如何缩短新策略的设计和验证周期?如何实现高效优化?如何灵活分配资源。 面对瞬息万变的市场,物流行业面临着比以往任何时候都更加迫切的创新、降本增效需求。
在发展和变革的过程中,从图纸到建模,再到3D**,企业一直在尝试通过仿真来突破真实业务的瓶颈。 直到数字孪生技术的出现,作为新一代数智技术的巅峰之作,它能够实现复杂物理状态的1:1完美镜像,并具备高效的验证能力、持续分析能力和智能决策能力,成为企业数字化转型的重要支撑力量。 与仿真相比,数字孪生不是通过人工构思相应的虚拟世界进行离线仿真,而是利用真实世界数据进行99%以上的高保真数字孪生构建,在建立与现实世界相同的虚拟世界的同时,更有意义和价值的是利用数字孪生引擎进行现实世界与虚拟之间的实时或分时同步世界,并实现虚拟世界与现实世界的交互,然后利用现实世界的图像进行逼真的测试、算法验证、现实控制和用户服务等,以虚拟世界的“升阶方式”解决现实问题。
在物流链条、计划、决策等领域,数字孪生技术可以带来显著的提升和提升。 数字孪生可以模拟完整的物流履约环节,以及物料在各物流节点、各物流渠道的运行结果,特别是在以中转为核心的相对标准化的物流履约系统中,由于场景的确定性更高,数字孪生可以提供更有价值的解决方案。 应用物流数字孪生来识别潜在的中断有助于开发更强大、更有弹性和更高效的物流网络。
SF Technology Co., Ltd.与Rogo Research联合发布物流数字孪生 2024创新性提出物流数字孪生理念:物流数字孪生 (LDT) 是物流实体和流程的虚拟数字表示。 它是数据对象之间各种关联的动态、实时和分时表示,这些关联最终构成了物流实体的运作方式。 整个相应物流实体及其运营环境中所有相关数据的物流数字孪生。 考虑到物流行业运营场景和业务需求的特点,定义强调物流的物理和数字表示在整个生命周期中以指定的频率和保真度同步,而不是强调双方之间的实时交互和数据的自动交换。
图:物流数字孪生概念架构随着技术的不断发展和推广,我们看到物流数字孪生在厂内物流、智慧仓储、智慧运输、港口航运等场景中的应用越来越多,物流数字孪生解决方案玩家不断涌现。
作为物流科技的探索者,顺丰科技以前瞻性的战略思维和专业务实的精神,率先将数字孪生技术研发应用于物流核心场景,打造了既可可视化、可交互,又能将算法验证效率提升600倍、保真度高达99%的数字孪生系统。成为物流行业首家大规模研发应用数字孪生技术的企业。
顺丰针对三大核心物流场景的数字孪生落地实践,包括数字孪生中转场、数字孪生物流网络和数字孪生货运机场
·从点开始:数字孪生过渡场
对于物流行业来说,中转配送是其普遍面临的复杂场景之一,尤其是小包裹,波动性大,分拣计划需要经常调整,是影响分拣效率的关键因素。 行业传统做法是依靠经验丰富的高级管理人员手动制定分拣计划,但受限于验证环境缺乏,验证周期长,效率低下。
顺丰科技率先给出了这个重要话题的答案:建立中转领域高度逼真的数字孪生,为物流中转领域提供端到端的高真实化孪生验证环境在高度逼真的虚拟环境中,对在真实环境中难以评估的策略、算法、解决方案进行评估和验证,并根据数字孪生中的评估验证结果对相应的策略、算法和解决方案进行优化,提高相应的指标和性能,解决业务中的诸多实际问题。
图:顺丰物流数字孪生应用-小件分拣计划优化 顺丰科技自主研发并构建了高保真数字孪生传输场,不仅外观相似,而且在数据核心和机制核心上具有高度的真实感,整体保真度达99%以上,足以反映现实世界中的真实物理情况。 只需在虚拟世界中调整参数,即可快速验证新策略的可行性和有效性。 顺丰速运通过这个数字孪生转运领域验证了一系列问题,如:新的分拣方案好不好;在件数较少的情况下,特快专递能否在规定时间内分拣;当数量较少时,可以少开一台分拣机等。 现在,借助这项技术,可以在一天内在虚拟环境中迭代验证和优化 1,000 个分拣计划,从而实现几乎零成本和高质量的转换。 快速反馈和优化,使得数字孪生站点输出的分拣规划流程更加顺畅合理,中转场的生产能力得到快速提升,中转场的包裹流转速度大幅提升。
截至2024年11月,顺丰基于数字孪生技术的小件分拣计划优化已得到广泛落地:已构建数百台数字孪生分拣机模型,小件分拣计划优化的数字孪生解决方案已在全国数十个中间站点部署应用。
·从点到面:数字孪生物流网络
在物流网络优化的场景中,顺丰科技提供的解决方案有:将现实中的网点、车站、中转站点等物理实体抽象成虚拟世界中不同特征的节点,根据现实世界的外观串联起来,形成数字孪生物流网络。 当具有相同重量、体积、时效等特征的虚拟快递流经这个数字孪生物流网络时,可以模拟这些快递的完整轨迹。 顺丰速运通过双胞胎反馈的数据,使智能算法计算并推断出快件的最佳运输路线,合理安排车辆、场地、人员等资源。
图:顺丰物流数字孪生应用-物流网络优化数字孪生**建模顺丰速运通过基于数字孪生的运筹优化技术的综合应用,平均每月可为一个城市节省500多条路线,双胞胎推荐的网络策略采用率达到95%以上。
·横向扩展:数字孪生货运机场
在智慧货运机场场景中,顺丰速运提供以下解决方案:融合大数据、AI、VA视觉分析等技术的应用,自主研发搭建智慧机场数字孪生系统——云镜通过对地理信息、建筑模型、运营实体、飞行物流、分拣设备、业务规则等实体机场运营数据进行全流程数字化映射,使实体机场与数字孪生机场数据同步交互优化,实现机场空侧停机坪三大业务板块的开放协同联动, 快递分拣中心和机场陆侧运输,打造“事前策划预演、事中动态调整、事后复盘优化”的完整闭环。
图:顺丰物流数字孪生应用-云景整体框架云景数字孪生系统广泛应用于花湖机场从规划、建设到运营的多种场景,为机场设计选型方案评估验证、资源优化配置、安全高效运营等重要决策提供有力支撑。
从长远来看,顺丰的数字孪生愿景是用数据代替经验,让算法验证未来。 顺丰团队认为,随着数字孪生技术在物流行业的应用日趋成熟、趋向规模化,数字孪生场景将从单点场景逐步拓展到全流程,甚至从物流场景扩展到更复杂的上下游链条场景。
未来,物流和第一链的数字孪生将连接更广泛的价值链和整个领域的物理世界,现实世界中每个企业和个人的行为都会对虚拟世界产生影响。 随着两个世界不断相互监控、相互借鉴、相互影响、适应性调整,物流与第一链的数字孪生将创造无穷无尽的价值,不仅为物流领域的发展带来新的生产力驱动力,也给用户、企业、价值链乃至整个世界带来巨大冲击。 迈向物流生产力快速变化的可预见未来!
物流数字孪生 2024
顺丰科技联合罗歌研究院,结合多年的数字孪生理论研究、技术跟踪与实践,发布了《物流数字孪生***2024》。 *围绕物流数字孪生的发展背景、概念特征、应用实践、引领创新发展空间等,为物流行业提供物流数字孪生的全景呈现,希望加速行业生产力的创新与变革,实现数字孪生的共同价值。
作者 |徐玉然
** 物流沙龙
本文为作者个人观点,不代表物流沙龙立场。