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基于物联网技术的汽车供应链物流管理系统研究
时间:2020-10-23 19:28 | 栏目:物流管理 | 浏览:次
硕士论文网第2020-10-23期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇物流管理文章《基于物联网技术的汽车供应链物流管理系统研究》，供大家在写论文时进行参考。
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本篇论文是一篇物流管理硕士论文范文，众所周知，汽车工业是一个生产工艺复杂和服务网络广泛的行业，没有任何一家汽车制造商能够独立完成从原材料加工、整车生产到将成品汽车送到顾客手中、以及售后服务的全过程。供应链思想的广泛深入可以使整个汽车行业里上下游企业间加强信息共享和协同运作，实现整个汽车供应链的增值效益。当前世界各大汽车制造业之间的竞争，由单一企业之间逐渐发展成为供应链之间的竞争。
第一章 绪论
1.1 研究背景
改革开放以后，中国汽车工业发展迅速，成为我国国民经济发展的重要支柱产业。中国汽车业对整个国民经济的增长、促进就业和增加税收都有着至关重要的作用。中国已经进入汽车社会，汽车将是在继房地产之后中国消费者下一个热点消费领域，我国汽车市场也被认为是未来发展最具潜力的市场。根据中国汽车工业协会发布的近十年统计数据显示，如图 1.1 所示，从各年产销量数据可以看出中国汽车产业一直处于稳步发展之中。观察历年产销量增长率发现，2008 年我国汽车产销量增幅首次低于 10%，主要原因是由于受全球世界经融危机的影响。在 2009 年，国家为了缓解国际金融危机压力、实现经济稳步增长，提出了一些包括购置税优惠、汽车下乡、节能惠民产品补贴等多重鼓励消费的优惠政策，对汽车消费市场的刺激作用明显，所以当年汽车产销量双双突破1300 万辆，同比增长率达到 45%以上，首次成为世界汽车产销第一大国。在 2011 年，前两年应对金融危机各项刺激消费政策中断，多年来中国汽车产销量持续快速增长的态势被紧急刹车。但是，紧急刹车之后带来的不是陷落，而应该是市场的优化、整合、升级和沉淀。到 2012 年，中国汽车产销 1927.18 万辆和 1930.64 万辆，同比分别增长 4.63%和 4.33%，汽车产销双双超过 1900 万辆，出现了逐步回升的态势。所以，从 2008 年开始，中国汽车进入以相对低的增长速度发展的时期，这个时期预计会持续 13~15 年。随着经济全球化的发展，汽车产业已经发展成为最典型的全球化特征产业，其重要标志是汽车产业资源的全球性配置。中国汽车市场竞争也日益激烈，目前，汽车市场上有上千种款型的汽车在销售，上千家企业和品牌在竞争，汽车行业的市场竞争比任何一个时候都严峻。在当前中国汽车产业进入较低增速发展的时期， 为应对激烈的竞争，更高的满足消费者的需求，降低产品价格，提高服务质量，已经是大势所趋。从汽车整车生产企业的角度看，由于利润空间的缩小，减少生产成本的要求越来越迫切。发展具有先进技术的汽车供应链物流，不仅有利于实现全球性的采购、生产和销售的优化配置，还可以提高汽车供应链物流效率，使得汽车生产供应模式更优化、更精益，达到缩小生产成本、扩大利润空间的目的。汽车工业已经进入大规模定制时代，汽车制造企业按照用户需求个性化定制生产，客户需求订单处于供应链的最前端，而且，用户要求定制速度越来越快，对汽车供应链物流的效率和信息化提出了更高的要求。汽车物流是要求各个环节衔接的必须十分精细的高技术供应链，被全球所有物流行业公认为复杂性和专业性最强的领域。通过在汽车供应链物流中引进物联网技术的应用，可以提高汽车供应链的自动化和智能化，达到控制成本和提高效率的目的，从而实现整体效益和提高整体竞争力。
1.2 研究意义和目的
通过把物联网这个空泛的概念切实应用到汽车供应链物流实践当中。将现代信息技术与物流活动完美结合，使得物流运作更加高效，对大量数据、信息的采集、分析、处理和更新实现自动化和智能化，信息传递实现标准化和实时化。将物联网技术与复杂的汽车供应链物流相结合，凭借物联网的先进性对汽车供应链物流进行改善，可以得到一些显而易见的效益。对汽车供应链中所有物流活动实时监控，使得所有供应链中的企业都能在最短的时间获取准确的市场信息，提高了企业对市场的响应能力，同时，在保证采购供需稳定、生产过程稳定控制、降低仓储管理成本、提高销售效率以及售后服务效率等方面都有显著成效。通过物联网技术强大的实时信息管理能力，使得汽车供应链物流信息传输快速、准确，大大降低了由于信息滞后或错误带来的多余成本和损失，成为提高汽车供应链物流效率的关键。通过物联网技术，为每一个物品贴上电子标签，不仅能够实现供应链各环节信息的无缝连接，还可以建立更加科学合理的汽车供应链物流流程，使得供应链运作流程更精简和便捷，对于提高自身生产服务水平和市场竞争力具有重要意义。本论文通过对汽车物流供应链物流管理现状进行分析，分析物流管理环节对物联网技术应用需求，通过合理运用物联网技术，设计汽车供应链物流管理流程。建立一套集成智能的物联网汽车供应链物流管理系统，为汽车供应链物流管理相关企业开展物联网技术应用提供一个参考。
第二章 物联网技术在供应链物流管理中的应用
2.1 物联网理论基础
最早的物联网定义是 1999 年的由麻省理工学院 Auto-ID 研究中心提出的，其定义为：物联网就是利用射频识别（RFID）和条码等信息与传感设备把所有物品连接起来，实现智能化识别和管理。其实质利用 RFID 标签对客观物体进行标识是利用 RFID 技术、EPC 编码技术等信息采集和传感技术，通过计算机互联网进行数据交换，实现物品之间的自动识别和信息共享。物联网作为继计算机、互联网之后世界第三次信息技术革命，物联网所带来的产业价值将会是互联网的 3 0 倍。目前对于物联网定义普遍认可的是：利用激光扫描的信息传感设备，通过射频识别、红外感应和全球定位等先进的技术，按照一些规定协议，在互联网的基础上，建立一种物品与物品之间的连接网络，在这个网络里可以进行物品之间的通信，从而实现了物理世界的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网是“物物相连的互联网”，是在互联网的基础上，将用户端延伸和扩展到物理世界（物物之间或物人之间），进行数据交换和通信的网络。互联网是以人为本，而物联网则需要以物为核心。物联网中的“物”需要具备一些特定条件：具有可被识别的唯一编号；具有专门的程序负责信息交换；具有传输通路且遵循某种协议；具有信息存储功能；具有处理能力和控制能力。物联网技术的应用可以分三步来实现，第一步：实现无所不在的感知，利用各种传感设备和技术感知各类物件信息。第二步：实现互联互通和信息共享，通过有线或无线的方式接入处在不同环境和场所的不同的网络或应用系统。第三部：实现智能化服务，根据用户需求提供个性化的信息服务并支持智能处理和辅助决策。按照物联网功能实现所要完成的步骤，人们通常把物联网分为三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层负责采集物体信息，实现物体的识别，网络层通过数据通信网络将采集信息传递到中央信息系统，应用层提供实际应用服务支撑，通过开放性的互联网实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。这三个层次完美结合，实现物联网全面感知、可靠传递、智能处理三方面的能力。物联网基本架构如图 2-1 所示。感知层处于三层架构的最底层，是物联网的皮肤和五官，主要功能是识别物体和采集信息，与人体结构中的皮肤和五官功能类似。从技术层面考虑，感知层包括数据采集子层和通信延伸子层两个子层，前者实现对物理世界的感知识别、信息采集和自动控制；后者通过延伸网络将物理实体连接到网络层，并实现信息数据的传递，向上传递感知与检测信息，向下完成监督与控制。应用的相关技术包括：EPC 标签、识读器、RFID、传感器与传感网、短距离无线通信等。网络层处于三层架构的中间层，是物联网的传输中心，主要功能是实现数据信息的传输，通过不同协议之间的互联互通和多元数据的融合与共享，将从感知层获得的信息数据进行处理后传递给应用层，实现物联网的数据信息互通、物与物互联。从技术层面考虑，网络层包含接入网子层和核心网子层，前者负责感知层与网络层之间的数据互联，后者负责网络层与应用层之间的数据互通。应用的相关技术主要是有线通信技术和无线通信技术。应用层处于三层架构的最顶层，是物联网的社会分工。根据用户实际业务需求和操作方便提供的特定的服务，是物联网技术应用的直接体现。在应用层用户不用了解服务是如何实现的，只需要关注满足自己需求的服务。从技术层面考虑，应用层由支撑技术子层和应用服务子层组成，前者负责接收来自网络层的数据，并按照用户需求进行数据处理；后者则是将加工后的信息以一种服务的形式呈现给用户。应用的相关技术主要有高性能计算、云计算、数据库与数据挖掘等。
2.2 物联网在供应链物流管理中的应用
中华人民共和国国家标准《物流术语》（GB/T18354-2006）中给出的供应链定义是：生产及流通过程中，涉及将产品或服务提供给最终用户活动的上游与下游企业形成的网链结构。现代人们普遍接受的供应链的定义是由马士华教授提出的：供应链是以核心企业为中心，以客户需求为前提，从供应商进行采购原材料开始，经过制造商的制造加工制成半成品或成品，再通过经销商和零售商将产品送到消费者手中，对上述各个环节进行协调，并对过程中产生的信息流、物流和资金流的双向流动进行控制和管理，连成了一个整体的功能网链结构模式，达到提高整体效率的目的。其网络结构如图 2.2 所示。根据这个定义物料在供应链上经过上下游不同企业的制造加工、组装、仓储、运输、分销等过程户而增加其价值，所以，供应链也是一条增值链。供应链管理可以说是从物流管理发展而来，但又高于物流管理。物流管理的对象时物料流动和与物料流动密切相关的活动，而供应链管理范围更广，包括商流、信息流、资金流、增值流等，物流管理也在其中。物流管理就成为供应链管理的一个关键组成部分，企业往往通过物流管理实现降低成本达到商品增值，提高物流效率来减少存货及配送成本，已经成为企业提高其供应链效率和竞争力的重要手段。供应链管理是物流管理的拓展与延伸，是物流管理内部一体化向外部一体化发展的一种新战略。供应链管理是一种集成的管理思想和方法，以满足最终用户的所有过程为目的，从供应链的总成本最少的角度，不仅仅是单纯地追求某一个环节优化，而是整个供应链运作达到最优化。通过对供应链中所有环节进行计划、组织、协调与控制，建立供产销企业“合作—竞争”的战略合作伙伴关系，实行优势互补，最大程度的减少成本，实现供应链整体效率最优。是一种跨企业的管理，包括整个链上的供应商、制造商、批发商、和零售商在内的所有不同企业，运用系统观念进行集成化的规划和协调。通过建立企业之间的供应链战略合作伙伴关系，可以实现提高客户满意度、降低公司成本、企业整体“流程品质最优化”三个方面的管理意义。在供应链的链条上，所有成员企业是一个整体，要彼此真正共享信息、共担风险、共同获利，各节点企业处于一种既合作又竞争的关系中，实现高效的供应链管，为各节点企业带来利益，达到供应链管理的最佳水平。物联网技术在供应链物流管理中发挥着重要作用，基于物联网技术的实时信息处理技术可以实现从原材料采购、零配件仓储管理到半成品或成品的生产、再到商品运输途中、以及配送销售过程甚至是退货和售后服务等供应链上所有的环节实现快速、实时、准确的随时获得所需产品相关信息。供应链中的所有成员都可实时获得其他成员的业务运行信息，使得整个供应链成为一个透明的体系，可以大大提高供应链的透明度和管理效率。
第三章 汽车供应链物流管理系统需求分析
3.1 汽车供应链物流管理
3.2 汽车供应链物流管理现状
3.3 汽车供应链物流各环节对物联网技术的需求分析
3.4 基于物联网技术的汽车供应链物流
3.4 基于物联网技术的汽车供应链物流
3.5 小结
第四章 物联网汽车供应链物流流程设计
4.1 基于物联网技术的汽车采购供应物流流程
4.2 基于物联网技术的汽车零部件仓储管理流程
4.3 基于物联网技术的汽车生产物流流程
4.4 基于物联网技术的汽车整车销售物流流程
4.5 基于物联网技术的汽车备件物流流程
4.6 小结
第五章 基于物联网的汽车供应链物流管理系统设计
5.1 物联网汽车供应链物流管理系统设计
5.2 系统感知层 EPC 网络搭建
5.3 系统应用框架设计
5.4 小结
第六章 物联网汽车供应链物流管理系统实现相关问题
6.1 系统开发技术原则
6.2 系统实际应用关键问题
6.3 系统应用物联网技术难点
6.4 小结
结论与展望
本文以汽车供应链物流为研究对象，将物联网这个空泛的概念切实应用到汽车供应链物流实践当中，首先，通过对现状的分析，确定汽车供应链物流各环节对物联网技术应用的需求；然后，对基于网联网的汽车供应链物流流程进行设计，并分析实现功能；最后，建立物联网汽车供应链管理系统框架和体系架构，搭建其实现网络，并对其应用框架设计实现技术进行分析。具体取得以下研究结论：（1）对汽车供应链物流管理体系现状分析，指出各物流环节需要运用物联网技术的问题包括：汽车采购供应物流中单据信息处理薄弱、供应信息与需求信息获取较难、采购过程不透明等问题；汽车零部件仓储管理中存在仓储作业提前期长、信息处理混乱且低效和无法实时了解库存数量和环境等问题；汽车生产物流存在基础数据不完善、不能实施掌握生产订单完成情况和客户需求以及产品质量控制不够严格等问题；汽车整车销售物流中存在物流过程掌控度低、运输资源浪费和销售效率不高等问题；汽车备件物流存在汽车备件需求很难预测、维修服务时间长、汽车备件很难快速准确选择等问题。（2）设计基于物联网的汽车供应链物流流程，包括：采购物流业务流程和原材料供应需求预测；汽车零部件仓储出入库管理流程和库存管理流程；汽车生产物流流程、加工工序控制流程和辅助配料管理流程；整车销售补货管理流程和客户需求管理流程；备件运输管理流程、备件库存控制流程和备件维修管理流程。（3）对运用物联网技术的汽车供应链物流流程实现功能进行分析，采购供应物流可以实现操作简单且信息处理高效、汽车零配件质量源头控制、对采购信息的数据挖掘等方面的功能；零部件仓储管理实现更加便捷、准确、快速的出入库作业、货物迅速精确定位、高效的智能化盘点和库存更好控制等方面的功能；生产物流实现定单的执行与完成情况查询、生产进度跟踪与控制、生产质量控制以及生产自动化水平提高等方面的功能；整车销售物流实现整车物流过程跟踪、库存和销售流程控制、销售效率提高等方面的功能；备件物流实现备件运输全程跟踪、提高备件库存周转能力、紧急订单的交付率以及备件维修效率和准确率等方面的功能。（4）对物联网汽车供应链物流管理系统进行设计，首先，提出系统设计目标，建立系统组成框架和系统体系架构。然后，设计系统感知层 EPC 物联网的搭建，通过 EPC中间件设计、实体语言标记（PML）、对象域名解析服务器 ONS、EPC 信息服务 EPCIS实现产品信息的采集、传输和查询等过程。最后，系统应用框架设计进行分析，提出应用系统设计目标，分析了基于 SOA 应用系统框架设计和实现。本文通过对汽车供应链物流各环节对运用物联网技术进行需求分析，然后设计基于物联网技术的汽车供应链物流流程，再对物联网的汽车供应链物流管理系统进行设计，具有一定的研究成果。但由于本人学识和能力有限，本论文还存在一些不足之处：本文是在理想化的情况下，利用物联网技术对汽车供应链物流流程进行设计的，实际应用时，需要对涉及企业的相关业务实际情况进行更全面的考察和分析。鉴于物联网技术的优越性，要充分发挥物联网在汽车供应链物流中的作用，切实提高企业物流运作效率，今后将从以下三个方面进一步研究。（1）符合各企业具体业务操作的实际应用程序设计，需要进一步深入研究。（2）物联网技术能够实现高效的物流作业依赖于物流信息系统的数据处理，设计开发与物联网技术结合又符合企业应用操作的综合物流信息管理系统非常关键。（3）物联网技术在企业的实际应用中，采用统一数据接口和数据传输的标准才能实现企业间信息共享，需要规范化使用物联网技术。
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