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物联网、大数据、工业4.0——物流和供应链管理的创新解决方案
Krzysztof Witkowski*
摘要：本文的目的在于提出一些“智能”的解决方案，这些解决方案在技术和组织两个领域都可以被视为一种创新。在全球化时代，物流扮演着非常重要的角色，上述解决方案均可以通过物流来实现。这不仅适用于个别公司的运作，也适用于国家经济，甚至世界经济。这种竞争现象现在不仅出现在个别公司，而且出现在整个供应链中。现代经济的发展速度意味着企业被迫不断推出越来越多的新的解决方案，从而导致创新驱动市场的发展进步。本文主要研究IT物流解决方案的实施问题。
关键词:物联网;大数据;行业4.0;创新的解决方案;物流
- 介绍
今天的所说的创新，是每个领域进步和现代化的同义词，从社会领域,通过教育制度,到经济科学和经济领域,寻找有助于提高市场竞争优势的新的解决方案,从而提高经济和社会发展水平,确保高质量的生活。“创新是领导者和追随者之间的区别”，苹果公司著名的首席执行官史蒂夫·乔布斯如是说。从图中可以看出，大多数基于创新和高科技的项目都是在美国实施的，因此美国经济正在引领世界经济。为了缩小欧盟与美国在经济发展领域的差距，欧盟需要一个工业和技术基础，为欧盟及欧盟以外日益城市化地区的公民提供交流和流动的解决方案。
创新的概念来源于拉丁语“innovare”或“创造新事物”。创新的概念是由J.A.熊彼特在1912年引入世界经济文献的；他把创新作为经济发展的一个因素，把创新纳入其中的理论被认为是一个经典。根据熊彼特的理论，创新是在以下情况下出现的新组合:
- 开发新产品或将具有新特性的产品推向市场；
- 引进一种新的生产方法；
- 开拓新市场；
- 获取新的原材料来源；
- 实行新的经济进程组织。
这个定义是讨论创新在经济中重要性的出发点。根据熊彼特的定义，创新意味着实施新的解决方案，作者主要关注技术创新及其对经济的影响。他是所谓“创造性破坏”概念的创造者，这是对旧结构的不断破坏和对新结构、更有效结构的不断发展。而对于彼得德鲁克（Peter F.Drucker）而言，“创新是企业家的特定工具，通过创新与变革，企业家们有机会从事新的业务或提供新的服务”。在他看来，“创新不一定是技术性的，甚至不一定是物质性的”。创新的另一个定义可以在“创新经济”的运营计划中找到，在该计划中，创新被理解为在一家公司内实施有关产品（商品或服务）、过程、营销或组织系统的新的或显著改进的解决方案。
关于创新的概念有很多定义，但都归结为确定创新是一个过程，而不是短期内发生的事情。它是一个过程，在这个过程中，一些全新的或改进的东西被创造出来，或者改变一些已经存在的东西。因此可以说，这是科学技术进步的结果。创新战略可以提高物流客户服务水平和物流服务水平，从而提高其工作水平和条件。这就缩短了客户服务时间，从而增加了对这类服务的需求。
- 创新物流
创新和时间是的主要竞争优势。在这里，时间被理解为产品新版本或显著升级版本的引入频率。与传统产品相比，它的增长改变并缩短了此类产品的生命周期。生命周期的不同阶段在时间上很短，在需求维度上也很快。
蓬勃发展的市场是为了满足日益增长的客户需求而建立的，其结果是导致了企业组织的变化。最重要的是缩短产品的生命周期。例如，第一代大众高尔夫(Volkswagen Golf)是1974年至1983年生产的。(敞篷版——直到1993年，Caddy van直到1992年，而在南非，这种车一直生产到2009年)。最新一代(第六代)大众高尔夫生产从2008年到2012年(只有4年)。另一方面，从范围的扩展中可以看到，相同型号的汽车提供多种变化的发动机、车身和设备；所有这些都是为了更好地满足客户们日益增长的见多识广，以及要求越来越高的客户的需求。在这场争夺客户的特别竞争中，消费品市场上的一个现象尤其值得注意：人们看到，企业提供的新产品的质量水平低于以前的版本。这导致了企业为不富裕和准备不足的客户创造更简单、更便宜和更有吸引力的产品。从这个前提出发，可以假定该产品的生命周期将比其早期版本更短。这些产品虽然技术含量高、价值高，但保质期有限。这样的市场变化导致了破坏性创新现象的出现。
然而，物流创新并不仅仅与现代IT解决方案的参与有关。现代性的标志也可以是一种思维方式。物流创新的解决方案也可以体现在：
- 团队的持续改进进行创新，不断验证工作和承诺；
- 时刻关注活动的质量；
- 持续关注团队的工作，使他们致力于实现的实践和共享的价值；
- 涉及不断寻找新的和更好的方法来执行后勤任务的活动；
- 提高工作的满意度和对客户的忠诚度，消除与物流活动领域的变化相关的旧习惯、行为和障碍。
由此可见，推动企业在物流领域创造新价值的最重要的创新驱动力是人力资源和组织文化。
除了提到物流领域的两项突破性创新，即彻底革新了材料流动的集装箱和有助于提高供应链透明度的RFID技术，Pfohl还提到了其他关键成功因素：
- 区域网络的结构、灵活性、风险管理和轮换手段；
- 增加了客户在交货时间、可用性和可靠性方面的要求；
- 服务是根据消费者的需要而准备的，因此对他们的需要反应迅速；
- 细分的供应链侧重于需求和客户的具体需求，这可以帮助减少库存的数量，从而优化成本；
- 供应链中的安全要求和潜在危害；
- 供应链中的风险管理；
- 企业在环境方面的可持续发展战略。
所有上述因素和趋势都应反映在创新的物流解决方案中。由于规模经济，它们将能够带来解决方案，使物流运营商能够满足二十一世纪消费者的要求。
3.物联网
物联网的概念是由英国企业家、初创企业创始人凯文·阿什顿(Kevin Ashton)提出的。这个想法是在1999年提出的，用来描述一个系统，在这个系统中，物质世界通过无处不在的传感器与计算机通信(交换数据)。近十年后，在2008年和2009年的交替之时，连接到网络的设备数量超过了地球上居民的数量。根据思科的说法，这一刻是“物联网”的真正诞生，物联网通常被称为“万物互联”。在这种方法中，一个系统不仅是由对象创建的，还包括过程、数据、人、甚至动物或大气现象——所有这些都可以作为一个变量来处理。
物联网的三个显著特征是情境性、无所不在性和最优化。第一个是指高级对象与现有环境交互的可能性，以及它对更改的即时响应。上下文的特性允许对象提供位置、物理条件或大气条件等信息。无所不在说明了这样一个事实:今天的对象不仅仅是连接到人类操作员的用户网络。在不久的将来，他们将大规模地互相交流。优化是每个对象所拥有的功能的表达。要完全理解现象的规模和数量的设备,可以在互联网上找到的东西,下面列出的潜在领域可以看到物联网解决方案的使用,采用O. Vermes and P. Fries分类
- (智能)环境是一类解决方案，物联网，从日常消费者的角度来看是最不可见的。然而，这些是整个人为环境(人造的- -例如城市、工业区、农业区)安全运作的基础，使生态系统有利于经济发展和社会的运作；
- (智能)水管理，与环境运作的关键资源的行政和管理有关的广泛问题。这一类包括，例如:水资源对环境的影响、水资源的使用和保护不足、河流的管理以及对水灾、水道、水力发电或安全的保护；
- (智能)产业正在进入物联网领域，涉及国民经济特定领域的解决方案；
- (智能)生产以及智能产业，包括特定经济部门的解决方案。这些都是与农业有关的问题(例如:温度控制和灌溉,以防止干旱或真菌的形成),育种(监视居住条件和放牧牲畜),和控制生产线(读者、传感器、视频监控、有用的管理和检查)以及旋转的控制产品在商店的货架上和仓库；
- (智能)运输除了上述各项外，亦应是支援经济的主要因素。这类问题包括:运输货物的地点(例如检查危险、易碎或珍贵材料的路线)、运输条件的控制(例如:冲击)或储存条件(例如:易燃材料)；
- (智能)能源包括许多解决方案，使管理公用事业。这包括对个人消费的监测，以及对其生产和使用的过程(例如，太阳能系统、风车和水管理)；
- (智能)城市是互联网可以发挥越来越重要作用的另一个领域。其功能的承诺很多应用程序——从行人和交通组织(例如监控交通拥堵、停车位、智能道路、提供信息对道路、交通问题,监测天气或交通事故在路上),安全威胁的诊断(如振动和材料强度的建筑,桥梁,历史建筑),噪音,照明(例如适应云层覆盖水平)和废物管理(例如装满容器的水平)；
- (智能)建筑是一系列设施，既可以用于个人，也可以用于工业:监控财产(如栅栏，窗户，门)，运动传感器，智能灌溉，学习恒温器；
- (智能)公寓是一类设备，通常用于个人应用，如冰箱(通知内容、保质期、需要补充)、远程机器(在低温时使用能源)、炊具(用于远程设置烤箱)；
- (智能)健康涵盖广泛的应用范围，可监察健康及身体活动(例如长者)、活力(例如积极参与运动的人士)、病人安全(包括在医院及家居)；
- 智能生活是一系列以舒适和安全为目标的消费者解决方案。
物联网在性能领域提供了新的可能性。例如，道路运输卡车可以根据主机的规格自动控制，这将允许它们在预先设定的时间间隔和标准速度下运行，从而最大限度地节约燃料。戴姆勒集团投资开发了car2go、myTaxi或moovel等移动服务;同样，通用电气(General Electric)也投资于运营设备的系统，而工厂则使用一种名为“工业设计”(Internet industry)的系统;LG正在为“智能家庭”做准备，生产可以连接互联网的电视和家用电器，丰富相关服务。
有了物联网，就有可能监督包裹和信件的运输过程。持续的监控允许出现这样的问题“我的包在哪里?”如果发生延误，可以提前告知客户。
在仓库仓储方面，智能货架和托盘将成为现代库存管理的驱动力。在货物运输方面，跟踪和追踪变得更快、更精确、可预测和安全。与“联网舰队”的发展相关的分析可以帮助预测故障，并自动计划旨在改善供应链的行动。
根据Forrester Consulting在2014年代表Zebra Technologies所做的研究:
- 近90%的物流和运输部门的公司已经或将在来年实施物联网解决方案；
- 超过一半的受访者预计互联网将改善供应链；
- 40%的受访者预计物联网将帮助企业提高安全性和成本效益；
- 实现物联网的关键技术假定为Wi-Fi连接、安全传感器、NFC通信（近场通信）；
- 近40%的受访者表示，他们担心信息的隐私和安全是实施物联网解决方案的最大障碍；
- 38%的人表示这些解决方案高度复杂，因此执行风险很高。
这些结果表明了一个挑战，因为物联网对物流和运输部门很重要。该领域的解决方案可以提供关于事物位置和状态监视的操作数据。有了这些信息，就有可能通过缩短物流流程的周期和优化其成本来改善客户服务。
4.大数据——物流业的数字化革命
当今世界，随着互联网的飞速发展，大量的信息在日常生活中产生和被收集，使得人们对信息的处理和分析完全依赖于传统工具的能力。然而，有一种技术可以用来进行分析，那就是大数据。大数据使我们能够快速有效地管理和使用这个不断增长的数据库（感谢从许多不同来源获取信息）。所讨论的技术允许分析和区分重要的和不重要的——帮助得出结论并支持有效的知识转移以实现业务目标。根据Forrester的定义，大数据包括四个维度（即4V）：
- 数量（数据量）：麦肯锡全球研究所，“大数据的概念是指数据集的大小超过了收集、存储、管理和分析的普通工具的容量”它与管理这些数据的技术能力有关；
- 多样性（数据多样性）：大数据来自多种来源，包括：交易系统、社交网站或互联网。这些数据是动态变化的，并且非常非结构化，这意味着它们不适合于传统的分析形式（例如，它们包括来自社交网站的图像、视频和内容）；
- 速度（生成新数据和分析的速度）：数据分析是在接近实时的大数据上进行的，因为来自不断流动和变化的数据的正确结论需要持续执行；
- 价值（价值数据）：总的目标是将大量的信息与对我们最重要的信息隔离开来——这就是为什么结果反映实际情况并导致最有利的商业活动如此重要的原因。
大数据使得在比传统工具更高级的层次上分析数据成为可能。利用这项技术，即使是在各种互不兼容的系统、数据库和网站中收集的数据也会得到处理和组合，以便清楚地了解存在特定公司或个人的情况。
在物流领域使用大数据技术的一个有趣的例子是DHL，它实现了所谓的。“弹性360”——一种旨在管理供应链风险的工具。公司可以向客户提供有关其各自供应链潜在干扰的信息。正是通过数据的收集和评估，才有可能不仅保护供应链，而且提高供应链的效率。因此，运营不会中断，并且有可能永久达到客户满意度。DHL证明，使用大数据分析可以提高运营效率，同时提供探索新商业模式的机会。“DHL Resilience360”包含两个与风险评估分析相关的元素，以及几乎实时运行的监控供应链的元素。链的强度和相关的收入损失取决于生产中是否发生中断，这应该不太容易发生故障。敦豪目前正处于“敦豪预测包裹数量”模式的试点阶段，这一模式也已与大数据分析相结合。该模型通过“考虑相关数据因素”简化了运输包裹的规划量。大数据使服务提供商能够优化物流流程，改善客户服务，并为“开发新的商业模式提供了一个有希望的起点”。
大数据显示，一些仪器在中小型企业的地理营销领域运作。另一个模型
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