人工智能概論-智能物流

人工智能概論11.1目錄CONTENT概述智能物流的典型應(yīng)用習題11.211.411.3未來發(fā)展趨勢智能物流

智能物流（IntelligentLogistics，IL）也稱智慧物流，是指利用機器人、智能感知、跟蹤定位、系統(tǒng)集成等人工智能技術(shù)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)和移動通信平臺，實現(xiàn)貨物運輸、倉儲、配送、包裝、裝卸等過程的自動化運作和高效優(yōu)化管理的智能體系。現(xiàn)代的智能物流系統(tǒng)能夠進行思維、感知、學(xué)習、推理、判斷，自主決策解決物流中遇到的問題，并具有物流過程數(shù)據(jù)智慧化、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化和決策智慧化等特點，能提高效率、降低成本、滿足客戶日益增長的物流需求。10.1概述智能物流

物流概念最早出現(xiàn)于美國作家ArchShaw《SomeProbleminMarketDistribution》一書中，定義為實物分配，或貨物配送。1918年，第一次世界大戰(zhàn)期間，英國Liveham勛爵成立了“即時送貨股份有限公司”，被物流界稱為最早的物流企業(yè)。二戰(zhàn)后，美國將物流納入企業(yè)管理范疇，并正式稱為商業(yè)物流（BusinessLogistics），是企業(yè)供應(yīng)和營銷活動的綜合管理、運輸、存儲。隨后，出現(xiàn)了專門從事商業(yè)物流的企業(yè)，其中一些已發(fā)展成為著名的國際物流巨頭，如UPSExpress、FedEX、Amazon、DHL等。智能物流

UPSExpress是以傳遞信件和零售店運送包裹起家的國際知名物流公司，是世界上最大的快遞承運商與包裹快遞公司，同時也是專業(yè)運輸、物流、資本與電子商務(wù)服務(wù)智能化的倡導(dǎo)者。2017年，UPSExpress開始采用了無人機運輸，應(yīng)用高效八旋翼遞送無人機，用于物流終端的短程無人送貨服務(wù)。無人機由電池供電，飛行時長約為30min，可運載重達10lb的包裹，配送半徑可以達到10km以上，實現(xiàn)了短程無人快遞的智能投遞服務(wù)。智能物流

FedEX是一家從事環(huán)球物流運輸、電子商務(wù)和供應(yīng)鏈管理服務(wù)的國際性快遞公司，主要提供地面快遞、隔夜跨地、重型貨物運輸相關(guān)的物流服務(wù)。2017年，F(xiàn)edEX與第三方物流供應(yīng)商合作，推出FedExFulfillment電商倉儲物流服務(wù)，幫助中小企業(yè)建立了網(wǎng)絡(luò)銷售渠道，優(yōu)化了包裝運輸、逆向物流和庫存管理。FedEX還投入20億美元用于擴建地面物流和分撥中心，開始布局自己的智能物流，完成了185個工廠項目，包括4個主要物流點、19個全自動站點和69個再分發(fā)中心，新增約1000萬平方英尺的智能分揀空間。智能物流

Amazon作為國際電商、物流巨頭，致力于尋找機器代替人力的智能化物流方式，引領(lǐng)著智能物流行業(yè)的發(fā)展方向。2017年，Amazon又推出面向消費者的無人機快遞服務(wù)PrimeAir，實現(xiàn)了無人機快遞服務(wù)配送，不僅節(jié)約物流成本，給消費者提供了更多便利，而且解決了物流系統(tǒng)“最后一公里”配送難題。目前，Amazon的倉儲系統(tǒng)中陸續(xù)啟用多種智能化設(shè)備和自動化技術(shù)，包括搖臂機器人、Kiva機器人、智能運算推薦包裝、智能包裹分揀等。通過機器人、無人機和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的使用，Amazon將智慧物流的概念演繹得淋漓盡致，推動著電商物流行業(yè)的智能化發(fā)展。智能物流

近年，中國的物流行業(yè)迅速發(fā)展，根據(jù)國家郵政局的數(shù)據(jù)，2009年的快遞件數(shù)為18.6億件，2016年達到313.5億件，2018年完成快遞507億件，超過美、日、歐發(fā)達經(jīng)濟體的快遞總和，成為世界上發(fā)展最快、最具活力的新興物流市場。2019年，雙11購物狂歡節(jié)，天貓平臺一分三十秒銷售額突破100億元，當天成交額達到2684億元人民幣，這相當于中國2018年GDP的1.2%。隨著物流行業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的物流模式已經(jīng)不能夠滿足當下中國物流行業(yè)的需求，因此眾多物流企業(yè)紛紛開始建設(shè)智能化、自動化、無人化的物流網(wǎng)絡(luò)，包括如阿里、京東、蘇寧、唯品會、順豐等的物流大企業(yè)，都加大了智能物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入。智能物流

阿里聯(lián)合等眾多物流企業(yè)，建立了“菜鳥物流網(wǎng)絡(luò)”，計劃未來五年投入1000億元，用于智能倉儲、智能配送、全球物流樞紐建設(shè)，加快全球領(lǐng)先物流網(wǎng)絡(luò)的形成，最終實現(xiàn)國內(nèi)24小時，全球72小時到達，以物流的智能化實現(xiàn)零售戰(zhàn)略的推進。京東建立了“亞洲一號”智能化物流倉儲中心，配備了國際領(lǐng)先智能化設(shè)備技術(shù)，包括智能立庫堆垛機、輸送系統(tǒng)、交叉帶分揀系統(tǒng)、高速合流存儲系統(tǒng)、AGV翻板小車等，無論設(shè)備數(shù)量、技術(shù)層面，還是存儲貨位以及吞吐能力，都具有高集成、高智能化特點。目前已經(jīng)在中國國內(nèi)擁有7個智能物流中心，覆蓋了2691個區(qū)縣。智能物流

大型連鎖零售商蘇寧，提出了“蘇寧云倉”的概念，并計劃建立覆蓋全國的智能云倉體系，強化整體的物流能力。另外，蘇寧規(guī)劃建立40座中大型智能云倉庫、50個城市分撥中心，倉儲面積將增加到1000萬平方米，航空物流突破100條，運輸車輛超過10萬輛。同時，布局農(nóng)村和學(xué)校，打造1萬個服務(wù)站點，5萬個自提點，3萬個快遞點。唯品會于2000年提出了“智能蜂巢”系統(tǒng)概念，旨在建立一個全球一流的電子商務(wù)平臺。目前，唯品會已經(jīng)建成東北、華中、華北、華南、華東和西南六個大型物流倉儲中心，未來將加快全國乃至全球的智能倉儲布局，全面升級各大物流中心的倉儲自動化系統(tǒng)。智能物流

2016年，圓通、申通、順豐、韻達等快遞巨頭紛紛上市，并募集資金進行智能物流網(wǎng)絡(luò)項目建設(shè)。從各公司披露的信息看，所募集的配套資金多運用在轉(zhuǎn)運中心的建設(shè)和設(shè)備自動化升級方面。智能物流11.2.311.2.6智能訂單管理11.2.511.2.411.2.211.2.1智能倉儲智能物流設(shè)備智能配送取件服務(wù)智能客服智能物流11.2智能物流中的典型應(yīng)用智能訂單管理系統(tǒng)是物流管理鏈條中不可或缺的部分，可以實現(xiàn)單次或批量訂單管理，實現(xiàn)與庫存管理無縫鏈接，通過對訂單的管理和分配，給用戶提供整合一站式服務(wù)，充分發(fā)揮物流管理中各個環(huán)節(jié)作用，滿足物流系統(tǒng)信息化、智能化需求。同時，可以與客戶管理系統(tǒng)連接起來，能對訂單執(zhí)行和歷史訂單情況進行查詢。如圖11-1是訂單智能訂單管理系統(tǒng)的組成智能物流11.2.1智能訂單管理智能物流圖11-1智能訂單管理系統(tǒng)

訂單管理包括訂單中心、訂單分配、訂單協(xié)同、訂單狀態(tài)管理等。訂單中心能無縫集成多渠道訂單，支持來自網(wǎng)站、移動端、B2B（BusinesstoBusiness）電商平臺及其他內(nèi)外部訂單的集中處理。

庫存管理可以支持商品信息的一鍵導(dǎo)入、自定義商品編碼、國際碼和商品屬性，能夠優(yōu)化揀貨路徑，跟進商品庫存情況。智能化的庫存管理可以實時跟進各個商品的庫存數(shù)據(jù)，針對不同的訂單類型，使用不同的發(fā)貨方案，包括一單一貨、一單多貨、組團、大單、整箱直發(fā)、越庫直發(fā)等。智能物流

商戶管理具有客戶購買行為分析、新進客戶、優(yōu)質(zhì)客戶、企業(yè)客戶、流失客戶、黑名單客戶等數(shù)據(jù)分析管理功能，并且支持催付款短信、發(fā)貨短信、營銷短信、一鍵評價及評論管理等功能。

智能派單可以智能匹配快遞功能，可多維度自定義各快遞公司的優(yōu)先級別，并按包裹重量和不同快遞公司首重、續(xù)重的價格政策優(yōu)化最佳選擇。智能派單系統(tǒng)提前規(guī)劃配送路徑，在訂單密度足夠的情況下實現(xiàn)高并單率、多并單數(shù)。另外，系統(tǒng)內(nèi)置各大快遞公司發(fā)貨網(wǎng)點數(shù)據(jù)庫，自動按照地址精確匹配快遞，一旦出現(xiàn)投遞盲區(qū)自動切換其他快遞公司。智能物流

智能訂單管理系統(tǒng)通過對客戶下達的訂單進行管理和跟蹤，動態(tài)掌握訂單的進展和完成情況，加快了整個訂單系統(tǒng)的運作速度，提升了作業(yè)效率，從而節(jié)省了運作時間和作業(yè)成本，提高了物流企業(yè)的市場競爭力。智能物流

智能倉儲是物流過程中一個重要的環(huán)節(jié)，是以立體倉庫和配送分揀中心為核心，通過錄入、管理和查驗貨物信息的智能倉儲平臺，實現(xiàn)了倉庫內(nèi)貨物和信息的智能化管理。智能倉儲平臺的智能化是確保企業(yè)及時、準確掌握庫存數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫存的重要保障。智能倉儲主要包括智能存儲系統(tǒng)、智能輸送搬運系統(tǒng)、智能分揀系統(tǒng)、以及智能控制系統(tǒng)，各個系統(tǒng)又由具體的設(shè)備及軟件構(gòu)成，彼此之間相互聯(lián)系、緊密配合，最終保障物料搬運的準確投遞，如圖11-2。智能物流11.2.2智能倉儲智能物流圖11-2智能倉儲庫

智能輸送搬運系統(tǒng)是倉庫的基本單元，能夠?qū)⒏鞣N過程結(jié)合，發(fā)送輸送信號，實現(xiàn)貨物搬運。輸送搬運的對象主要是托盤、箱包和其他有固定尺寸的單元貨物。輸送搬運系統(tǒng)負責對整個要出庫的物流包裹按照運輸?shù)姆绞?、區(qū)域、時間、大小和重量等的不同進行分類、輸送和搬運的管理，再由線上系統(tǒng)進行跟蹤，直到出庫。在整個物流系統(tǒng)中，物流輸送搬運系統(tǒng)扮演著重要角色，同時具備倉儲保管、訂單處理、分揀搬運發(fā)貨等多種功能。智能物流

智能快遞分揀系統(tǒng)具有特色的可視化界面，有合流、導(dǎo)入和分揀功能等子系統(tǒng)?？爝f分揀系統(tǒng)分揀的快遞物件重量可以達到40公斤，可以對特殊包裹和條碼問題進行特殊處理，90%的包件都可以全自動分揀。一個中等的省會城市的分撥中心平均一天需要分揀的包裹量是20到30萬件，如果使用輸送線加人工分揀的話的需要200到300個一線揀貨人員。如果采用智能化的快遞分揀系統(tǒng)，每小時可以達到8000到4萬件貨物，這相當于一個普通物流港的吞吐量，大大節(jié)約了人力、財力，并且大幅度提高了分揀效率。智能物流

智能控制系統(tǒng)是物流倉儲的控制核心，主要由軟件系統(tǒng)和智能計算機控制中心系統(tǒng)組成。軟件系統(tǒng)有智能物流系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件，以及相關(guān)的應(yīng)用功能。智能計算機控制中心負責整個物流系統(tǒng)的控制管理，當控制中心接收到出庫或入庫信息后，發(fā)出入庫指令，巷道機、自動分揀機及輸送設(shè)備按指令啟動，共同完成出入庫任務(wù)。智能物流倉儲系統(tǒng)提高了空間利用率、倉儲效率和分揀準確度，實現(xiàn)了物流倉儲的智能化。智能化物流倉儲的單位面積倉儲量是普通倉庫的5-10倍，不僅加快了運轉(zhuǎn)和處理的速度，提高了勞動生產(chǎn)率，而且降低了操作人員的勞動強度。智能物流

智能快遞分揀系統(tǒng)具有特色的可視化界面，有合流、導(dǎo)入和分揀功能等子系統(tǒng)。快遞分揀系統(tǒng)分揀的快遞物件重量可以達到40公斤，可以對特殊包裹和條碼問題進行特殊處理，90%的包件都可以全自動分揀。一個中等的省會城市的分撥中心平均一天需要分揀的包裹量是20到30萬件，如果使用輸送線加人工分揀的話的需要200到300個一線揀貨人員。如果采用智能化的快遞分揀系統(tǒng)，每小時可以達到8000到4萬件貨物，這相當于一個普通物流港的吞吐量，大大節(jié)約了人力、財力，并且大幅度提高了分揀效率。智能物流

智能物流設(shè)備的發(fā)展是現(xiàn)代智能物流的助推劑，是物流系統(tǒng)中的智能載體，也是物流行業(yè)智能技術(shù)水平高低的主要標志體現(xiàn)。智能物流設(shè)備按功能可分為立體倉儲設(shè)備、高速分揀設(shè)備、自動化輸送設(shè)備等幾大類。按智能物流的流程來劃分，智能物流設(shè)備可以分為倉儲設(shè)備、流通設(shè)備、輸送設(shè)備、配送設(shè)備、裝卸設(shè)備、搬運設(shè)備和包裝設(shè)備等。智能物流11.2.3智能物流設(shè)備智能物流如圖11-3是智能物流倉庫中的一種智能快遞搬運分揀機器人KivaAGV

伴隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，眾多智能、方便、快捷的物流機器設(shè)備投入應(yīng)用，極大地減輕了勞動強度，提高了物流運作效率和服務(wù)質(zhì)量，降低了物流成本。智能物流智能配送是智能物流運輸?shù)淖罱K環(huán)節(jié)，是通過智能手持終端、條碼、RFID技術(shù)等，實現(xiàn)收派件數(shù)據(jù)實時采集和上傳，快遞狀態(tài)及時確認更新。當貨物運輸?shù)街付ㄎ恢脮r，智能配送系統(tǒng)會及時更新相關(guān)的物流信息，并提醒配送等。智能配送系統(tǒng)主要由移動智能終端、平臺網(wǎng)絡(luò)、智能配送站和智能配送設(shè)備等組成。智能物流11.2.智能配送智能物流圖11-4京東無人配送中心圖11-5YOGOStation智能配送站

智能配送作為物流行業(yè)的“最后一公里”，負責整個物流體系貨物的配送，消耗了大量物流行業(yè)的資源，占用了大量行業(yè)勞動力。隨著智能化應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，物流配送逐漸向著智能化和無人化配送發(fā)展，有效節(jié)省了物流成本，提高了各個環(huán)節(jié)的運作效率。智能物流隨著電子商務(wù)的發(fā)展，快遞包裹的數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)式增長，但是且每次送貨的數(shù)量有限，限制了快遞的送貨、投遞和取件效率。2012年，中郵速遞率先推出智能快遞柜，雖然在初期經(jīng)歷了很多的質(zhì)疑和非議，但在包裹數(shù)量不斷增長以及城市年輕勞動力不足的情況下，智能快遞柜已成為末端物流配送能力的重要補充。2015年，順豐、申通、中通、韻達、普洛斯五家物流公司聯(lián)合公告，共同投資創(chuàng)建“豐巢”科技有限公司，研發(fā)運營面向所有快遞公司、電商物流使用的24小時自助開放平臺—“豐巢”智能快遞柜，以解決快遞末端難的問題。智能快遞柜放在公共場合，可供自助投遞和提取快件，大幅提升了物流末端的配送效率。智能物流11.2.5取件服務(wù)

智能快遞柜是基于嵌入式技術(shù)，通過RFID技術(shù)和攝像頭等設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)傳送至控制器進行處理，處理完再通過各類傳感器實現(xiàn)整個終端的運行，包括短信提醒、身份識別、攝像頭監(jiān)控等,如圖11-6所示。同時，可以在服務(wù)端將智能快遞柜采集到的快件信息進行整理，實時在線更新數(shù)據(jù)，供網(wǎng)購用戶、快遞人員以及系統(tǒng)管理員進行快件查詢、調(diào)配快件和維護終端等操作。快遞員通過手持終端向業(yè)主發(fā)送相關(guān)快遞信息和取件密碼，業(yè)主只需在智能快遞柜輸入相關(guān)信息號碼，便能提取自己的包裹。智能物流智能物流圖11-6智能快遞柜智能客服是一種運用了自然語言理解、知識管理、自動問答等人工智能技術(shù)，在大規(guī)模知識處理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能化客戶服務(wù)方式。智能客服系統(tǒng)不僅為企業(yè)提供了細粒度知識管理技術(shù)，還為企業(yè)與海量用戶之間建立了一種基于自然語言的快捷有效的溝通途徑。另外，隨著智能信息技術(shù)的發(fā)展，智能無人客服系統(tǒng)很大程度上解放了企業(yè)在客服系統(tǒng)的人力成本，提升了服務(wù)效率。智能物流11.2.6智能客服

智能客服系統(tǒng)根據(jù)用戶提出的問題，在線幫助解決用戶的各種問題，并可以通過智能深度學(xué)習算法，持續(xù)自主學(xué)習，使服務(wù)更加智能擬人化。目前，智能客服系統(tǒng)主要有在線智能客服機器人、智能語音機器人、智能平臺等，實現(xiàn)了智能業(yè)務(wù)咨詢、糾紛解決、智能調(diào)度、智能質(zhì)檢、智能分析等客服功能。智能物流

在線客服機器人能對用戶的各種問題進行實時解答，及時幫助用戶解決遇到的各種物流問題。智能語音機器人可以完成語音應(yīng)答和語音外呼兩種服務(wù)，能夠以擬人化的語音為用戶提供服務(wù)。在人工智能實現(xiàn)的各種客服功能中，智能調(diào)度實現(xiàn)了用戶咨詢和服務(wù)資源之間的最優(yōu)調(diào)度，智能質(zhì)檢能夠從對話文本和錄音中挖掘風險、商機，可幫助企業(yè)提升客服服務(wù)質(zhì)量、監(jiān)控輿情風險。目前，智能客服系統(tǒng)已經(jīng)可以實現(xiàn)90%以上用戶咨詢的獨立應(yīng)對，為用戶提供全天候智能應(yīng)答服務(wù)，降低了客服人力成本，提高了服務(wù)效率。智能物流

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展和電子商務(wù)的興起，智能物流行業(yè)快速發(fā)展，企業(yè)競爭也日趨激烈。降低物流成本，提高自身的競爭力，已經(jīng)成為物流企業(yè)在激烈的商戰(zhàn)中得以生存的制勝法寶。為了滿足日益增長的物流需求，未來智能物流將朝著個性化、快捷化、環(huán)保化和國際化的方向發(fā)展。10.3未來發(fā)展趨勢

智能物流智能物流

個性化主要是指在訂單、生產(chǎn)、配送等服務(wù)過程中存在著差異性。首先，不同的消費者存在不同的物流服務(wù)要求，物流企業(yè)需要提供針對性強的個性化物流服務(wù)和增值服務(wù)。其次，由于市場競爭、物流資源、物流能力等因素，物流經(jīng)營者也需要不斷強化物流服務(wù)的個性化和特色化，增強市場競爭能力。需求的個性化決定了服務(wù)的個性化，智能物流要求向客戶需求滲透，與客戶自身的運行融為一體，這就需要以需求的個性化來決定服務(wù)的個性化。