2025 年物流业的数字双胞胎:更智能、更快速的规划

2025 年物流业的数字双胞胎:减少成本和延误的 7 种方法

数字孪生越来越受到重视 供应链 因为在多变的需求、容量、天气和监管条件下进行规划是非常困难的。本文解释了 物流领域的数字双胞胎 从一个清晰、客观的角度来阐述:它们是什么、如何工作、在哪些方面增值以及如何开始而不过度。其目的是让规划者、工程师和管理者在投资前了解实际情况。.

图 67

什么是物流领域的数字孪生?

数字孪生是一个真实系统的数据驱动模型,通过频繁更新保持最新。在物流领域,该系统可以是仓库、运输网络、堆场,也可以是从供应商到客户的端到端流程。与静态图表不同,模型会随着订单、库存和计划的变化而更新。团队可以提出 “如果 ”的问题,比较选项,并选择更有可能实现成本和服务目标的行动。这就是 物流领域的数字双胞胎.

核心要素

  • 结构 场地、码头、门、车道、车队、存储位置、加工率、限制因素
  • 数据馈送: WMS/TMS/ERP/OMS事件、远程信息处理/物联网信号、需求预测、费率卡
  • 发动机 模拟流量和拥堵情况,优化路线和人员配置,预测需求和到达情况

孪生兄弟与仪表盘有何不同?

仪表盘描述发生了什么和正在发生什么。孪生估计了采取特定行动后可能发生的情况。.

  • 仪表板可监控停留时间、满单准时率和单笔订单成本等关键绩效指标。.
  • 物流领域的数字双胞胎 进行受控实验,例如将进货劳动力转移两小时,并估算队列长度的变化。.

两者都有用。仪表盘提供信息,双胞胎则开出处方。.

为什么要考虑 2025 年物流领域的数字双胞胎?

图 68

有几种趋势表明,采用这种技术是切实可行的:

  • 更好地从 WMS/ 提供数据TMS 和远程信息处理系统,具有标准时间戳和事件
  • 计算成本更低,几分钟内即可完成场景运行
  • 更频繁的规划周期,为运行方案创造自然的节奏

这些趋势在降低门槛的同时,对可视性和可靠性的期望也在不断提高。.

效益通常体现在哪里?

以下是七个方面 物流领域的数字双胞胎 产生可衡量的结果。每个部分都说明了问题、双胞胎的作用以及用于评估影响的证据。.

1) 网络设计和改道:相同的运输量能否以更少的里程来运输?

问题 随着需求的变化,网络的覆盖范围也在不断扩大。.
双胞胎的角色 表示设施、服务区域、车道和服务水平;模拟重新分配和承运商组合。.
证据 总里程、运输时间分布、利用率、加急和每个订单的车道成本。.
实用说明: 在尝试全面重新设计之前,先从几条高流量车道开始。这样可以降低风险,提高学习效率 物流领域的数字双胞胎.

2) 仓库插槽和流程:哪种布局支持更快、更稳定的分拣?

问题 拥堵和过长的行驶路线减少了每小时的采摘量。.
双胞胎的角色 模拟拣选路径、存储位置和 SKU 速度;测试 ABC 重插槽、单向通道、波浪式拣选与无波浪式拣选,以及打包能力。.
证据 每条线路的行车时间、分组时的队列长度、每工时的线路数以及各班次之间的差异。.
实用说明: 在进行更广泛的变革之前,重新安排一小组 A-SKU 的位置,以展示其价值。.

3) 设备和车队维护:有计划的工作能否避免可避免的停机时间?

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问题 瓶颈设备的意外停机会产生连锁反应。.
双胞胎的角色 结合使用模式和故障曲线来安排维护窗口和准备备件。.
证据 不同维护政策下的预期吞吐量、避免的紧急停车、服务水平影响和备件周转。.
实用说明: 重点关注因停机而阻碍关键流程的资产,如入库分拣机或高空卡车。这与 物流领域的数字双胞胎.

4) 劳动规划和班次设计:怎样的日程安排才能满足 SLA 要求并尽量减少加班?

问题 人员过多会增加成本,人员不足会造成积压。.
双胞胎的角色 将预测订单与流程费率相结合,按时间计划工时和技能。.
证据 吞吐量与积压曲线、加班时间和队列稳定性。.
实用说明: 交叉培训方案通常会发现一些小的技能转变,从而稳定峰值。.

5) 库存位置和安全库存:库存应放在何处才能平衡服务和成本?

问题 库存过剩占用资金;库存风险低 缺货.
双胞胎的角色 测试多梯队政策和快速行动者更贴近需求的定位。.
证据 不同需求差异下的填充率、供应天数、转移频率和运营资本。.
实用说明: 将安全库存视为可以模拟的政策,而不是一个固定的数字。这种思维方式符合 物流领域的数字双胞胎.

6) 堆场和码头协调:如何减少停留和门冲突?

图 70

问题 到达的不确定性和有限的车门造成了排队现象。.
双胞胎的角色 模拟预约窗口、卸货率、门分区和堆场卡车路线。.
证据 停留时间分布、门利用率、失约率和堆场移动次数。.
实用说明: 试运行一个闸门或一个商品系列,以快速验证假设。.

7)风险和复原力:在压力下什么最先崩溃,什么是成本最低的变通办法?

问题 天气事件、罢工或港口减速会打乱计划。.
双胞胎的角色 对网络进行压力测试,并存储预先批准的操作手册,如备用路由、激增容量和备份运营商。.
证据 每种意外情况的服务成本与服务水平权衡。.
实用说明: 将操作手册保存在孪生系统中,因此响应时间只需几分钟,而不是几天。这就实现了 物流领域的数字双胞胎 在中断期间。.

开始需要哪些数据?

不需要完美的数据,但需要明确的假设。最低限度的数据集包括

  • 拓扑结构: 场地、码头、门、堆场容量、车道、运输时间
  • 价格 取货/包装率、卸货/装货率、行驶速度、设备容量
  • 流量: 校准的历史订单和发货
  • 制约因素: 轮班窗口、承运商停运、码头限制、车队服务时间
  • 目标: 服务水平、费用上限、处罚和奖励措施

在数据稀少的情况下,记录假设并进行敏感性测试,以确定哪些输入最能影响数据的结论。 物流领域的数字双胞胎.

我们如何验证双胞胎是可信的?

验证是持续性的,而不是单一的障碍:

  1. 在可接受的误差范围内重现最近的一天或一周。.
  2. 执行灵敏度检查,以便在关键输入发生变化时,输出也发生逻辑变化。.
  3. 运行反映所选方案的有限推广,并将关键绩效指标与基线进行比较。.
  4. 跟踪预测与结果的误差,并按设定的节奏调整参数。.

值得信赖的计划将验证作为常规质量控制,以便 物流领域的数字双胞胎.

典型的技术堆栈是什么?

图 71

务实的堆栈可避免不必要的复杂性:

  • 记录系统: WMS、TMS、ERP、OMS、远程信息处理系统/软件物联网
  • 管道: 针对批量数据的预定 ETL/ELT;针对登机口到达等关键信号的事件钩子
  • 发动机 对流量进行离散事件模拟,对路由和劳动力进行数学编程,并在有明显附加值的地方使用时间序列模型
  • 接口: 方案设置表、并排比较和可导出的行动计划,供规划人员应用

重点是运营团队的可用性,而不是持续的自定义编码。.

如何衡量投资回报率?

将每个试点与一个可衡量的关键绩效指标挂钩:

  • 运输: 每次装运的成本,准时取货/交货
  • 仓库 每小时取货次数、每订单生产线数、码头停留时间
  • 库存: 供应天数、缺货、陈旧库存
  • 服务: OTIF 和承诺到实际的周期时间

使用基准期和受控实施窗口。报告方差带而不是单点估计值,以反映正常波动。这样可以为以下方面创建可辩护的结果 物流领域的数字双胞胎.

结论:你应该期待什么价值?

物流领域的数字双胞胎 提供了一种在投入资源之前测试运营决策的系统方法。当团队定期针对重点问题使用这对孪生兄弟时,就会取得最显著的成果,同时假设透明,后续行动明确。这样做的好处是可以更快地进行循证迭代--利用比昨天更多的信息选择下一个计划。从一个具体问题入手,保持模型简单,仔细衡量结果,并不断改进。.

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