基于物聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)鏈管理應(yīng)用研究

1、ValueEngineering37基于物聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)鏈管理應(yīng)用研究AppfiedResearchonSupplyChainManagementBasedonInternetofThings周敏ZhouMin；師源ShiYuan；徐禎煒XuZhenwei；張華ZhangHua(武漢科技大學(xué)j臺(tái)金裝備及其控制省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430081)(WuhanUniversityofTechnologyMetallurgicalEqui

2、pmentandControlLaboratoryMinistryofEducationKeyLaboratory，Wuhan430081，China)摘要：物聯(lián)網(wǎng)是一種將RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的新興技術(shù)。本文在介紹物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和主要技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過分析物聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)供應(yīng)鏈管理各個(gè)層面的影響，以企業(yè)物流模塊為例，研究了物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。Abstract：Theinternetofthingsisaemergingtechnol

3、ogycombiningRFIDtechnologywiththeintemetThispaperdescribesthecontentandmaintechnologyoftheinternetofthings，basedonthatanalyzestheimpactoftheinternetofthingsonalllevelsofenterprisesupplychaininanagement，andtakingenterpris

4、elogisticsmoduleasanexamplestudysthepracticalapplicationoftheinternetofthingsintheenterprise關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；供應(yīng)鏈；ERP系統(tǒng)；RFID技術(shù)Keywords：internetofthings；supplychain；ERPsystem；RFIDtechnology中圖分類號(hào)：F274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：100643l“2010)26—0037

5、020引言從1999年美國提出“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”后，物聯(lián)網(wǎng)(又稱“傳感網(wǎng)”)越來越受到世界各國的關(guān)注。美國總統(tǒng)奧巴馬上任后，把“物聯(lián)網(wǎng)”提升到國家關(guān)鍵戰(zhàn)略高度，美國政府于2008年年底提出“智慧地球”計(jì)劃，目標(biāo)是建設(shè)新一代智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。日本在U—Japan的基礎(chǔ)上，2009年提出IJapan信息化戰(zhàn)略，希望構(gòu)建一個(gè)數(shù)字信息技術(shù)無所不在的便利社會(huì)。同年8月，溫家寶總理在中科院無錫高新維納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心

6、指出，要盡快發(fā)展并掌握物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，保證我國占領(lǐng)科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)。在這樣的形勢(shì)下，物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于物流、道路、交通、電力、環(huán)保、醫(yī)療等多個(gè)行業(yè)。雖然物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍大，相關(guān)技術(shù)也逐漸成熟，但是成為世界一體化的網(wǎng)絡(luò)還有相當(dāng)?shù)木嚯x，目前多是針對(duì)特定環(huán)境的局部性應(yīng)用。ERP系統(tǒng)便是其中值得關(guān)注的領(lǐng)域，ERP系統(tǒng)作為企業(yè)供應(yīng)鏈管理的基礎(chǔ)，在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用上有著不可估量的潛力。本文在介紹物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和主要技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過分析物聯(lián)網(wǎng)對(duì)

7、供應(yīng)鏈管理各個(gè)層面的影響，以企業(yè)物流模塊為例，研究了物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。1物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵物聯(lián)網(wǎng)(IOT，InternetofThings)又叫“傳感網(wǎng)”，指的是利用射頻識(shí)別(RFID)等各種信息傳感設(shè)備，把所有物品的信息與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化管理與識(shí)別。物聯(lián)網(wǎng)為每一個(gè)物品分配標(biāo)識(shí)，通過射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等獲取物品標(biāo)識(shí)中的信息，從而達(dá)到對(duì)物品進(jìn)行識(shí)別和供應(yīng)鏈實(shí)時(shí)跟蹤的目的。這要求物聯(lián)

8、網(wǎng)具有感知能力、協(xié)調(diào)能力和自治能力，成為一個(gè)智能化的系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)由三個(gè)要素組成，一是傳感設(shè)備，即以二維碼、射頻標(biāo)簽和傳感器來識(shí)別“物”，國內(nèi)以低頻RFID為主：二是傳輸網(wǎng)絡(luò)，即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)或未來的NGN網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算，如中國移動(dòng)積極推進(jìn)的M2M業(yè)務(wù)；三是處理終端，指輸入輸出的控制終端，手機(jī)、電腦、通信基站以及其他移動(dòng)終端。2物聯(lián)網(wǎng)中的主要技術(shù)21無線射頻識(shí)別技術(shù)“識(shí)別”是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的首要步驟。物品識(shí)別

9、的功能主要通過EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)、RFID電子標(biāo)簽、閱讀器、Savant網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)l“。211EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電子代碼是指為了識(shí)別物品而分配的唯一編碼，通過編碼能讀取物品在相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。產(chǎn)品電子代碼一般包含四個(gè)部分㈣，前綴碼(Header)表明該編碼是64基金項(xiàng)目：武漢科技大學(xué)科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No2008TD03)。作者簡介：周敏(1967一)，女，江西吉安人，博士，教授，武漢科技大學(xué)工業(yè)工程系主任，研究方向?yàn)橹圃鞓I(yè)信息化、知

10、識(shí)管理與工程、群體決策與支持系統(tǒng)，師源(1984一)，男，山西長治人，武漢科技大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)橹圃鞓I(yè)信息化。位方案還是96位方案：持有者碼(EPCManager)表示產(chǎn)品的制造商或所有者；產(chǎn)品類別碼(ObjectClass)是產(chǎn)品的細(xì)分類別，96位方案的EPC碼，可以為268億公司賦碼，每個(gè)公司可以對(duì)1600萬種產(chǎn)品編碼：產(chǎn)品序列碼(SerialNumber)是每類產(chǎn)品中單品的唯一編號(hào)。通過統(tǒng)一的編制標(biāo)準(zhǔn)，世界上任何產(chǎn)品都擁有

11、唯一的編碼。212RFID電子標(biāo)簽即射頻卡，包含小型芯片、內(nèi)置天線和其它連接部件。電子標(biāo)簽中儲(chǔ)存著EPC碼，當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，由閱讀器讀取EPC中的信息，內(nèi)置天線傳遞無線信號(hào)。電子標(biāo)簽有主動(dòng)式和被動(dòng)式之分，主動(dòng)式標(biāo)簽有內(nèi)置電源，所以比被動(dòng)式標(biāo)簽識(shí)別距離大，但是價(jià)格昂貴不易普及。213閱讀器它是負(fù)責(zé)讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)的設(shè)備。閱讀器發(fā)射無線信號(hào)，讀取進(jìn)入識(shí)讀范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽信息，以識(shí)別不同的物品。閱讀器可以同時(shí)讀取幾個(gè)標(biāo)簽，讀取距離由電源和頻率

12、決定。214Savant網(wǎng)絡(luò)為了處理大量從電子標(biāo)簽上接收的數(shù)據(jù)流，Auto—IDcenter推出了Savant軟件系統(tǒng)，它是一種在企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)和閱讀器中間起銜接作用的軟件。在數(shù)據(jù)流送到企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)之前，Savant會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、計(jì)算、集成，壓縮數(shù)據(jù)容量，以減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量。22GPS跟蹤技術(shù)要建立一個(gè)有效的物聯(lián)網(wǎng)，有兩大難點(diǎn)必須解決：一是規(guī)模性，只有具備了規(guī)模，才能使物品的智能發(fā)揮作用；二是流動(dòng)性，物品通常都不是靜止的，而是處于運(yùn)動(dòng)

13、的狀態(tài)，必須保持物品在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，甚至高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的監(jiān)控和追蹤|5l。那么，依托GPS是最好的解決方案。目前GPS已經(jīng)越來越普遍地應(yīng)用，如汽車導(dǎo)航、水上救援、鐵路運(yùn)輸?shù)?，只要有GPs接收裝置，導(dǎo)航衛(wèi)星就能確定地球上任何物品的位置。而且GPS具有精度高、全天候、效率高的特點(diǎn)，適合作為物品進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤的支持技術(shù)。23企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與商業(yè)連接的關(guān)鍵，為了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)生活，企業(yè)需要先進(jìn)的ERP系統(tǒng)、W

14、MS系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)等。企業(yè)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)尚不適合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，如果要形成生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售等各環(huán)節(jié)的自動(dòng)化、智能化管理，開發(fā)功能強(qiáng)大的應(yīng)用系統(tǒng)是企業(yè)亟待解決的問題之一。3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)企業(yè)供應(yīng)鏈管理的影響物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)給企業(yè)供應(yīng)鏈管理的過程、內(nèi)容和方式都帶來了巨大的改變，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面31管理過程優(yōu)化企業(yè)供應(yīng)鏈的管理由物一人一物的模式轉(zhuǎn)變?yōu)槲镆晃锬Ｊ?，通過物與物的直接“溝通”，管理系統(tǒng)大大減少對(duì)員工的依賴，供應(yīng)鏈管理過程得至II很

15、大程度的優(yōu)化。這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，使整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)營效率提高，同時(shí)降低人工出錯(cuò)率，實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān)控和管理。32信息同步化信息共享是供應(yīng)鏈管理的目標(biāo)。一旦信息在整個(gè)供應(yīng)鏈中同步，供應(yīng)鏈上的參與者都能跟上顧客需求的變動(dòng)，進(jìn)而形成同步運(yùn)作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)供應(yīng)鏈中流動(dòng)的物品跟蹤，同時(shí)向所有參與者實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)，減少了信息失真的現(xiàn)象?？焖俚男畔⑷f方數(shù)據(jù)38價(jià)值工程傳輸速度，代表參與企業(yè)能更及時(shí)、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)需求變化，亦可以大幅度降低庫存水平。3

16、3網(wǎng)絡(luò)無縫化隨著市場(chǎng)的發(fā)展，顧客的個(gè)性化要求越來越多，為了滿足這種需求，企業(yè)則必須加快反應(yīng)速度，保證敏捷的生產(chǎn)和柔性加工。但是這樣的生產(chǎn)方式，容易造成管理成本的上升。智能型的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)通過增強(qiáng)對(duì)信息流、資金流和物流的控制力，幫助企業(yè)確定物資采購路線、降低庫存?zhèn)}儲(chǔ)成本和優(yōu)化產(chǎn)品運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的業(yè)務(wù)流程再造。新的業(yè)務(wù)流程，使供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)銜接更加緊密。面對(duì)復(fù)雜多變的環(huán)境，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還能縮短企業(yè)的備貨時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、降低管理成本，讓企業(yè)能在

17、最短的時(shí)間內(nèi)應(yīng)對(duì)緊急情況。34供應(yīng)鏈可視化以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的供應(yīng)鏈，為網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)“物品”貼上標(biāo)簽，標(biāo)簽里包含該物品的所有互用性信息，讓任何一個(gè)人員通過信息系統(tǒng)能夠追溯產(chǎn)品的成分、jjor過程甚至是這些成分的來源。這種價(jià)值信息鏈通過互聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)內(nèi)部信息共享和交換，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的可視化管理。另一方面，可靠的“物品”信息在企業(yè)外部共享時(shí)，能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，并幫助企業(yè)實(shí)施品牌化戰(zhàn)略。4供應(yīng)鏈與ERP系統(tǒng)ERP系統(tǒng)可以說是企業(yè)供應(yīng)鏈管理運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)

18、技術(shù)的基礎(chǔ)，也是能把智能化供應(yīng)鏈潛力發(fā)揮到極致的領(lǐng)域。對(duì)于現(xiàn)代化企業(yè)而言，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以將ERP系統(tǒng)的對(duì)象延伸到物品，以更小的“單位”進(jìn)行精細(xì)化管理，從而優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部的資源流通流程和提高生產(chǎn)效率，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)高效且優(yōu)質(zhì)的對(duì)外服務(wù)。實(shí)質(zhì)上，ERP系統(tǒng)是供應(yīng)鏈管理信息化的實(shí)現(xiàn)手段，它沒有改變供應(yīng)鏈管理的內(nèi)容和方式，只是加快供應(yīng)鏈管理的信息傳輸速度。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)卻從本質(zhì)上改變了供應(yīng)鏈管理，這要求ERP系統(tǒng)也要突破性發(fā)展。供應(yīng)鏈管理與ER

19、P系統(tǒng)的關(guān)系如圖l。傳箍設(shè)備棒輸一絡(luò)處理終端I(=蠢再、射顫標(biāo)簽和傳磚器)(Pc手機(jī)。)I糟聯(lián)暇拄木(球I。拉術(shù)、。啦木，啾術(shù)、晰)5物聯(lián)網(wǎng)在ERP系統(tǒng)的物流模塊中的實(shí)際應(yīng)用物流作為供應(yīng)鏈的核心環(huán)節(jié)，可以分為兩個(gè)部分，以加工型企業(yè)為例分別是廠內(nèi)物流，包括物料備件和成品的庫存管理、生產(chǎn)線自動(dòng)化和過程控制：廠外物流，是指廠外物料備件和成品的跟蹤管理。物流模塊具體信息流如圖2所示。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于物流信息化領(lǐng)域，具體來說，是將射頻識(shí)別技術(shù)(R

20、FID)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)(DB)、產(chǎn)品電子代碼技術(shù)(EPC)、全球定位系統(tǒng)(GPS)集成到ERP系統(tǒng)的物流模塊中，從而讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：51廠內(nèi)物流對(duì)物料備件采購入庫、出庫和移庫、成品入庫和銷售、倉庫盤點(diǎn)、貨架管理等工作進(jìn)行管理，并監(jiān)控物科備件在生產(chǎn)線上的流動(dòng)。511入庫：首先在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，將物料備件，成品編碼作為主健，在數(shù)據(jù)庫中與倉庫儲(chǔ)位碼相關(guān)聯(lián)。待入庫物料備件／成品到位時(shí)，由系統(tǒng)分配信息編碼和儲(chǔ)位碼，并將基本信息寫入電子標(biāo)簽，貼

21、在物料備件／成品上。帶有標(biāo)簽的物料備件，成品通過倉庫門口的閱讀器，獲取入庫信息和更新數(shù)據(jù)庫，根據(jù)要求放入指定貨位，即儲(chǔ)位。512出庫：倉庫管理員按照由系統(tǒng)生成的出庫單，找到待出庫物料備件／成品，將物料備件／成品下架，并搬運(yùn)到運(yùn)輸工具上。當(dāng)載滿物料備件／成品的運(yùn)輸工具通過倉庫門口時(shí)，閱讀器獲取出庫信息，上傳至系統(tǒng)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫寫入新信息后，將貨位狀態(tài)重置到零。513移庫：倉庫管理員攜手持設(shè)備進(jìn)入庫區(qū)，對(duì)物料備件，成圖2物流模塊信息流圖品進(jìn)行

22、掃描，確認(rèn)待移庫的物料備件／成品，然后調(diào)動(dòng)其貨位，之后由系統(tǒng)管理員對(duì)該物料備件／成品的儲(chǔ)位碼修改。由于使用電子貨架，在移動(dòng)物料備件／成品之前和移動(dòng)完畢后，按下貨架上的提示按鈕能讓移庫信息進(jìn)入系統(tǒng)記錄中。514盤點(diǎn)：定期盤點(diǎn)時(shí)，倉庫管理員使用手持設(shè)備對(duì)庫區(qū)物料備件，成品逐一掃描，通過無線網(wǎng)絡(luò)把所有物科備件，成品信息與系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)存信息一一核對(duì)，并返回盤點(diǎn)結(jié)果。515生產(chǎn)線自動(dòng)化和過程控制：在生產(chǎn)流水線上設(shè)置關(guān)鍵工作點(diǎn)，每個(gè)關(guān)鍵工作點(diǎn)裝備閱讀器

23、，通過對(duì)工作點(diǎn)情況的監(jiān)控，控制生產(chǎn)流水線的成品質(zhì)量、降低殘次品率。同時(shí)，可以對(duì)生產(chǎn)線全過程進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)生或可能發(fā)生錯(cuò)誤與意外事件時(shí)，給予提示與預(yù)警。另外，在生產(chǎn)車間安置電子看板，操作工人接受看報(bào)指示，保證流水線各道工序的連貫和有序。52廠外物流對(duì)物料備件／成品的運(yùn)輸過程進(jìn)行跟蹤管理，選擇最優(yōu)的運(yùn)輸路線，并防止運(yùn)送過程中的丟失和損耗。521裝卸在物料備件／成品裝載上車輛前，把物科備件，成品打包放置托盤上，給托盤貼上電子標(biāo)簽記錄包內(nèi)物料備件

24、／成品信息，由車輛上的無線數(shù)據(jù)采集器搜集貨物信息，同步到管理系統(tǒng)中，并確認(rèn)裝載任務(wù)的完成。卸載物料備件／成品時(shí)，也同樣使用無線數(shù)據(jù)采集的方式。522運(yùn)輸為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸過程的透明化管理，在運(yùn)輸車輛上安裝GPS定位系統(tǒng)，通過管理系統(tǒng)能實(shí)時(shí)獲取車輛行駛位置和狀態(tài)，與車輛貨柜上的無線數(shù)據(jù)采集器相結(jié)合，可以預(yù)防和及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)貨物運(yùn)輸過程中的丟失或被盜事件，使運(yùn)輸管理更準(zhǔn)確、高效。而且，車輛的實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)，可以幫助應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，如與路況信息相結(jié)合，

25、面對(duì)堵車、修路等情況，對(duì)行車線路進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，保證貨物的運(yùn)輸過程通暢。6結(jié)論“物聯(lián)網(wǎng)”和無線射頻技術(shù)(RFID)已成為全球信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命，逐步廣泛而深入地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。雖然物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍處于起步階段，但是供應(yīng)鏈管理的各個(gè)環(huán)節(jié)都受到極大的影響。隨著物聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)的不斷發(fā)展和理論研究的深入，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)改變供應(yīng)鏈管理的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈智能化、可視化的管理。參考文獻(xiàn)：1王文洋基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)探析fJ】科技信息，200

26、9，(26)：258f212任志宇，任沛然物聯(lián)網(wǎng)與EPC／RFID技術(shù)【J】森林工程，2006，22(01)：67—69【3】石新泓商業(yè)自動(dòng)化與零售供應(yīng)鏈管理的變革——從條形碼到射頻識(shí)別的飛躍fDl復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004【4】潘林，趙會(huì)群，孫晶基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)Savant中間件的實(shí)現(xiàn)技術(shù)【J1計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2007，24(06)292—294f5】李明華，李傳中物聯(lián)網(wǎng)物品流動(dòng)中一種基于GPS／GSM的經(jīng)濟(jì)實(shí)用健康技術(shù)研究m