二维视角中的七大全球智能物流技术发展趋势

“物流是实体经济的支撑，是数字经济的主体，具有跨企业、跨行业、跨区域、跨国境的属性。而在进入数字化和工业4.0时代后，物流开始发挥更大的作用。”

在由《物流技术与应用》杂志主办的“2022第十届全球智能物流产业发展大会”上，同济大学教授，中德智能技术研究院中方院长，德国弗劳恩霍夫物流研究院中国首席科学家、中国首席代表房殿军先生表示。他在围绕全球智能物流技术发展趋势的演讲中，从物理维度、信息维度二维视角对物流技术的发展做了深入分析。

物流的二维视角：物理维度-实体经济的支撑，信息维度-数字经济的主体

从物理纬度上来看，物流支撑了整个经济的发展，企业离不开物流，商业离不开物流，社会更离不开物流。从信息纬度来看，随着人类进入信息化时代，物流就会成为数字经济的主体。物流具有多个发展基因，它跨企业、跨行业、跨产业，跨区域甚至跨国界，因此全流程和系统性是物流的重要发展基因，此外还包括客户导向、流动原则、效率最大化、成本最优化。因为物流是服务功能，所以客户导向是必然的，并且物流必然是需要商品流动起来，而不是停滞在某个地方，此外，效率最大化、成本最优化是物流一定要去解决的问题，所以它是物流的一个重要的发展基因。

进入数字化和工业4.0时代，物流会发挥更大的作用。从工业4.0的发展路径来看，是从可视化走向透明化，再走向可预测以及最后走向自主化。我们可以看到，数字经济在物流数字化的基础上不断地发展着。在数字经济的纬度里，首先需要解决数据的主权问题，因为主权不确定，数据未来的经济就没办法推动。为了解决数据的安全问题，最后才能让数据真正流通起来。

从物理维度看：物流技术的七大发展趋势

一、物流技术的发展路线：机械化-自动化-智能化-仿生拟人化

物流技术基本上是沿着机械化走向自动化，再向智能化方向发展。最后，基于现在德国弗劳恩霍夫物流研究院最新的研究方向和研究领域，我们认为仿生拟人化是现在物流技术发展的一个非常重要的趋势。这些技术它是在两个纬度上受影响的，从物理上，无论机械化、自动化还是智能化，肯定是推动了物流技术的发展；但是从信息纬度上，在机械化阶段，信息化程度比较低，所以信息纬度是比较低的。现在到仿生拟人化阶段时，信息纬度，也就是数字化的程度非常高。

二、物理维度的七大趋势

（1）物流硬件的标准化与模块化

上图是德国典型的物流硬件标准化、模块化案例。这个输送技术是采用了六边型的标准模块，上面有三个转轮，通过转轮和转向可以精准地将货物定位。这种标准化的模块为低成本制造提供了方便，可以用非常低的价格来实现硬件的标准化生产。同时在运行过程当中，任何一个件的破坏都可以很容易替换，因为在硬件上它们都是标准模块。所以物流的大趋势首先应该是硬件的标准化和模块化。

（2）物流技术的轻量化与低碳化

我们研究院从2002年研发出全球首台穿梭车，到今天穿梭车技术已经普遍应用，中国很多企业已经掌握了该技术，而且应用场景更加庞大。德国反而规模上没有这么大，也可以看到中国的工业本身就是大规模的。

（3）物流系统的高柔性自动化

从2002年我们研究首台穿梭车开始，到后面逐步的研究多功能搬运机器人（也就是能在地上跑，能攀爬，自主上货架的机器人），物流技术越来越柔性，自动化刚性的时代已经过去，物流系统的高柔性自动化是一个非常重要的发展趋势。

（4）紧致与高弹性仓储系统

仓储系统在往紧致化和高弹性方向走。无论穿梭车还是AutoStore，还有魔方式的密集存储，这都是一种趋势，空间越来越紧张，所以一定要用紧致型的仓储技术来节省空间，同时需求波动性非常强，尤其是进入了现在的个性化需求时代之后，个性的需求对物流的要求非常高，这些个性化的需求，它的波动性非常强，所以要求物流系统具有高弹性。

（5）协作机器人与人机协同系统

过去我们到工厂参观，看到的机器人也包括物流机器人都是被铁笼子困在里面的，因为它没有感知系统，它可能会伤到你。现在我们研究的是协同机器人，它有很强的感知能力，而且它能感知和它与人之间的配合，能够达到人机协同，到未来我们一定会发现人和机器、人和机器人协同作业，甚至人形机器人的应用会越来越普遍。

（6）自主拣选与分拣技术

物流的痛点就是拣选和分拣，因为这占用了大量的人力，咱们进入任何一个电商物流中心就会发现里面有大量的拣选人员在作业，拣选人员要完成的是客户的定单拣选工作，尤其是在劳动力越来越昂贵的情况下，怎么能够更好地去解决拣选问题？这种自主拣选机器人就是一个很重要的发展趋势，上图是德国弗劳恩霍夫研发的能够自主识别货物、自主取货物的机器人。中国企业也有很好的创新能力，小黄人分拣系统就能够很好地解决快递行业包裹的分拣问题，所以在这个领域我们认为这种趋势还会持续下去。

（7）生物群智能与拟人物流技术

上面是德国弗劳恩霍夫研究院现在正在研究的技术，右上图是一个拟人化的搬运机器人，它虽然不是人形，但是它的动作像人一样灵活，是用两个轮子旋转，而且有很好的自平衡能力，能够取货，能够把货物自主地送到所需要的地方去。

左下图是我们研究的基于生物全智能的分拣技术，这样的智能搬运机器人的运动非常灵活，而且它是不走直线而是走最短路径的，它用生物群的方式沟通，可以相互配合。可以自动识别在路线当中有哪些障碍，并自动规避，它们相互之间是互联的，这个技术对我们未来实现高柔性的物流服务，对物流技术的社会化会起到很大的推动作用，将来这种小型的、拟人的智能物流搬运机器人，可以使每个家庭出行更加方便，它能够帮忙携带货物。

从信息维度看：物流技术的七大发展趋势

在信息纬度上，它的技术发展路线也有很明确的轨迹，从上世纪八十年代到现在，四十年来每十年就有一次技术的飞跃，八十年代的PC，九十年代的Windows操作系统到2000年的电商和互联网技术，2010年的移动互联网技术，再到2020年德国弗劳恩霍夫物流研究院在全球首先提出了硅经济，是未来物流在扮演数字经济主体时它要发挥的作用，因为弗劳恩霍夫就是要打造开源的软件平台，为未来的数字经济提供支持。

（1）智慧供应链云平台

尤其是通过这次新冠疫情，我们体会到了供应链的重要性，体会到智慧供应链对解决供应链当中的瓶颈和短板会发挥重要的作用。所以我们现在突出研究的是供应链的透明化问题，因为很多企业的供应链上游信息是不透明的，信息没有打通，通过智慧供应链平台我们打通它。智慧供应链云平台是在供应链领域，在物流领域，能够对实体经济提供支持的一个很重要的技术手段。

（2）5G与物联网技术的应用

进入硅经济时代，一切都是在毫秒级上，毫秒级不仅要实现高效的算法，用超强的算力来实现，还要有5G技术去快速、无延时地传递数据。

（3）数字孪生与元宇宙技术的应用

数字孪生与元宇宙技术的应用，已经成为一个很重要的应用领域。

上图是我们研究院研究的Bin：Go技术，是一种无人机，也是一种低碳技术，正常情况下它在仓库里是滚动的，因为滚动效率是最高的，我们应用这样的数字孪生技术来推动物流技术的进步和发展。

这是一个应用案例，基于数字孪生与元宇宙技术的多域虚拟测试台的研究，这种技术是利用数字孪生技术来实现物流系统的离线或者虚拟调测。我们知道很多技术，尤其是在实施阶段，现场投入的人力非常大，时间非常长，而且很多工程师还要在现场作业，如果这些技术都能够在虚拟层面完成，到现场只需要一些技术工人简单地做一些安装调试就可以了，可以大量节省高端人才的现场工作时间，同时能够更快地实现系统的实施和落地。

（4）人工智能技术的应用

人工智能技术在物流领域的应用是非常普遍的，中国在人工智能领域有我们独特的优势，无论视觉检测、人脸识别还有语言识别领域都做了很多的工作。德国在多智能体技术这方面做了很多的研究，所以他们的应用比我们更成熟。深度学习技术在物流预测与决策系统这方面的应用，也是未来我们要重点关注的技术方向。

这是我们基于多智能体技术和德国合作的一项技术，通过某烟草局的项目可以看到，本来这家烟草公司已经采用了相对来说非常优化的一套系统，是基于运筹学算法的优化。在它的基础上再进行优化，基于这种多智能体技术对路径的规划，对车辆的调度，能够达到更优的水平。从11月1～22日的数据分析可以发现，行程数和总里程数显著降低，减少车辆的投入接近30%，总体减少接近20%，这对实现低碳、物流成本优化是一种很好的技术尝试。

（5）区块链技术的应用

这是在物流领域不可缺少的技术，尤其进入数字经济时代，全球供应链各个参与者们之间自动的交易，或者交易的自主化都需要区块链技术的支持。数据的安全、数据主权的保证，也是靠区块链技术来实现。

（6）国际数据空间技术的应用

这是德国弗劳恩霍夫研究院提出来的。尤其我们做物流的同行们，大家认识到它的重要性，因为在信息纬度上它确确实实是对主体经济、对未来的数字经济是一个非常重要的组成部分，因为物流贯穿了整个产业链，里面有大量的数据，尤其是现在对智能传感器的应用，在物联网领域的一些应用。物流设备有大量的数据，这些数据需要安全的交易，产生的这些数据是有价值的，它是在数字经济时代的“原油”，它的产权属于谁？我们就靠国际数据空间技术来保证。

在这个领域我们正在和德国开展合作，因为这些是中德两国政府间的科技创新合作，由两国政府总理签署的，我们现在正在承接和德国在IDS、国际数据空间以及欧盟的数字经济框架的合作。

（7）硅经济

硅经济是基于物联网，基于人工智能以及区块链等技术建立的物流平台经济，在这里面我们要实现的是微秒级的操作，微秒级的调度、监控等等，进一步实时地完成各种操作。这对物流技术来讲就是一个巨大的商机，也是一个巨大的挑战。

硅经济非常新，还在研发当中。德国联邦政府投入几千万欧元来支持德国弗劳恩霍夫物流研究院做硅经济的研究。在实体经济时期，大家都知道德国99%的企业（从数量上来讲）是中小企业；到了数字经济时代，德国人仍然希望保持这样的经济模式，在经济上是基于这种中小企业稳定的经济圈。德国提出硅经济希望打造的是平台经济圈，大家可以没有门槛地进入，未来就可以在实体经济里面打造很多的隐型冠军，在数字经济时代，德国人也想通过这种硅经济技术来实现在他们在实体经济时代一样，以做专项为主的各种各样的中小企业为主的经济体系，这是值得我们去研究的，通过跟踪了解他们的发展，来对国内的数字经济做指导和参考。