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数字孪生技术在物流行业的应用

作者:admin  点击次数:733  发布时间:2021-02-18

数字孪生(DigitalTwin)的概念,近年来逐渐为各大公司、行业所重视,并在研发、生产、物流等环节广泛应用。那么,数字孪生如何应用于物流行业呢?首先,我们要了解什么是数字孪生。

什么是数字孪生?

数字孪生已经在各行业中都被反复提及多次,我们可以把它理解为是“照镜子”,但比“照镜子”又多了一些内容。

数字孪生首先是一种“映射”,是真实世界里的事物在虚拟空间里的映射,这包括物理上的结构,事物状态和行为的变化。那些在真实世界中没有具体形态的事物,也能通过数据的形式记载下所有的历史行为。这就是一个“照镜子”的过程。比“照镜子”更多的是,通过这些历史数据的沉淀,数字孪生可以基于过往的经验来分析,精准预测未来的行为。

图|DigitalTwin(来源:GE.com)

数字孪生概念自21世纪初开始出现。该技术现在正慢慢进入物流领域。将数字孪生技术应用到物流中将有助于为个人或全球供应链网络的规划,设计,运营和优化带来更深刻的见解。

数字孪生在物流行业的应用
 

1、仓库和分拣中心的数字孪生

获得仓库和配送中心的数字孪生可能会对物流基础设施的设计,运营和优化产生重大影响。数字孪生可作为该设施的3D模型,并具有升级后的技术,可以查看在封闭空间内完成的移动和包装工作。仓库数字孪生可以支持设施的设计和布局,使公司可以优化空间利用率并模拟产品、人员和物料搬运设备的移动。

2、外包装的数字孪生

一个物理产品通常包括产品本身以及外包装,经过物流运输的产品则需要再加一层外包装。小件货物通常会集中放入一个更大更坚固的盒子里来满足长途运输中的标准化管理。比如适用于铁路运输,海运的集装箱,适用于工厂间运输零配件的板条箱。目前的技术可以通过扫描外包装上的条形码来追踪“包装盒”的历史足迹。另外再通过记录使用时长和日常检查来判定该包装能否继续使用。

数字孪生可以帮助缩短判断时间,并提供更科学的方案。借助3D扫描成像工具,能快速建立外包装的数字孪生。通过和预先设定标准模型进行对比,迅速识别是否存在凹痕和裂缝等潜在问题。再结合历史足迹信息,就能提供有关何时应该修理或进行报废处理的决定。除此之外,通过汇总历史数据,也有利于发现在运输过程中哪个地方最容易发生事故,从而有针对性地对这几个地方进行改善,精益供应链

3、运输过程中的数字孪生&地理信息的数字孪生

运输敏感的高价值产品,例如药品和精密电子元件,通常会加带一个能监视温度变化,包装方向,冲击和振动的传感器。最新一代的传感器提供越来越多的数据点,可以在运输过程中进行连续的数据传输。以roambee传感器为例,根据roambee官网所示,它无需网络基础架构,就能传输实时位置信息、实时温度状况,支持供应链中项目级可见性、供应链控制塔、多式联运场景。

4、物流枢纽的数字孪生

在物流枢纽,物流行为的众多要素都杂糅在一起,并且这些元素超越了单一企业范畴。例如运输工具卡车、船舶、飞机,订单和信息系统,以及机动性最强的——人。当大量数据涌入,多方利益交融时,不完善的信息系统就会严重影响枢纽的运作效率,造成错误和延迟。

新加坡国立大学联合新加坡港务局正在进行新加坡集装箱码头的数字孪生项目。数字孪生将帮助其优化新设施的管理。例如,通过仿真模拟,它可以为任何船只选择最佳的停泊位置。泊位选择的根据来源于船只尺寸大小,装卸操作所需的设备,空间和操作人员。

新加坡集装箱码头数字孪生实景

但是这个项目有很大的局限性。由于各部门各公司之间信息的不互通,或者考虑到信息保密性,很难实现与港务局或者其他公司实时共享相关数据。

目前数字孪生尚未在物流中获得广泛应用,至少未实现物流全流程的数字孪生。但在特定环节,许多关键的支持技术已经到位。但是,将各个环节的数据整合到一个完整的数字孪生系统中是一项非常复杂具有挑战性的工作。想要真正实现物流全流程的数字孪生,需要大量的资金投入,创新研发团队的人力投入。

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