电子商务时代物流技术的发展思维导图

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2023-02-26

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摘要：物流是电子商务的重要环节，目前我国自动化物流技术水平较低，电子商务的物流“瓶颈”问题显得更为严重。然而“重信息，轻物流”这个观念还未从根本上转过来，所以本文着重宣传物流、强调物流，要大力发展现代化物流，做好物流基础平台，这将有助于电子商务的良性发展。

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思维导图大纲

1.1 电子商务流程

电子商务(e_commerce)是在internet开放的网络环境下，基于browser/server的应用方式，实现消费者的网上购物(b2c)，企业之间的网上交易(b2b)和在线电子支付的一种新型的交易方式。由于经济全球化使越来越多的生产经营和资源配置过程是在整个世界范围内进行，不受时空限制、无纸化贸易的电子商务有着巨大的优势，它可以节约交易费用，提高交易速度，降低生产与销售成本。电子商务作为一种新的贸易形式，如传统商务过程一样，其中的任何一笔交易，都由信息流、商流、资金流和物流四“流”组合而成。计算机和网络通信技术可以处理信息流、商流和资金流，取代商务活动中的信息处理部分，以及部分产品的送货(电子出版物，软件等);但物流作为四流中最为特殊的一种，往往是商品和服务价值的最终体现，它是指物质实体的流通过程，仍需要通过机械设备进行物理活动，计算机和网络无法取代这种商品交易的物流部分。也就是说，消费者通过网上浏览及轻松点击即可完成网上购物，但所购货物却不能及时送到手中，还需要物流配送过程的迟迟等待。

1.2 电子商务瓶颈

随着电子商务的进一步推广和应用，商品交易朝着个性化、小批量方向发展，这就涉及单一/多品种配送及其成本最小化等问题，传统的送货方式及其成本将会非常难以承受，于是出现internet订货用自行车配送等现象，这也就是物流制约电子商务发展的“瓶颈”问题。在欧美、日本等发达国家，工业基础好，自动化程度高，并广泛采用了自动化物流的设施，如条码/语音/射频自动识别系统、自动存取系统、自动导引车系统、自动分拣系统、货物自动跟踪系统等已普遍用于物流作业流程中，所以这些国家的网上交易率、交易额、交易量均比较高，电子商务发展较好。而我国属于发展中国家，还在工业化发展阶段，物流业自然也起步晚，自动化物流技术较低，电子商务的物流“瓶颈”问题就显得更为严重。

1.3 电子商务基础

近年来许多dot com公司资产大为缩水，发展艰难，甚至破产倒闭，从而使大家认识到电子商务离不开传统产业，“鼠标+水泥”才是正确的发展模式，于是物流及配送作为电子商务的重要基础也就受到社会各界的广泛重视，物流概念、物流技术及其发展应用成为经济生活中的一个热点。但是由于物流含义外延甚广，很多人对自动化物流、现代化物流的了解深度和广度有一定局限，而对于信息产业，由于中国基本上抓住了机遇，与世界同步发展，和大家的工作生活息息相关，人们的认识就比较深刻和广泛。只要研讨电子商务的发展问题，首先重视和强调的基本上还是信息化建设问题。“重信息，轻物流”这个观念还未从根本上转过来，仍然需要宣传物流、强调物流。只要做好物流基础平台，生产和作业效率将会明显提高，基础信息数据也会大幅增加，这将有助于电子商务的良性发展。

2 物流概述

2.1 物流定义

从英文单词来看，物流概念的含义有三个，一是 “logistics”，后勤供应，二是“physical distribution”，物品配送，三是 “materials handling”，物料处理。物流狭义的定义是物资实体(物资及其载体)物理流动过程，即物资场所(位置)的转移及时间的占用。较新的概念是美国物流管理协会(clm)九八年物流修订定义“物流是供应链过程的一部分，是以满足客户需求为目的，为提高产品、服务和相关信息从起始点到消费点的流动和储存的效率和效益，而对其进行计划、执行和控制的过程。

2.2 物流分类

按物流活动的位置，物流可分为企业内部物流(小物流)和企业外部物流(中物流)，这两种物流可构成社会宏观物流(大物流)。企业内部物流定义要素：将正确的物品( right material)，以正确的数量( right amount)、正确的顺序( right sequence)、正确的取向( right orientation)，在准确的时刻 ( right time) 送到正确的位置( right place)。企业外部物流定义要素：将正确的产品( right product)、正确的数量( right amount)，利用正确的条件 ( right condition)，以恰当的成本( right cost)，在恰当的时刻 ( right time) 送到恰当的地点( right place)和恰当的顾客( right customer)。

按物流活动的性质，物流还可分为生产物流、供应物流、销售物流、回收物流、废弃物流等，这里不再多述。

2.3 现代化物流

现代化物流泛指原材料、产成品从起点至终点及相关信息有效流动的全过程。它将运输、仓储、装卸、加工、配送、信息等方面有机结合，形成完整的供应链，为用户提供多功能、一体化的综合性服务。现代化物流具有全球化、信息化、自动化、智能化、网络化、柔性化、敏捷化、绿色化等诸多特点，其中自动化物流是现代物流的基本表现，它涵盖现代化物流的技术特性，其基础是信息化，核心是机电一体化，外在表现是无人化，效果是省力化，是指在一定的时间和空间里，由所需输送的物料和包括仓储设施、输送工具、人员、通讯联系以及资源规划、调度等若干相互制约的动态要素构成的具有特定功能的有机整体，主要由自动存储、输送、分拣及电控、计算机管理等子系统组成，可实现电子商务对物流提出的准确、快速、集成、低成本、个性化、小批量的要求。

2.4 第三方物流

随着电子商务的发展和物流技术的开发应用，出现了一个独立的可以按照客户的业务流程来定制的物流服务行业，称为第三方物流(third party logistics)。从广义上讲，第三方物流是提供部分或全部企业物流功能服务的外部提供者，物流提供者根据契约，在特定的时间段内按照特定的价格为货主提供的特定的物流服务。作为承接外包物流业务的第三方物流公司既非生产方，又非销售方，而是从生产到销售的整个流通过程中进行物品流通服务的“第三方”，它不拥有商品，而是为拥有产品的客户提供商品运输、储存、配送以及增值等服务。由于不是商品的买卖，因此是独立于买方和卖方之间的第三方，根据合同条款规定的要求，提供多功能甚至全方位的物流服务。

2.5 供应链管理

供应链管理(supply chain management)是在全球制造(global manufacturing)的趋势下提出并形成的，它是物流理论的延伸。供应链管理是指对从最终客户、零售商、批发商、生产企业，到原材料供应商的整个增值链中的商流、物流、信息流和资金流进行计划、组织、协调与控制，其目标是通过业务伙伴之间的密切合作，以最小的成本为用户提供优质服务和实现最大的商品购买价值。

2.6 物流的地位

据资料显示，在商品生产和销售过程中，仅有5% 的时间用于加工和制造，其余95%的时间都用于储存、装卸、运输等物流环节，物流成本占商品总价值的30%～50%，占用资金为20%~80%，所以物流被称为是企业脚下的金矿，物流领域是经济增长的“黑暗大陆”，是“降低成本的最后边界”，是降低资源消耗、提高劳动生产率之后的“第三利润源泉”。另外，欧美一些学者的“服务中心说”认为，物流活动最大的作用，并不在于为企业节约成本，而是提高企业对用户的服务水平，进而提高企业竞争力。上述种种均说明物流在经济发展中的重要地位已是不争的事实。

在电子商务磅礴发展的今天，如前所述，现代化物流从“物理”和“数据信息”两个方面为电子商务提供了重要的物流基础，若没有一个高效、合理、畅通的物流平台，电子商务所具有的各种优势就难以得到有效的发挥，因此物流对电子商务的发展有很大影响，是实现电子商务的重要保证。

3 自动化物流设备及技术

3.1 货架

货架是采用型钢焊接、螺栓连接或型材直接卡接而成的钢架结构，可分为高层立体仓库货架(横梁式和牛腿式)、水平回转货架、垂直旋转货架、移动式货架及重力式货架等，主要具有物料存储功能。

作为一种承重结构和设备，货架必须保证足够的刚强度和精度，所以设计时一般要用有限元分析软件进行结构静力学分析及地震谱动力学分析。

3.2 巷道堆垛机

巷道堆垛机是自动化立体仓库存取物料的主要设备,它按照指定的程序组合,按照先入先出原则，在货架巷道内来回穿梭运行，把物品从输入站台送入立库货位或者对贮存物品进行提取，并从立库货位送到输出站台。堆垛机分类按结构可分为单柱式和双柱式，按取货装置可分为单货叉、双货叉，单深式、双深式等。

巷道堆垛机主要由走行机构、提升机构、装有存取货机构的载货台、机架(车身)、安全保护装置、认址装置、电气设备、通讯装置等组成。目前，堆垛机一般采用红外光通讯，编码器或激光测距认址，其中，寻址定位的算法和控制是保证x、y、z三方向运动高效可靠的关键。

3.3 输送机设备

输送机设备是物料输送的重要的运输工具,包括各种类型的链式、辊道、带式、集放、升降、合流、分流输送机，以及升降台、连续提升机、滑槽、穿梭车(往复式和环形式)等设备，主要完成从巷道堆垛机到出入库站台、分拣机、包装机等设备之间的物料输送工作。输送机设备结构简单，但要求输送时设备之间过渡平稳、到位精确，物料不跑偏，同时要保证物料的流量。

3.4 自动导引车

自动导引车(automated guided vehicle)又称为无人搬运车，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输小车。agv的关键技术包含导航(navigation)和导引计算(算法)两部分，“导航“是指确定agv在系统全局中的坐标位置(x，y)及车体自身的方位角度(q);“导引计算”是指将导航信号转换为agv驱动命令(速度和转向角度)的算法，不同的导引方式有不同的导引算法。目前应用较为广泛的导引技术主要有：电磁导引、磁带导引、激光导引和惯性导航，其中激光导引是通过激光束扫描地面反射坐标点，根据三点计算法确定其精确位置与方向，能非常方便地变更走行路径，具有很高的柔性。

3.5 自动分拣机

自动分拣机是将混在一起而去向不同的物品，按设定要求自动进行分发配送的设备，它主要由输送装置、分拣机构、控制装置等组成。当分拣物到达分拣口时，通过推拉机构、拨块、倾倒、输送等方式，使分拣物滑动或传输到分拣口，可实现多品种、小批量、多批次、短周期的物品分拣和配送作业。自动分拣机的种类很多，但较为先进的主要有三种：滑靴式分拣机、翻盘/翻板式分拣机、交叉带式分拣机。

3.6 工业机器人

物流系统中的工业机器人主要是对物料进行码垛、拆码、加去盖等搬运工作，根据结构形式，可分为直角坐标式、极坐标式、关节式机器人。其中视角识别移动式机器人是集图像识别、图像定位、机器人拆码、数控穿梭行走为一体的柔性拣料及拆码系统，能实现不同规格尺寸、不同形状、随机位置和方向的物品的自动分拣装盘及配送。

3.7 电子显示器

受物流技术和成本的制约，许多物品的分拣作业需要人机结合，其中由现场操作pc、信号转换器、电子显示器(pick to light)等组成的计算机辅助捡货系统的应用日益广泛。电子显示器是一个可操作的液晶面板，一般设置在重力式货架各个货位前端，计算机配货信息通过能在显示屏上实时显示，同时指示灯发光，指引工作人员捡货路径和捡货数量，捡货结束后按键确认，捡货人员继续下一个显示器作业内容。

3.8 信息识别

自动化物流系统中，为了完成物料编号、品名、类别、数量等物流信息的采集，通常采用条形码、射频(rf)等识别技术。条形码中较为经济、应用较广的是一维码，是在浅色衬底上由深色矩形的线条(码条)排列而成的编码，其码条及空白条的数量和宽度按一定的规则编排，可通过连线的条码识别器或无线手持数据采集终端动态读取信息。射频技术的应用之一是电子标签，它是一种非接触式ic，它将一个集成电路芯片镶嵌在塑料基片中，并封装成卡，可埋植在物料载体(托盘、箱体等)内，自动读写数据时，读写头与电子标签的距离可达120～150mm。

3.9 系统仿真

对于大、中型自动化物流系统，一般皆是工艺复杂、设备繁多，总体工艺方案设计过程中，一般要进行系统仿真，以保证整个系统设备配置(性能、数量等)的科学性、合理性、经济性，相当于优化设计。通过仿真计算得出的数据和参数可以校核总体设计是否合理，为方案论证、能力设计提供理论依据，并可预先了解方案实施后物料存储和输送过程中的各种动态统计性能，如物料流量、设备利用率等。

3.10 摄像监控

通过高分辨率、低照度变焦摄像头和大屏幕电视墙，对物流系统现场中人身及设备安全进行实时观察和监控。作为摄像监控的辅助，还可设置具有群呼、区域选呼、对讲功能的语音调度设施，把中控室、现场从图像和语音两个方面都联系在一起，使中控室(调度中心)更能发挥其现场指挥调度的作用，从而创造无人化作业环境，提高现代物流的管理水平。

3.11 电气控制

电气控制设计各种传感器检测、编码器认址、激光测距、变频器调速，以及可编程控制(plc)、现场总线控制(field bus)、微处理器(cpu)等技术，可采用设备控制层、集中监控层、数据管理层三层体系控制架构，对各台单机设备的出入库、搬运、输送、检测等各种作业进行控制和监控，实现完善的安全保护、故障诊断和手动/自动控制等功能。

3.12 计算机管理

计算机管理包括物流管理和物流控制两个方面，上联企业mrpii/erp系统，下联工业实时控制系统。计算机系统是自动化物流系统的调度核心和信息存储处理中心，构建在先进的工业控制网上，运行于计算机网络系统与数据库环境下，以集成技术为核心，实现物流指令快速、准确的执行及物流信息的收集、处理、传送、存储和分析，并作出正确的决策以协调各业务环节，从而实现迅速、准确、及时、高效的自动化物料存取、输送、配送和科学管理。