新形勢下航空物流的數字化轉型研究與探索

■ 李威 曾曉亮 郭宇眉 蘭洋/中國南方航空股份有限公司工程技術分公司（機務工程部）

航材智慧物流是通過智能軟硬件、物聯網、大數據等智慧化技術手段，實現航材物流各環節精細化、動態化、可視化管理，提高航材物流系統智能化分析決策和自動化操作執行能力，提升航材系統安全運行保障效率的智慧化模式。

0 引言

從第一次工業革命以來歷次技術革命都會圍繞一個核心技術展開。第一次工業革命是蒸汽機，第二次工業革命是電力，信息革命是計算機和半導體芯片，而當下大數據和機器智能帶來了智能時代，即采用新技術全面升級產業鏈，為行業企業發展帶來無限機會。

2022 年南航首屆機務智慧維修創新大賽新技術創意賽道，工程技術分公司航材管理中心以建立安全、高效、智慧的航材系統為目標，采用先進的信息與通信技術、人工智能、大數據、云計算等技術構建南航航材智慧物流運營中心。

1 項目概述

2017 年，中國民航首次提出了“智慧民航建設”的概念。“十四五”時期民航“一二三三四”總體工作思路中明確要求“智慧民航建設要有新突破”，要把推進智慧民航建設貫穿到行業發展的全過程和各領域。

2021 年，南航集團提出打造“智慧南航”的行動計劃，通過新技術應用和先進管理機制賦能，推動南航向建設世界一流航空運輸企業邁進。

2021 年南航工程技術分公司成立，公司提出在一體化的基礎上，全面推進“市場化、一體化、產業化、國際化”發展。因此，航材管理中心需加強對各基地的集中管控能力、提升航材安全運行保障能力、完善航材產業市場化經營機制、全面提升航材管理核心競爭力和價值創造力。

從南航集團行動計劃和技術公司發展的需求來看，航材管理亟待向數字化、智能化和智慧化轉型。目前，數據傳輸的信息與通信技術、數據存儲設備、機器智能、數據收集設備、數據挖掘技術、人工智能應用、云計算等技術都較為成熟且得到了廣泛應用。

南航技術工程分公司擬從管理和信息系統兩個方面進行一體化建設。管理模式從串行推行趨向合作協同；信息系統連接各基地，重構技術公司航材資產地圖。航材全生命周期實現數字化、智能化，為航材適航安全、科學決策提供強有力的支持。

2 解決方案的架構設計

南航技術工程分公司堅持問題導向、目標導向，從管理模式和數字化建設兩方面著手，構建以云機務為底座的智慧物流新架構，如圖1 所示。管理模式主要是增強“總部管總”的職能，統一工作標準、優化業務流程、打通業務流和鏈接信息流；智能化建設則是開展航材庫房基于物聯網技術的升級，引入智能設備、建設精細化管理的智慧物流信息系統，實現信息系統、庫房設施、機器設備的互聯互通，對航材全流程進行可視化監控。

圖1 以云機務為底座構建智慧物流新架構

智慧物流旨在建立安全、高效、智能的數字化智慧倉儲物流系統，重塑航材倉儲物流的業務終端，實現智能化決策、精益化管理、無人化協同、可視化監控，即航材出入庫全生命周期狀態可視、事件可管、業務可控。

2.1 增強數據感知能力，重塑業務聯接方式

智慧物流是通過終端層和聯接層的搭建重塑業務聯接方式的，終端層是由各類傳感器、攝像頭、手持作業儀器等組成，聯接層是由5G、路由器、局域網等組成。

2.1.1 終端

終端是智慧物流系統的“神經末梢”，是智慧物流系統實現對航材感知的基礎，是智慧物流的起點。常用的感知技術有：條形碼自動識別技術、RFID感知技術、GPS 移動感知技術、傳感器感知技術、紅外感知技術、語音感知技術、機器視覺感知技術、無線傳感網技術等。這類技術是以計算機、光、機、電、通信等技術的發展為基礎的一種高度自動化的數據采集技術，通過特定的識別裝置，自動獲取對象的相關信息，并提交后臺的處理系統進行后續處理，幫助人們快速、準確地進行海量數據的自動采集和輸入，已廣泛應用于倉儲、運輸、配送等物流作業環節。

2.1.2 聯接

智慧物流聯接層是智慧物流的神經網絡，主要由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、傳感網等組成，用于連接并實現多個“神經中樞”之間的信息交互。具體功能包括尋址和路由選擇，聯接的建立、保持和終止等，并利用大數據、云計算、人工智能等技術分析處理感知信息，產生決策指令，再通過感知通信技術向執行系統下達指令。

目前南航在維修相關的各類應用場景全面鋪設5G 基站。智慧倉儲系統與大量的智能設備需要通過廣覆蓋、深覆蓋、低功耗、大連接、低成本通信技術進行連接。5G 作為關鍵傳輸層技術，以其更高速度、更低時延的優勢，實現無縫接入物流架構中，使得物流架構中運用的智能設備無人車等得以順暢實施。而這類技術和設備的使用順暢性和高效率，是4G 及之前的通信技術無法達到的，如遠程實時監控、復雜環境的無人配送、超大規模與超高要求的視頻采集與傳輸等場景。在5G 無線網絡全覆蓋的前提下，無論是對物流全流程，還是單個作業環節，無論是管理人員，還是具體業務人員，無論是平板電腦，還是智能手機，都可以在任意位置使用一個終端、一套應用，完成對所有場景的管控，實現全場景智慧化操作。

2.2 搭建智慧物流平臺，推進“上云用數賦智”

智慧終端獲取的生產數據、運營數據將上傳南航云平臺，建立數據中心，實現數據的匯聚、開放和共享，打破數據孤島和壟斷。

數據上云后需要使用大數據處理技術等完成數據分析工作。通過搭建數據倉庫，把來源不同的、結構相異的數據進行加工，實現海量數據在數據倉庫中存儲、提取和維護。數據倉庫的存在，為用戶提供了任意提取數據的便利，而且在數據的提取過程中并不干擾業務數據庫的正常運行。數據挖掘是從大量的、不完全的、模糊的及隨機的實際應用數據中，挖掘出隱含的、未知的、對決策有潛在價值的知識和規則的過程。其目的是通過對數據的統計、分析、綜合、歸納和推理，揭示事件間的相互關系，預測未來的發展趨勢。通過對智慧物流相關數據進行優化、預測、診斷、評價、分類、聚類、影響分析、關聯規則分析、回歸分析等，為物流運營提供決策支持。

智慧物流平臺將運用人工智能技術實現數據賦能業務的目標。人工智能是新一輪科技與產業變革的核心驅動力，它可以被看作是正在積累歷次科技與企業變革的能量，并將其疊加釋放，從而快速催生一系列的物流領域新型產品、服務與業態結構。例如，智慧物流中使用智能配送機器人在提高運行效率、降低成本等方面發揮了重要作用。究其根本是，配送機器人通過激光感應系統的“雷達+傳感器”，對環境和路況進行全方位監測；通過圖像識別系統做出相應的決策；機器人通過后臺系統將航材配送信息發送給工作者，工作者通過人臉識別、輸入取貨碼、點擊手機APP 鏈接等方式取貨。

智慧物流平臺的建設消除了多系統、數據孤島的問題，實現了整個系統信息的收集、整合、分析和處理，對航材物流中各項業務進行預測和輔助決策，對業務流程進行實時監督和控制，做到精確分倉、合理調撥、先進先出、自動盤點，降低整體管理成本，提高安全運行效率。

2.3 搭建統一運營平臺，促進數據賦能業務

統一的運營平臺為各角色用戶提供一站式自助服務，實現業務運營中數據實時可視化，提前感知業務問題，自動預警潛在問題，在復雜環境中智能分析問題，洞察趨勢并推薦方案，支持業務客觀、精準決策。例如，基于GIS 技術的航材物流跟蹤，可以對空間信息進行獲取、存儲、編輯、分析和數據顯示，實現基于電子地圖的決策分析服務，包括將調撥信息、目的地信息、運輸信息、基地信息等數據進行集中并以電子地圖的形式呈現，實現形象化管理，達到運輸物流監控與管理等智能化目標；再如，倉庫環境的實時數據監測，根據環境變化自動向空調下發調節指令，實現倉庫恒溫恒濕、節能環保；航材定位管理，可以根據剩余架位空間與航材體積進行匹配、航材的領用頻率與該架位取件的便捷程度進行匹配，實現航材科學存放。

3 應用成效

基于以上架構，現階段南航技術工程分公司已投入使用了“智能領料柜”。工作者可以根據自己的需求在任意時間自行前往“智能領料柜”直接領用航材。

“智能領料柜”的應用主要實現了以下三方面目的：

1）自助替代人工。實現“工作者自助領取”替代“配送人員配送的流程”，有效提高工作效率，提升航材周轉效率，減少工作者60%的無效工時。

2）全過程數字化。配送、接收、退料等一系列跨部門協作的全過程記錄于系統，為后續優化公司維修調度和航材準備工作提供數據支持。

3）實現智能化。通過發料、庫存等數據和相應的算法，可以推送庫補預警，完成庫存管理。

4 展望

現代管理學之父彼得·德魯克曾說“物流是企業的第三方利潤源”，因此物流管理人必須學會從傳統的流通過程中發掘新利潤源的藍海。堅持“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念，融合物聯網、大數據、云計算等技術，加快倉儲機器人、AGV、無人機、“貨到人”技術的應用，建立基于大數據分析的航材供應鏈生態圈，推動行業高質量發展。