行智能的智慧物流园解决方案总体建设目标是实现“四化”——信息物联化、管理智能化、业务协同化、服务平台化。

图1 四化建设目标

通过构建互通互联、供需对接、产业联动的物流管理大平台,打通物流上下游供应链,快速聚集物流供需资源,形成商流、资金流、物流和信息流互动的良性循环;创建协同联动,开放共享、高效便捷、绿色安全的智慧物流生态体系,推动物流模式变革;加快促进物流行业新旧动能转换,进而实现“物联网+大数据+人工智能+智慧物流”的无缝连接闭环。

该方案采用云架构系统,实现多网融合,从基础设施改造到信息化平台建设,构建端到端的智慧物流园区整体解决方案。横向兼容不同子系统,纵向灵活扩展应用构件,为园区提供信息服务、交易服务;利用条码信息监控物品全流程,实现物流全流程可视化监控;优化仓储、配送、运输等管理,实现管理知识化、信息智能化与共享化。

1.3 方案功能与系统架构

为实现平台建设目标,构建智慧物流园建设框架:“1-2-3解决方案”:

一体系——智慧物流园服务体系;

二中心 ——指挥调度中心和大数据分析决策中心;

三平台——物流交易管理平台、物流运营管理平台、物流增值服务平台。

图2 智慧物流园系统架构

智慧物流园服务体系,构建智慧物流园硬件基础信息化服务体系,服务体系是保障整个智慧物流产业园运转高效、作业流程先进化的强有力的信息化基础设施手段。该体系通过园区网络承载、智能无线覆盖、GPS监控、GIS地理服务、ASP租赁、RFID射频扫描、园区安防管理、园区停车场管理、园区消防管理、一卡通服务等高新技术,实现园区内管理便捷透明化,无线网络环境全覆盖,物流作业交易的信息全程监控化,达到高效的业务运作基础化支撑体系。

构建“一虚一实两中心”包括指挥调度中心和大数据分析决策中心,作为园区的管理中心,通过虚实互动,实现园区的人工管理与智能辅助的完美结合。

为物流园提供物流运营平台,物流交易平台,增值服务平台的全面服务,是物流园区信息资源整合共享的核心构件,面向物流园区供应链的全过程,实现物流园区智慧化管理。

2 系统解决方案介绍

2.1 平行体系架构

基于平行智能的智慧物流园解决方案应用数据驱动算法构建人工园区来描述复杂的实际园区,构建平行系统指导优化信息系统,两者平行执行,虚实互动,确保物流园区的智能化。

·管理与控制:人工园区构建虚拟的园区场景、仓库场景等仿真并直观模拟实际物流园区中的真实场景,与实际园区实时互动,相互借鉴,以此完成对实际园区的有效控制与管理;

·学习与培训,人工园区作为学习培训中心,通过与实际园区通信,获取建模、决策、评估等需要的知识和数据,建立对实际园区的全面、真实、准确的描述;

·实验与评估:人工园区的平行系统通过计算实验对实际园区的信息系统进行分析预测,并给出最佳方案,实现“预测智能”。

图3 平行体系架构

2.2 系统架构

系统整体采用SOA、面向服务的架构,它将应用程序的不同服务,通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口则采用中立的方式进行定义,独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。从而实现仓子系统之间各个模块之间高内聚低耦合。系统架构图如图4所示:

图4 系统架构图

2.3 硬件平台(如表1所示)

表1

2.4 软件平台(如表2所示)

表2

2.5 数据通信

利用系统间通讯MQ实现消息同步机制,MQ使得智慧物流园区各个子系统之间实现数据通信,该机制不会局限于各个系统是否在线,保证了物流数据的统一性、有效性和完整性。MQ适用于不同类型的应用,能够将消息发送到多个目标站点(Destination List),并确保为每一站点可靠地提供信息。

2.6 安全措施

(1)用户密码MD5加密;

(2)用户权限控制机制:所有平台子系统均设置了严格有效的权限控制系统,所有权限均在多个层次上严格控制,仅被赋予相关权限的用户才可执行系统数据增删改查操作,保证了操作的严谨性;

(3)操作日志统计:系统可记录所有增删改查等操作日志,包括操作用户、操作ip、操作时间、在发现安全问题时,可通过日志信息迅速锁定原因;

(4)SQL注入防护,系统所有的重要数据操作,均使用存储过程作参数查询,避免组装SQL字符串,使SQL注入过滤的攻击字符无法发挥作用;

(5)HTML静态文件:系统可全站生成HTML静态文件,保证网站的执行程序不暴露在web服务中;
(6)冗余技术提高系统容错性:对平台系统的硬件、软件、信息、时间等资源进行了冗余设计,提高系统容错性;

(7)设计了快速的故障恢复策略:在系统发生故障时,把异常信息捕获并存储起来备案,并让系统继续执行;

(8)Cookies数据加密:系统保存Cookies时,对保存于Cookies中的数据采用了以MD5加密为基础,加入随机加密因子的改进型专用加密算法,保证了系统用户资料的安全性。

3 代表性及推广价值

3.1 代表应用

智慧物流园解决方案在沈阳文官屯物流园区部署运行后,实现了用信息化系统来支持企业决策和业务操作以及生产作业智能化管理,减少了人力物力的浪费,提高物流运转效率和园区客户的满意度。具体效果有:

(1)实现管理自动化,建立计算机系统操作,更加快捷,提高效率。公司市场、开票、结算、财务、仓储、经营、客服等部门全部实现自动化管理。作业人员通过使用线上系统和手持设备,精准记录作业细节,并实时跟踪作业进度,提高了作业效率和管理精度。

(2)园区产业增值,物流园区现业务规模已增长为作业人员260余人,配送车辆60余台,日均仓储出入库单量超过400单,配送服务客户约362家,作业量总增长率较半年前增长3.2倍,经济效益增加30%以上。

(3)园区安全进一步提高,通过使用平台软件系统,配合高清摄像头、门禁、停车场管理、智能车牌识别等硬件设备,实现了园内全方位无死角的安防监控,日监控进出园区车辆数超过220车次,通过合理规划引导,截止目前尚未出现安全事故和仓库货物丢失,充分保障了园区的安全,为园区快速、高效开展业务提供基础支撑和保障,同时也对作业过程进行了监控,保证作业的规范性,提高管理效率。

(4)运作成本进一步降低,物流园区在本系统的支持下,能够合理进货、及时销售、库存量小、减少积压,可及时了解库存情况和销售情况,大幅降低公司运作成本,取得最佳效益。

3.2 智慧物流园区建设技术价值

基于平行智能的智慧物流园解决方案以基于ACP的平行智能为指导,深度融合数据挖掘分析、平行计算、人工智能决策、深度学习、机器学习、神经网络、自适应动态调整等技术,实现了物流园区智能分析、感知、优化决策及高效执行等功能,为智慧物流园区的信息化建设提供了先进可行的蓝本,为物流产业的转型提供技术指引,提高了物流行业产学研融合的技术创新能力,加快促进了物流园区结构性升级。

3.3 智慧物流园区建设商业价值

(1)规范了实际操作业务流程,减少了工作中的冗余环节,促进了园区管理的扁平化,为面向未来万物互联的智慧物流管理提供了实现基础。

(2)搭建了符合物流园区长远发展要求的信息化平台,极大地提高了系统的开放性和稳定性,对园区的产业转型升级具有重要的战略意义。

(3)从管理理念到管理模式都迈上了新的台阶,有效地保证了园区体制“大财务、大人事、大物流”管理模式目标的实现,保证了监督的及时准确和决策的灵活迅速。

(4)催生互联网+车货匹配、互联网+货运经纪、互联网+库存管理等新的商业模式,激发市场活力。

(5)智慧物流交易管理平台中的货源车源等信息覆盖20多个省份,企业、司机用户60多万家,每月交易额近亿元。

3.4 智慧物流园区建设社会价值

(1)提供信息共享,促成物流资源优化配置,形成以物流需求为驱动的物流节点和线路聚合,降低全社会物流成本。

(2)通过智慧园区建设,以信息流带动物质流、能量流、资金流的流动,促进园区自然系统、社会系统,信息系统的安全与高效运行,推动物流园区生态系统的可持续发展。

(3)有利于培育更优质的物流产业环境,通过促进物流园区的信息化水平,促进业务运作模式向精细化迈进,为物流行业发展提供更良好的环境。

(4)促进两化融合,通过智慧物流平台整合零散的配送资源,形成不同范围、不同层次、不同类型配送需求的普遍服务体系,以信息化促进工业化的发展。

(5)有利于进一步加强政府对物流产业的推动作用,为政府在物流管理,行业决策方面提供客观、实时、准确的数据。

摘自《自动化博览》2019年5月刊

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