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物流配送无人化技术问题和创新关联因素探究

来源:三门峡职业技术学院学报 作者:吴孟霖,刘钦
发布于:2021-12-24 共5280字

  摘    要: 随着互联网、物联网、大数据和人工智能等现代新技术的不断迭代更新并应用于物流业,以及物流配送体系无人化革新和智能化重构的推进,智慧物流成为未来的发展趋势。通过深入剖析影响物流配送无人化走向现实场景应用的多种因素,如市场需求因素、政策法律因素、技术应用因素、资金成本因素和人才供给因素等,为物流配送无人化发展研究提供理论基础。

  关键词 :     物流配送;无人化技术;影响因素;

  随着新一轮科技革命与产业融合变革的推进,大数据技术与理论算法不断革新、云计算能力逐步提升,网络设施的不断完善驱动着人工智能发展进入新阶段,智能化、智慧化、无人化成为技术和产业发展的重要方向,特别是5G技术的应用、北斗导航系统的部署和AI物流技术的快速发展,已经可以为智慧物流提供技术支持,也为发展物流配送无人化奠定了坚实的技术基础。物流配送无人化作为智慧物流体系的重要分支,是在自动化、网络化和智能化等现代科学技术的支撑下,利用无人机、无人车等实现无人参与的、高效满足客户需求的物流配送服务。智慧物流体系下无人物流配送技术应用的协同将对物流的智能化进程起到核心推动作用,以更高的效率、更好的体验为用户提供商品和服务,进一步引领物流业的创新发展。

  随着消费市场向新零售转型,以及制造业智能升级发展,物流体系与零售体系、智能制造深度融合,进一步凸显了物流的重要性。2020年初爆发的新冠肺炎疫情正在加快各行业对无人技术应用的进程,无接触物流配送更显现出重要的作用,物流配送无人化是智慧物流的发展方向,所以对物流配送无人化创新发展的研究很有必要。

  通过检索和查阅相关文献资料,目前物流配送无人化的研究文献较少,主要集中在探讨物流无人化发展趋势、存在的问题及阻碍等,江宏阐述了物流无人化发展状况与趋势,认为电商行业巨头主导推动的物流无人化技术,在政策与资本的助力下会加速落地应用,并将扩散到更多行业、更多场景[1]。葛涛简述了苏宁物流“卧龙一号”无人配送车的研发和运行情况及其面临的发展阻碍,认为苏宁物流通过打造“末端配送机器人—支线无人车调拨—干线无人重卡”的三级智慧物流运输体系,能够实现无人物流技术应用的闭环[3]。陆煜泓认为受疫情影响,“无接触”物流配送需求不断增加,提出加强市场推广、创新盈利模式,规范无人配送体系,推动无人化配套的协同性等建议促进物流无人化的发展[8]。

  一、物流配送无人化发展存在的问题

  当前物流配送无人化作为一种新的物流配送方式正处于研究、试应用中,已经落地于社区、酒店、医院、园区等部分实际应用场景并产生了商业价值,但受到技术、成本、政策等条件的制约,复杂开放场景的大规模应用尚未广泛铺开,其实际应用仍处于初步阶段,物流配送无人化的全面实现还有相当一段距离,还存在着一些问题。

  一是人才方面的问题,即技术开发人才不足。从当前物流配送无人化发展来看,人才是限制无人化发展的关键因素。物流配送无人化技术是多种技术的综合应用,需要各种专业的复合型技术人才协同合作才能实现。当前的无人化技术还处于不够成熟的阶段,还需要开发公司进一步组织技术人才创新、研发。

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  二是技术方面的问题,无人化关键技术的开发与应用问题。物流无人配送技术是多种技术的综合应用,需要各种专业的技术人才协同合作才能实现,另一方面相关技术的开发比较分散,各个组织或企业之间缺乏协同合作,技术标准化、配套设施有待统一和加强。

  三是资金筹措与使用问题。新技术的初期研发、试验和后期维护均需要投入大量资金,对于一些资金量不足的初创技术型开发企业来说,资金不足是制约新技术开发与应用的重要因素之一,也阻碍了无人技术的大规模落地实施。

  四是政策、法规约束问题。目前,针对无人配送的政策导向不够明晰,无人配送的研发与落地需要多部门出台专门性政策,且无人机(车)在开放交通环境下运行与使用还受到目前法律法规的约束,比如低空飞行法律限制。

  二、物流配送无人化创新发展的影响因素分析

  (一)市场需求因素

  现代物流作为国家战略性基础行业,覆盖面大、联结着各行各业,随着经济规模的不断扩大,特别是电子商务行业的快速发展,物流的细分市场所带来的快递物流需求快速提升。根据中国物流与采购联合会提供的数据,2020年我国社会物流总额迈上300万亿元新台阶,全国社会物流总额达300.1万亿元,2020年社会物流总费用14.9万亿元,社会物流总费用与GDP的比率为14.7%,2020年物流业总收入10.5万亿元。其中,2020年全国快递服务企业业务量累计完成833.6亿件,业务收入累计达8795.4亿元,呈持续增长态势,如图1所示。

  随着中国物流行业尤其是快递业务收入的持续性增长与规模扩大,为物流技术的革新发展提供了巨大动力与市场空间。如无人仓、无人机、无人车等无人技术的创新发展备受行业企业关注,一方面以自动化、智能化技术设备取代人力,在补足企业人力配送短板的同时,也能大大减少人力成本,满足日益增长的物流包裹高效处理与配送业务需求;另一方面智慧物流体系下无人技术的协同应用能够提供“快”“精”“准”的配送服务,提升消费者体验,满足客户对高水平配送服务的需求。

  同时人们生活节奏不断加快,新型消费模式保持逆势增长,民生物流需求大幅增加,对物流配送的运输效率要求越来越高。所以越来越多的电商、物流行业巨头开始尝试推动物流无人化,即以数字化为核心驱动力,以自动化、智能化技术设备取代人力,主要体现在利用无人机(车)进行配送,以突破地面运输的限制。物流(快递)企业的积极投入是实现物流配送无人化的强大动力。

  图1 2010-2020年我国快递业务收入情况图

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  另外,电子商务的快速发展也大大提升了农村对物流配送的需求,但是农村物流配送一个最突出的问题是配送需求分散度大,配送点不足,导致物流配送成本高服务水平低,而采用无人机(车)进行物流配送能够有效解决该问题。2020年新型冠状肺炎疫情中,在物资运输压力剧增、无接触配送需求爆发的背景下,无人机(车)配送展现出的灵活、便捷、安全、高效等配送价值备受关注。

  物流行业正在从劳动密集型向技术密集型转变,正处于技术变革的关键时期,多维市场需求推动下物流配送无人化技术的发展在转型升级中将起着至关重要的作用,也是推进物流业创新发展的新动力、新路径。

  (二)政策法律因素

  物流业作为国民经济基础性、先导性行业,得到了国家从上到下的普遍重视,为了促进新技术应用于物流业,不断出台与物流业转型升级相配套的政策措施,推动以智慧物流技术实现设备与人力的协同作业发展,从而促进物流业提质、降本、增效。

  近年来,国家多项政策均提到鼓励智能物流软硬件技术设备的研发创新和推广应用,为物流无人化创造了利好的政策环境,省市级层面(以河南省为例)也出台了具体的相关政策,促进区域物流配送无人化的发展创新,相关政策如表1。

  在实现物流配送无人化过程中,无论是发展无人机还是无人配送车,目前虽有国家相关政策支持与鼓励,但我国在这方面还没有明确、具体的实施政策法规,如无人配送设施对交通的影响尚不确定甚至可能存在负面影响,我国对低空无人机空域管理尚无系统性的政策法规,无人机飞行安全无保证,无人配送车的路权问题、货物安全问题也没有相应的政策法规,相关部门虽处于扶持科技应用的态度,但不排除会有一定的限制政策出台,也影响着无人配送的真正落地应用。

  (三)技术应用因素

  随着科技创新支撑能力显着提升,互联网、物联网、大数据、AI等关键技术的不断发展,自然语言处理、5G通信、自动驾驶等技术正在快速迭代,深入物流的各细分领域,更加高效智能的物流系统、更加科学解决物流问题的对策和途径的出现成为可能,为实现物流配送无人化提供了技术支撑。

  基于我国北斗系统的导航服务已广泛进入大众消费、共享经济和民生领域,应用到位置服务、电子商务、移动智能终端制造等行业。“北斗物流配送”这一技术模式支持物流配送无人化作为一种物流新业态并得以快速发展,可以解决无人物流设备在运行过程中的导航和线路规划问题。第5代移动通信技术(简称5G)作为最新一代蜂窝移动通信技术,可以支持无人物流设备采集高清视频及进行数据的实时快速传输,能够大大缩短无人物流设备运行控制时延,满足远程操控无人设备高性能运行的需要。AI(人工智能)物流技术,即能够在物流作业过程中,使大量运筹与决策的智能化,实现物流过程中运输、储存、配送、包装、装卸等环节的智能一体化。以无人机物流配送技术为例,无人机数据链系统、无人机飞行控制导航系统(飞控)、无人机自主控制技术、与无人接收站对接和货物自动分拣技术是实现无人机物流配送最关键的四大技术,特别是无人机(车)自主控制技术包括态势感知技术、规划与协同技术、自主决策技术等体现AI(智慧)物流技术的创新应用为解决物流配送无人化提供了强大的技术支持。

  表1 物流无人化政策内容分析表

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  无人仓、无人重卡、无人机及无人配送车等技术的紧密协作,能够提供全程无人化配送服务,打造多级智慧物流配送体系。如无人机作为智能配送环节重要的设备之一,可以进行直线飞行,减少配送距离,不用受地形的影响,能够以最快的速度进行配送。

  但物流配送无人化技术仍然存在一些难题。无人配送对天气因素要求较高,受到气候、地形等环境因素影响,无人配送特别是无人机尚无法满足全天候使用,无人机在城市空间因为安全性受到的政策限制,同时无人配送设备电池续航能力、承载能力、城市复杂路况处理能力在目前看来都很薄弱,需要进行技术创新。目前的自主规划路径及避障技术不够成熟,大部分无人车还不能适应开放的交通环境,现实中的开放路况比封闭式社区内更为复杂,其产品稳定性也有待进一步验证,还需要诸多物流企业及智能物流硬件企业进行技术方面的探索并开展实验运行,为物流无人化提供技术支持,研发更先进的技术解决方案。

  (四)资金成本因素

  从长期来看,随着社会经济结构的变革、人力成本不断上涨,以自动化、智能化设备替代人力完成各项物流活动是必然趋势,无人化是物流标准化、智能化、专业化的集中体现,因此,具有技术优势的智能物流装备特别是无人化设备企业获得政府的投资支持与金融机构的融资支持,政府采取设立物流业发展专项资金、培育物流龙头企业、支持物流企业上市等多种举措,助力智能物流技术设备的不断创新发展。

  无人化技术的投入研发能够促进现代物流的智能化发展,但是无人化技术应用的成本不容小觑,初期投入研发成本高,后期则存在维护成本高的情况,这也在一定程度上阻碍着无人物流设备目前的规模化投产应用。所以,物流无人化如何在优化技术的同时降低成本造价、实现盈利还有待进一步探索实践。

  (五)人才供给因素

  人才是行业和企业发展中最重要的因素,也是形成企业发展核心竞争力的关键因素。在当前物流技术快速更新迭代情况下,物流科技人才对于物流企业发展智能化、智慧化至关重要。目前,我国物流相关从业人员普遍技能传统单一、综合素质欠缺,同时人员培养体系不完善。因此,人才是当前物流配送无人化发展一大影响因素和约束条件,所缺乏的人才主要是技术开发的软硬件人才、运营过程中的无人机(车)的操控、监控及维护人才、智慧物流设计与规划管理人才等。

  因此,面对现代物流的挑战,需健全和完善智慧物流人才吸引、培养、使用、流动和激励机制,发展现代物流人才公共服务体系,一方面在企业内部进行精准的技术与管理复合型人才培养,另一方面进行校企共育,设置物流配送无人化应用专业如无人机(车)操控、维修专业等,针对性地共同培养物流配送无人化发展所需的人才,开展智慧物流模式创新和技术创新。政府、企业与高校多方参与进行精准培养来解决目前所遇到的人才约束问题,围绕现代物流业转型发展,推进产学研结合、校企合作,加快培育一批拥有理论知识和实践经历、具有创新思维和创新能力的高素质应用型物流专业人才队伍。

  三、结语

  当前,随着社会市场需求、技术革新和成本结构的变化,物流产业正在趋向无人化革新和智慧化重构。无人配送的发展受到市场需求、政策法律、技术应用、资金成本、人才供给等诸多因素影响,还需要企业拥有丰富的线下场景的铺设能力、全渠道的配送体系和既有的市场资源、智能无人配送设施设备,市场化实力更是影响物流无人配送未来发展和竞争的关键。在未来发展智慧物流的道路上,降低运营成本、加快技术升级、提高消费者体验,是无人化技术取胜的关键。

  参考文献

  [1]江宏物流无人化发展状况与趋势展望[J]物流技术与应用, 2019(2):90-93.

  [2]葛涛苏宁物流:从“卧龙-号“谈无人配送车的发展意义[J]物流技术与应用, 2019(2):106-108.

  [3]陆煜泓“因疫而兴的物流无人化末端配送发展分析[J]科技视界, 2020(13):199-200.

  [4]肖志玲,冯怡嫣我国智慧物流基于标准化、绿色化与无人化协同发展研究[J]现代商业, 2019(25):44-45.

  [5]席悦智慧投入聚无人化和自动化[J].中国物流与采购, 2019(1):19-20.

  [6]邓小桂,黄睿,何金成,等人工智能:快递行业创新发展的新路径[J].网络安全技术与应用, 2019(11):101-102.

  [7] 2020年中国人工智能+物流发展研究报告[R].上海艾瑞咨询有限公司, 2020.

  [8]肖思杰,高世佳大变局中智慧物流企业的发展及机遇研究[J]商场现代化, 2020(12):53-55.


作者单位:郑州财税金融职业学院经济管理系
原文出处:吴孟霖,刘钦.物流配送无人化创新发展的影响因素分析[J].三门峡职业技术学院学报,2021,20(04):118-122.
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