戴 博

（中國鐵建重工集團有限公司，長沙 410100）

高端裝備制造企業(yè)智能物流管理模式研究

戴 博

（中國鐵建重工集團有限公司，長沙 410100）

針對高端裝備制造企業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)鏈，提出了集成供應、生產(chǎn)、銷售、逆向物流，中央集控，分布式布局的智能物流管理模式。該模式構(gòu)建了跨時空、跨地域、信息集成、物物相聯(lián)的智能物流系統(tǒng)。該模式分步分階段實施后，可實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈物資、產(chǎn)品及服務的存儲、配送、回收的一體化運作，從而有效提升交付水平和質(zhì)量，并優(yōu)化供應鏈運作成本。同時，還將帶動產(chǎn)業(yè)鏈成員共同轉(zhuǎn)型升級，具備較好的探索和示范效應。

智能物流管理；高端裝備；分布式布局；中央集控；自動化倉庫

0　引言

近年來，我國經(jīng)濟正走入以優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新為核心驅(qū)動力，制造業(yè)特別是高端裝備制造企業(yè)已經(jīng)紛紛轉(zhuǎn)型，進入以提質(zhì)增效為特征的“新常態(tài)”。在互聯(lián)網(wǎng)+、中國制造2025與智能制造等先進思想影響下，制造業(yè)物流也將從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代物流體系，智能物流也因此成為轉(zhuǎn)型重點。

通常來說，智能物流利用條形碼、射頻識別技術(shù)、傳感器、自動定位系統(tǒng)等先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[1]，并結(jié)合大數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡通信技術(shù)，因此具有智能化、一體化、層次化的特點。智能物流在功能上要實現(xiàn)6個“正確”，即正確的貨物、正確的數(shù)量、正確的地點、正確的質(zhì)量、正確的時間、正確的價格，在技術(shù)上要實現(xiàn)：物品識別、地點跟蹤、物品溯源、物品監(jiān)控和實時響應[2]。

高端裝備制造企業(yè)[3]是指生產(chǎn)制造高技術(shù)含量、高附加值的先進工業(yè)設施設備的企業(yè)，一般處于價值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，決定著整個產(chǎn)業(yè)鏈的綜合競爭力，其生產(chǎn)組織通常具備多品種、小批量、客戶需求高度定制化、產(chǎn)品生命周期長、可靠性及質(zhì)量要求極高等特性。智能物流是為了實現(xiàn)產(chǎn)品及服務運輸過程的自動化運作和高效率優(yōu)化管理，在以高端裝備制造企業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)鏈中，一方面通過對物流資源進行信息化優(yōu)化調(diào)度和有效配置，來降低全產(chǎn)業(yè)鏈物流成本，另一方面，加強物流過程管控、提高物流效率，不斷改進物流服務質(zhì)量。因此，選擇建立合理、有效的智能物流管理模式具有重要意義。

目前，智能物流在高端裝備制造企業(yè)中方興未艾，對于企業(yè)如何構(gòu)建有效智能物流管理模式，參考文獻較為缺乏。房殿軍[4]對德國工業(yè)4.0背景下的智能物流系統(tǒng)建設進行了闡述，他提出智能物流是聯(lián)接供應、制造和客戶的重要環(huán)節(jié)，也是構(gòu)建未來智能工廠的基石。智能單元化物流技術(shù)、自動物流裝備以及智能物流信息系統(tǒng)是打造智能物流的核心元素。陳俊梅等[5]提出了基于工業(yè)4.0的智能生產(chǎn)物流系統(tǒng)模型及管理平臺，重點論述了智能配送模塊，包含瓶頸智能控制、智能配送和智能存儲等內(nèi)容。其平臺通過配送、緩存、倉儲的智能化減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的瓶頸和在制品。陳思蕓等[6]指出供應鏈環(huán)境下物流管理的新特點主要表現(xiàn)信息共享、協(xié)同合作、信息交流形式靈活及多樣化上，強調(diào)充分利用高科技信息技術(shù)，實現(xiàn)物流過程的敏捷化。

因此，本文聚焦高端裝備制造企業(yè)，提出了集成供應、生產(chǎn)、銷售、逆向物流一體化的智能物流管理模式，具備中央集控、分布式布局的特征。該模式有助于從全局角度優(yōu)化供應鏈物流運作，提升運作效率與成本，并已在國內(nèi)某世界五百強高端裝備企業(yè)進行深入探索與實踐。

1　智能物流管理模式

針對高端裝備制造企業(yè)，智能物流管理模式以企業(yè)各生產(chǎn)園區(qū)為中心，整合客戶、供應商上下游資源，形成全球分布式、中央監(jiān)控與調(diào)度式的物流網(wǎng)絡布局。

在該布局下，企業(yè)總部成為物流網(wǎng)絡的中央監(jiān)控、調(diào)度與指揮中心，實時監(jiān)控各分布式網(wǎng)絡節(jié)點運行狀況，并具備網(wǎng)絡資源集中調(diào)度職能。各節(jié)點賦予一定自組織和自治權(quán)限，相互之間能快速建立合作聯(lián)系。因此，將建立集中為主、分散為輔的混合式物流網(wǎng)絡管控模式及系統(tǒng)。該模式及系統(tǒng)將隨著市場情況不斷變化，允許節(jié)點的加入與退出，從而構(gòu)建動態(tài)演化的自適應物流網(wǎng)絡，以快速、有效地響應客戶需求變化。

該模式構(gòu)建了跨時空、跨地域、信息集成、物物相聯(lián)的智能物流系統(tǒng)，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈物資、產(chǎn)品及服務的存儲、配送、回收的一體化運作。該模式集成了采購供應物流、生產(chǎn)物流、成品及備件銷售物流、逆向回收物流，實現(xiàn)了三個方面的突破。

第一，合作范圍突破：物流合作參與方包括高端裝備制造企業(yè)、零部件供應方、裝備工程施工方、工程運維方、第三方物流、智能技術(shù)及服務提供方等多種角色；在地域上聯(lián)系程裝備生產(chǎn)地、工程施工及使用地、智能物流中心等。

第二，智能技術(shù)突破：在高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈上全面導入無線傳感網(wǎng)絡及射頻技術(shù)、智能物流成套設備及系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)及云計算等智能感知、監(jiān)控與決策分析技術(shù)，實現(xiàn)信息融合及深度挖掘分析。

第三，運營管理突破：實現(xiàn)高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈物資、產(chǎn)品及服務的存儲、配送、回收的一體化運作，并覆蓋裝備生產(chǎn)制造、使用及運維全過程，從而有效提升交付水平和持續(xù)優(yōu)化運營成本。

圖1　智能物流管理集成示意圖

2　模式核心內(nèi)容

智能物流管理模式強調(diào)以智能化、精益化管理思想為核心，結(jié)合各類信息系統(tǒng)及技術(shù)，圍繞高端裝備制造企業(yè)的投入、轉(zhuǎn)換、產(chǎn)出等環(huán)節(jié)開展物流活動。其中，投入是指零部件的采購供應物流；轉(zhuǎn)換是指企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)材料、零配件、在制品、成品的物流配送；產(chǎn)出是指公司對外銷售物流和服務物流，以及產(chǎn)品召回、廢棄物回收等逆向物流。

首先，在采購供應物流環(huán)節(jié)，須確保生產(chǎn)產(chǎn)品所需原輔材料、外購件、外協(xié)件等物資能及時、準確送達至企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)。制造企業(yè)下達采購訂單及到貨計劃，國內(nèi)外供應商通過第三方物流或自行完成物流運輸，具體過程如圖2所示。

本環(huán)節(jié)中，企業(yè)物流中心是銜接采購供應物流與生產(chǎn)物流的重要與核心節(jié)點。在高端制造企業(yè)，物流中心負責所有生產(chǎn)所需零部件供應管理，來自供應商的中小零部件按照到貨計劃準時送達物流中心，大型零部件通常根據(jù)生產(chǎn)計劃進度順序直送生產(chǎn)線邊。其中，多種先進物流管理方式深度融合：一為供應商管理庫存VMI，部分物資通過與供應商共享庫存信息，能在有效保證生產(chǎn)供應的同時，以較為準確的信息指導供應商生產(chǎn)及時補充庫存，減少需求波動對供應商生產(chǎn)的影響，從而有效控制供應鏈上整體零部件庫存。二為循環(huán)取貨Milkrun，對位于制造企業(yè)周邊的供應商，通過第三方物流循環(huán)去往各供應商處取貨并集中送至制造企業(yè)，從而確保市場所需物資的臺套配送，同時代替供應商自行配送、節(jié)省采購供應物流成本；三為準時化配送JIT（Just In Time），結(jié)合精益管理思想，將正確的零部件物資、以正確的數(shù)量、按正確的時間、送到正確的地點，從而消除物流過程浪費、提高物流配送效率。

圖2　采購供應物流管理示意圖

此外，智能自動化立體倉庫（如圖3所示）、無線射頻（RFID）等先進技術(shù)、設備及系統(tǒng)同步應導入其中，保證零部件物資庫存信息齊全、可追溯。自動化立體倉庫包含智能物流成套設備、倉儲信息管理系統(tǒng)WMS等核心內(nèi)容，可實現(xiàn)零部件物資在物流中心的自動入庫、出庫、貨位分配、分揀提示等，已經(jīng)在生產(chǎn)型工業(yè)中得以廣泛應用（周永華[7]，蔡安江等[8]）。WMS系統(tǒng)將與ERP系統(tǒng)有效結(jié)合，確保庫存信息準確、有效。

圖3　智能自動化立體倉庫示意圖

第二，在生產(chǎn)物流環(huán)節(jié)，制造企業(yè)在園區(qū)設計須考慮生產(chǎn)物流布局，按照精益物流思想進行規(guī)劃，呈現(xiàn)U字或一字型布局，從根源上避免物流活動浪費。生產(chǎn)物流包括從物流中心發(fā)出的零部件上線物流和內(nèi)部生產(chǎn)工序間的轉(zhuǎn)運物流。其關(guān)鍵在于各環(huán)節(jié)間的信息傳遞機制，應體現(xiàn)拉動式思路。制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是本環(huán)節(jié)的核心，車間生產(chǎn)計劃指令信息由它實時傳遞至WMS、ERP系統(tǒng)，指導零部件和在制品的準時化JIT、順序化JIS（Just In Sequence）供應與生產(chǎn)。同時，在生產(chǎn)完成后及時報工，其中記錄生產(chǎn)過程信息、物資信息、質(zhì)量信息并與每個產(chǎn)品綁定，隨后進入成品庫管理。

本環(huán)節(jié)中，自動化立體倉庫WMS系統(tǒng)與MES系統(tǒng)互相聯(lián)動，共同實現(xiàn)零部件物資的智能、快速分揀與配盤，其中“貨到人”技術(shù)已經(jīng)逐步開始得以應用（朱凌[9]），即采用貨動人不動方式對物資進行揀選作業(yè)，其揀選效率極高，是傳統(tǒng)拆零揀選的5倍以上，每小時可處理500訂單行以上；同時，誤差率可控制在萬分之五以內(nèi)。此外，自動引導機器人AGV也將發(fā)揮重要作用（劉振亞等[10]），供應生產(chǎn)線的零部件、工序間轉(zhuǎn)運的物資可通過AGV自動完成。

第三，在銷售物流環(huán)節(jié)，制造企業(yè)須按照客戶要求時間和周期將產(chǎn)品及備件準時、準確、高質(zhì)量的交付。銷售物流包括成品運輸、零擔/專車運輸、備配件運輸3種類型。由于高端裝備制造企業(yè)的成品和零擔/專車物流具備以下特性：產(chǎn)品通常體積和重量巨大，存在超寬、超重、超長情況；發(fā)運地點偏遠，運輸周期長；運輸費用高昂。因此，成品運輸和零擔/專車一般采用專業(yè)的、第三方具備大件運輸資質(zhì)的物流公司完成。備件運輸由于任務零散、臨時、交期極短，一般委托大型、網(wǎng)點布局廣泛的快遞公司。其中，制造企業(yè)一般導入運輸管理系統(tǒng)TMS，與客戶管理系統(tǒng)CRM、ERP系統(tǒng)、車輛定位系統(tǒng)互聯(lián)，進行運輸訂單安排、車輛調(diào)度、運輸過程跟蹤、承運商績效管理、成本統(tǒng)計與分析等工作。

本環(huán)節(jié)中，為快速滿足客戶售后及增值服務需要，制造企業(yè)一般會選擇區(qū)域適當建立配件中心，自行管理或由經(jīng)銷商進行管理，其庫存信息與企業(yè)內(nèi)部ERP系統(tǒng)、客戶管理系統(tǒng)CRM共享。

第四，在逆向物流環(huán)節(jié)，隨著國家對于綠色環(huán)保的重視、高端裝備保有量增大及使用壽命較長等情況，同時高端裝備制造企業(yè)陸續(xù)推出了經(jīng)營性租賃、融資租賃等供應鏈金融模式。因此，二手整機設備及備配件等維修、再制造業(yè)務量逐漸加大，得到了重點關(guān)注和發(fā)展。本環(huán)節(jié)中，二手設備運輸主要通過專業(yè)第三方物流公司完成。運輸管理系統(tǒng)TMS支持其業(yè)務工作。

綜上所述，智能標識、智能感知、智能監(jiān)控、智能排程與決策等要素貫穿以上四個物流環(huán)節(jié)，ERP、MES、WMS、SRM、CRM、TMS多種信息系統(tǒng)得到深入應用。在系統(tǒng)自動采集得到各種數(shù)據(jù)后，通過大數(shù)據(jù)分析及云計算技術(shù)對數(shù)據(jù)進行準確分析與挖掘，可實現(xiàn)供應鏈上各種物流過程中大量運籌與決策的智能化，為物流業(yè)務持續(xù)優(yōu)化提供智能決策支持。其中，運籌學（張成羿[11]）、智能啟發(fā)式算法（楊文強[12]）等技術(shù)可大量應用。舉例來說，智能決策包括但不限于以下三方面。

1）在采購與生產(chǎn)供應物流端，將需要數(shù)量的零部件、在需要的時候、送至需要的地點，并根據(jù)不同產(chǎn)品生產(chǎn)需要實現(xiàn)零部件動態(tài)智能組盤、組合配送。

2）在銷售及逆向物流端，動態(tài)進行配送調(diào)度、排程與路徑導航使得產(chǎn)成品、備件及服務合理組合、集中配送，并準時的、經(jīng)濟的交付至客戶處。

3）在全產(chǎn)業(yè)鏈端，綜合考慮供應商、各生產(chǎn)園區(qū)、經(jīng)銷商、客戶各處倉庫的零部件及備件的庫存信息，通過集中調(diào)度實現(xiàn)庫存共享、調(diào)撥、協(xié)同及快速補貨，減少供應鏈庫存成本和運輸成本。

3　模式實施策略研究

由于高端制造企業(yè)智能物流管理模式所含內(nèi)容眾多，涉及范圍廣，其建設一般需要分步分階段進行實施。

1）基礎建設階段

在高端裝備制造企業(yè)核心園區(qū)以建立智能物流中心（含自動化立體倉庫和倉儲信息管理系統(tǒng)WMS）為核心，實施上線企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)ERP系統(tǒng)，牽動制造企業(yè)內(nèi)部的營銷/計劃/運營/采購/生產(chǎn)/質(zhì)量/服務等職能，以及供應鏈的外部供應商、關(guān)鍵客戶、第三方智能物流技術(shù)及服務提供方，實現(xiàn)采購供應、生產(chǎn)物流關(guān)鍵環(huán)節(jié)的標準化、信息化、局部自動化及智能化。

2）深化建設階段

以建設供應鏈上的采購供應、生產(chǎn)、銷售物流一體化高效運作為主要內(nèi)容，初步納入逆向物流，并在高端裝備制造企業(yè)其他園區(qū)復制推廣智能物流中心運作模式。同期導入運輸管理系統(tǒng)TMS、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、客戶管理系統(tǒng)CRM、供應商管理系統(tǒng)SRM。該階段牽動供應鏈上所有供應商及客戶、第三方智能物流技術(shù)及服務提供方，初步建成智能物流管理體系，實現(xiàn)采購供應、生產(chǎn)、銷售物流的標準化、準時化、信息化、自動化、初步智能化。

3）全面完善階段

納入地下工程裝備產(chǎn)業(yè)鏈上的所有逆向物流，使得智能物流管理體系覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈。同時，進行系統(tǒng)深度開發(fā)與大數(shù)據(jù)挖掘應用，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的物流智能化、全自動化、高效化、柔性化，形成物流管理水平和效率持續(xù)提升機制。

4　模式預期效果

智能物流管理模式實施后，將從有形和無形兩個方面給高端裝備制造企業(yè)及全產(chǎn)業(yè)鏈都將帶來較大效益。

首先，針對以高端裝備制造企業(yè)為核心構(gòu)建的全產(chǎn)業(yè)鏈，模式將產(chǎn)生以下有形效益：產(chǎn)品及服務及時交付率提升20%；物資周轉(zhuǎn)提升20%，呆滯庫存比例降低20%；庫存總成本降低20%，運輸成本降低20%；物資齊套性、及時交付率、質(zhì)量合格率提升30%；物流倉儲、配送作業(yè)效率提升50%以上。

其次，模式還會帶來以下無形效益：對于高端裝備制造企業(yè)自身，通過打破傳統(tǒng)業(yè)務信息傳遞壁壘、消除信息孤島、建立重要信息橋梁，不僅能有助于制造企業(yè)營收持續(xù)增長，還能為建立以制造企業(yè)為核心、上下游垂直一體化整合的產(chǎn)業(yè)鏈布局提供堅實保障。通過實現(xiàn)供應鏈協(xié)同管控、上下游業(yè)務的快速協(xié)同處理，能夠優(yōu)化整體產(chǎn)業(yè)鏈運作，打造全產(chǎn)業(yè)鏈核心競爭力，建立智能化物流新格局，能及時快速準確的滿足市場需求，并為客戶提供更高質(zhì)量的交付水平，實現(xiàn)物流管理標準化、精益化、信息化。此外，模式將帶動裝備產(chǎn)業(yè)鏈上各成員的轉(zhuǎn)型升級，建立可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)合作聯(lián)盟，為我國高端裝備智能化、國際化、走出去提供重要示范效應和探索實踐。

5　結(jié)束語

展望未來，隨著面向高端裝備制造企業(yè)的智能物流管理模式逐步深入實施與完善，將成為高端裝備制造行業(yè)內(nèi)的物流綜合信息平臺，會有更多的物流信息需求方和供應方加入平臺，從而在更廣泛的層面建立物流合作。如此一來，將對所在行業(yè)社會就業(yè)、服務產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟

【】【】起到較大的帶動效益，體現(xiàn)中國智造思想的落地實施，對整個高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)步增長具有十分重要的意義。

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The research of intelligent logistics management mode in high-grade manufacturing enterprise

DAI Bo

F274

A

1009-0134(2016)07-0133-04

2016-05-04

戴博（1981 -），男，湖南岳陽人，博士，研究方向為供應鏈與物流管理、智能制造和合作博弈。