智能物联:制造业转型之路径
作者: 吴桐德国于2013年提出工业4.0,描述了基于互联网的制造业未来图景,物联网作为工业4.0的基础设施被提出。美国则直接从互联网技术入手,把互联网与工业相结合推出了工业互联网,找准了未来工业应用的主脉。经过多年发展,数据采集、数据处理/互通互联等技术日臻成熟,从硬件到软件产品非常丰富,相关标准也纷纷出台,在智能制造落地的过程中,物联网发挥了重要作用。
近两年,人工智能技术快速发展,其应用基础在于数据,而制造业丰富的应用场景为人工智能提供了源源不断的数据资源,物联网不但要获取数据,还可以利用大数据解决许多制造业难题。物联网与人工智能结合形成智能物联,是二者发展的必然结果,物联网通过人工智能产生更大价值,而人工智能需要物联网这个重要的平台来完成落地应用。智能物联是推动AI赋能制造业,促进企业转型升级的重要途径。
智能物流先行一步
智能物流是智能物联较早落地的一个领域。杭州传化集团则是该领域的最早一批探路者。
1997年,传化集团成立“杭州传化储运有限公司”,开始了在物流领域的探索。2000年,传化开启了物流的平台发展模式。2003年,传化首创“公路港”物流模式,杭州公路港正式运营……2016年,传化成立30周年,传化股份更名为传化智联,代表着“开放、共享、连接”的平台思维注入产业发展。
传化智联首创“公路港”平台模式,建成全国最大的公路港网络,从物流基础设施发展为网络化、智能化、数字化的生态平台。推出供应链物流服务、数字网络货运等产品,发展新能源、车后等增值服务,结合区域产业链特色,带领平台物流服务产业的集群发展。至今为止,传化物流在全国拥有73个公路港,运营面积达1358万平方米,服务27万家企业,运营5749万辆运输车辆,年平台营业额达到615亿元以上。服务的重点企业包括宁德时代、奥的斯、海康威视、吉利等世界500强企业。实现人车货场企的全链条的智能链接,为企业提供智能调度匹配。聚焦区域特色,将物流与企业供应链紧密联系,与企业业务产生关联,为企业制造过程提供决策依据,提高制造业物流运营效能。
传化智联已建设形成“智能公路港服务”“供应链物流服务”“生态增值服务”三大服务体系。
智能公路港是传化物联基于物理仓储场进行数字化建设形成的现代数字化物流枢纽。为实现数字化转型,传化智联在公路港建设中投入巨大,与海康威视合作建成慧眼一期智能监控管理系统;与华为、中国电信合作了5G智慧园区。仓储园区管理系统配置了园区PMS系统、云亭系统、鹰眼系统、IOT设备。形成标准化功能中心,逐步建设光伏、充电桩、换电站等绿色基础设施。
园区智能指挥/智能监控/无感停车三大智慧园区管理功能全部上线。其中智能监控管理系统为园区方,提供完备智能的全方位监控与智能安全分析告警。依托智能化技术,为园区提供统一的调度应急平台,直观显示园区整体情况,包括人流、车流、货量在园区的分布、流动状态等。园区指挥中心提供园区物流服务,以及政务服务、应急中心等。物流服务功能包括园区物流运力、仓库资源的数据展示调度、共享云仓服务、专线运力服务的调度等。通过大力升级应用数字技术,为制造企业提供仓储和运力资源的全网线上调度和匹配,建成了一站式综合性智慧园区。
在《财经智库》杭州调研过程中我们注意到,智能仓储部分是传化物流的压舱石,是其核心竞争力所在。传化物流进入物流领域较早,充分认识到仓储场地对于物流的重要性。通过与当地政府洽谈获得仓储场地的使用权和运营权,传化为后续以“公路港”为节点的全域范围内的大物流格局奠定了基础。
在智慧物流系统中,核心要素可分为硬和软两方面。硬的方面包括仓储能力和运力。运力不是稀缺资源,可以通过市场配置来解决。而仓储场地是稀缺资源和核心资源。在智能物流领域,“物”是基础,既是货物,也是仓库场地,是“流”的源头;未来更是智能物联的数据来源,是AI赋能的基础。软的方面主要是互联网应用系统,其中算力和存储能力这些基础设施,可以通过云基础设施来解决。真正体现智能化的部分是物流管理系统平台。首先在仓储系统数字化方面就显示了传化智联对业务的深入程度。针对四类物理节点:生产基地(原料)、制造商/经销商、仓库、门店,将物理属性隐去,建立了数字化仓库模型,虚拟化整合成适应供应链的VMI和JMI模式;面对不同的需求配置高标仓、冷链仓、标准仓;根据区域资源配置的枢纽仓、省级仓、节点仓,实行分级管理;实现了从传统物理仓储场地向数字化物流仓储空间的转变。
供应链物流服务平台是传化智联的业务核心,是一个提供零售、担保交易、合同物流、仓配一体等业务模式的交易平台,提供从原材料厂商到客户的端到端服务,能为不同行业客户提供行业解决方案。主要有物流交易管理、运输作业管理、仓储作业管理三部分。物流交易管理系统主要为货主提供各物流产品的询价、比价功能;为服务商提供简版运输作业功能,如产品上架、订单受理、运单承运等;为运营商(传化公路港)提供运营管理功能,如产品价格审核、订单审核、投诉处理等。运输作业管理系统是由传化智联基于物流行业的集、分、运、配实际业务场景研发的一站式协同物流平台(TMS),提供满足整车、零担、直送多种运输场景,从开单、配载、配送、签收、回单、异常、退货、财务结算于一体的全流程管理。仓储作业管理基于智慧云仓储管理平台WMS。传化云仓是一款基于云端部署的专业SaaS平台,致力于成为行业“生产端到流通端”全过程的供应链基础设施,帮助货主和仓库改善管理效率,通过订单管理实现全网多仓协同与调度;依托传化智能物流服务平台优势,以“订单+数据”驱动的方式,连接行业上下游全过程,实现共享协同,提供智能供应链协同产品;为适应中小客户的弹性用仓需求,在港内发展共享仓,提供标准化统仓公配解决方案。
在运输环节,运力是依靠市场来解决的,传化并没有将其作为核心资产运营,因此也没有和车联网融合。传化采用的方式是人和物绑定互联,即把司机和物流平台绑定,认为司机和车是一体的,司机只需要用手机登录平台,就可以实现人、车、货、场、企等各种资源的数字化管理。
目前传化智联整体实现了物流业务的全面数字化,在此基础上开展增值服务。平台的增值服务包括陆运通平台,提供了货主App、司机App、经纪人App;客户在App上就可以完成货主下单、平台受理、司机接单、支付运费、确认收货等订单全部流程。
传化智联自主运营公路港,谙熟公路物流的内在规律,充分发挥了独有的资源优势,打造了“智能公路港”体系,探索出一条独具特色的智能物流发展路径。在此基础上自己开发基于物联技术的智慧物流系统,能够比较完整地体现多年运用的管理经验,充分反映物流系统的运营特点,形成了自己的管理优势。相对于专门从事物流运营管理系统的软件公司,除了对业务熟悉的优势,系统和数据统一,管理模式一致,在应用和落地上占尽了先机。
传化智联综合利用智能物联技术,灵活借力移动互联网资源,开发各种适应客户需求的应用和服务模式;深度融入企业的业务流程,提供基于供应链的服务,面向不同行业提供多种解决方案;较早开展基于数据的服务,为客户提供多方位的增值服务。传化智联已经走在了智能物流领域的前列,智能物联技术的应用已硕果累累,前景非常广阔。
作为领军企业,传化智联下一步如何发展仍然面临巨大挑战。
传化智联现在的平台还是自成体系,与其他系统缺乏互联。未来的智能物联一定是社会大系统,这方面需要进一步探索。随着业务拓展,传化智联需要进一步输出标准化运营能力,链接更多基础物流设施和资源,也需要进一步开疆拓土,将自己成熟的智能物联物流系统应用于其他企业的仓储园区,兼容别人的数据和系统。这就需要领军企业尽早制定智能仓储物流的标准,尤其是基于公路港模式的园区数字化运营标准、数字化服务标准。现有智能物联系统需要进一步向企业制造过程渗透。目前还是以联接制造企业的成品库为主,可以进一步延伸到企业的制造过程,为企业柔性化生产提供决策依据。未来要深入融合人工智能技术,在数字化基础上进一步向智能化提升,开展基于大模型的知识获取和业务优化,进一步挖掘和利用海量数据资源,使数据成为有价值的数字资产,进一步提升物流系统的智能化水平。
助力新能源应用新业态
2024年2月,国家发展改革委、国家能源局出台了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》。文件指出:围绕建设新型能源体系和新型电力系统的总目标,打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统,在增强保供能力的基础上,推动配电网在形态上从传统的“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变,在功能上从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变。
在杭州,有两家企业也在从传统的配用电向智能型配用电、新能源、微电网转型。
杭州海兴电力科技股份有限公司始创于1992年,聚焦于能源转型,是一家为全球电力客户提供智能产品和配用电解决方案的外向型企业。公司坚持国际化发展道路,践行“聚焦、创新、客户导向”,形成了以全球化营销平台、全球化研发体系、全球化生产布局、全球化采购供应、全球化管理平台为核心的综合竞争优势。全球员工有2600多人,2023年有收入的国家已经达到66个,为全球110多个国家和地区的民众提供智能配用电产品、新能源产品和系统解决方案,致力于成为全球领先的数字能源解决方案提供商。
2004年,海兴电力在国内的电表企业中最早从机械表转型做电子式电表。2006年,开始布局软件业务,成为国内第一家开发STS预付费系统的公司,还参与了全球的预付费标准制定。2008年,智能电表的解决方案项目在海外落地。2015年,开始进行产业链延伸,从传统的用电领域向配网业务扩张,开始做配网业务的孵化。2016年底,海兴电力在上交所主板上市。2018年开始打造产业生态,布局物联网产品和技术,现已具备提供智能配用电系统解决方案能力以及分布式能源和微电网的设计、集成能力。
经过30多年的发展,公司形成了以智能用电为主,向智能配电和新能源延伸的业务格局。智能用电产品和系统主要包括智能电表、智能用电终端、智能集中计量表箱、通信产品、系统软件及服务等。智能配网自动化设备及系统,拥有多款具有核心技术的配电产品,主要包括一二系融合成套设备、智能配电终端、环网柜、柱上开关、重合器、互感器及系统软件等,其中重合器产品拥有独立的知识产权,是国际领先的新产品。新能源产品包括工商业光储充等集成产品和微电网等,公司目前已具备包括逆变器、储能电池、配网并网设备、微网控制系统、计量收费系统等分布式能源核心设备的自主可控能力。
智能电网进入2.0阶段,最核心的是电源发生了变化,原来的电网的发输变配用,是单向流动的电力,现在终端用户增加了光伏储能以及新能源汽车的V2G等设备之后,原来的用电侧已经变成了发电侧,即电源侧,所以整个电网管理的复杂程度提升了一个等级。这种变化对电气设备提出了智能化的要求,也为智能互联提供一个非常好的应用场景。
面向新的市场,海兴电力针对不同用户需求,首先从智能电表升级做起。智能电表是智能电网数据采集的重要基础设备,承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务,由测量单元、数据处理单元、控制单元及通信单元等组成。开发的新一代智能电表在具备了最基本的用电量计量功能的基础上,同时还满足了双向计量、阶梯电价、分时电价、峰谷电价、防窃电、信息储存和处理等功能需求,对电网实现智能互联起到了重要支撑作用。
在智能电表升级之后,海兴电力开发新能源配电网产品。电网由分布式电源(分布式光伏、分散式风电、燃气轮机、电化学储能、超级电容等)、用电负荷(重要、可调等不同类负荷)、能量管理系统(监控、保护和自动化装置)等组成,是一个能够基本实现内部电力电量平衡的供用电系统。海兴电力凭借在软件系统、物联网通信等方面的领先优势,针对不同客户的痛点,增加需求侧管理的功能,包括微电网用户负荷状态预测、配用电一体化等,为客户提供从软件到终端、从通信架构到终端的个性化解决方案,包括基于智能物联技术的分布式光伏解决方案、户用储能解决方案、工商业储能解决方案及光柴储微网解决方案。