供稿/上海天睿物流咨詢有限公司 邱伏生 編輯/馬晨

隨著智能制造的全面升級(jí)，物流技術(shù)在制造型企業(yè)的應(yīng)用日益廣泛和深入，物流技術(shù)越來(lái)越多的賦能企業(yè)經(jīng)營(yíng)，成為物料精準(zhǔn)、精確流動(dòng)的使能技術(shù)。對(duì)于物流技術(shù)如何切實(shí)有效的賦能智能制造，可以從以下方面入手。

需要提高物流與智能制造的關(guān)系認(rèn)知，重新定義智能制造物流

相對(duì)于社會(huì)物流、商業(yè)物流和航運(yùn)物流，制造物流有其特殊性，因?yàn)橹圃煳锪魃婕暗街圃炱髽I(yè)的產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)，以及針對(duì)采購(gòu)、生產(chǎn)、交付等產(chǎn)銷協(xié)同系統(tǒng)。從微觀的角度而言，涉及到每個(gè)產(chǎn)品的BOM 結(jié)構(gòu)、物料的精益、有序的流動(dòng)節(jié)奏，以及物料上線前的齊套與暫存、最終配送到工位加工或裝配，從而實(shí)現(xiàn)智能制造。其中最重要的特點(diǎn)和難點(diǎn)就是工位物流（如圖1 所示），一座智能工廠中，工位物流的好壞是衡量其生產(chǎn)節(jié)拍與物料流動(dòng)節(jié)奏是否有效把控、物流技術(shù)與制造設(shè)施是否有效聯(lián)通、人機(jī)協(xié)同是否無(wú)障礙、信息與物理之間是否匹配、庫(kù)存控制是否合理的標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f(shuō)，智能制造物流及其技術(shù)是智能制造的保障系統(tǒng)，是訂單交付的支撐系統(tǒng)和企業(yè)流動(dòng)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的使能系統(tǒng)。離開(kāi)物流及其相關(guān)技術(shù)的支撐，智能制造無(wú)法實(shí)現(xiàn)其低成本、高效率、柔性化的交付能力，從而最終停留在實(shí)驗(yàn)室階段。

圖1 典型的工位物流

物流技術(shù)在智能制造企業(yè)的應(yīng)用需要從功能性走向系統(tǒng)性入手

智能工廠從規(guī)劃到投入運(yùn)營(yíng)，都需要實(shí)現(xiàn)“規(guī)劃一體化、建設(shè)一體化和運(yùn)營(yíng)一體化”，不能將物流與制造割裂開(kāi)來(lái)看待。在當(dāng)今的物流技術(shù)市場(chǎng)中，絕大多數(shù)都是功能性的產(chǎn)品，這難以獨(dú)立進(jìn)入一個(gè)智能工廠物流體系的建設(shè)中，即使進(jìn)入也容易流于價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，從而形成“內(nèi)卷”。特定的某項(xiàng)物流技術(shù)需要能夠?qū)嵭泻蛯?shí)現(xiàn)智能制造系統(tǒng)賦予它的功能，并且與工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)互聯(lián)互通，而不是單純的解決存儲(chǔ)能力、搬運(yùn)能力，或者配送能力。

實(shí)際上，即使是將最優(yōu)的各項(xiàng)物流技術(shù)集成在一起，也未必能成為最佳的智能制造物流系統(tǒng)，因?yàn)樾枰此欠駥?shí)現(xiàn)了智能工廠的綜合效率、運(yùn)營(yíng)成本和針對(duì)訂單的有效交付。也就是說(shuō)，當(dāng)我們使用該項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候要問(wèn)：到底解決了什么問(wèn)題？是功能性的問(wèn)題還是系統(tǒng)性的問(wèn)題？這就需要物流技術(shù)提供方和應(yīng)用方，能夠從制造制造的系統(tǒng)性思維入手，有效解決客戶問(wèn)題，而不是通過(guò)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)“擠進(jìn)來(lái)”。

如圖2 所示為汽車座椅從全自動(dòng)立體庫(kù)中出來(lái)后，通過(guò)配送差速線與整車總裝產(chǎn)線同步，并按照J(rèn)IT 需求，個(gè)性化的送到工位。此前是通過(guò)人工牽引車、叉車、AGV 來(lái)配送的，并未解決生產(chǎn)系統(tǒng)的精益配送、防呆糾錯(cuò)和安定生產(chǎn)問(wèn)題。

圖2 某汽車企業(yè)座椅配送差速線與產(chǎn)線同步直送工位

協(xié)同產(chǎn)品制造工藝突破，提高物流技術(shù)與智能制造設(shè)施的集成能力

在流程型企業(yè)，上下道工序通常會(huì)因?yàn)楦鞣N原因形成斷點(diǎn)，通過(guò)應(yīng)用物流技術(shù)可以有效拉通多設(shè)施、多品種、多工位、多訂單的價(jià)值鏈，提高數(shù)字化、智能化水平，從而在降低庫(kù)存的同時(shí)提高生產(chǎn)效率，體現(xiàn)經(jīng)營(yíng)效益。比如電子產(chǎn)品企業(yè)從SMT 到AI、DIP 的過(guò)程，可以通過(guò)多點(diǎn)提升（機(jī)構(gòu)）、（連續(xù)）輸送、分揀（分撥）、搬運(yùn)（AGV或CTU）技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同工位、產(chǎn)線之間的（料箱）物料互聯(lián)互通，減少“防呆”成本；家電企業(yè)注塑件、鈑金件到總裝之間可以通過(guò)硬連接或者智能存儲(chǔ)技術(shù)、輸送技術(shù)實(shí)現(xiàn)大件（托盤或料架）物料的綜合配送與協(xié)同，減少地面物流流量和搬運(yùn)難度；工程機(jī)械企業(yè)的鋼板下料到精加工、裝配，可以通過(guò)重型AGV 提高其工位間的對(duì)接與聯(lián)通能力，提高柔性能力和作業(yè)安全性；汽車企業(yè)車門、座椅等的預(yù)裝到總裝可以通過(guò)連續(xù)輸送、積放鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)混流生產(chǎn)和柔性配送，降低搬運(yùn)成本，提高精益能力。如圖3-圖6 所示。

圖3 某企業(yè)重型AGV 協(xié)同工序間物料

圖4 某電子企業(yè)料箱立庫(kù)智能揀選配送工位

圖5 某企業(yè)通過(guò)硬鏈接降低庫(kù)存

圖6 某企業(yè)通過(guò)智能積放鏈系統(tǒng)協(xié)同制造

需要擺脫“路徑依賴”，以終為始的協(xié)同設(shè)計(jì)物流技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景

制造物流有一個(gè)迭代升級(jí)的過(guò)程，通常的路徑都是初始狀態(tài)物流、精益物流、數(shù)字化物流、智能化物流，這期間人們往往通過(guò)“線性”的思維來(lái)看待物流技術(shù)升級(jí)，而不是從智能工廠的發(fā)展愿景來(lái)定義、定位物流技術(shù)的，從而倒逼、個(gè)性化開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和升級(jí)。比如車間物料的搬運(yùn)，經(jīng)歷了人工搬運(yùn)、液壓托盤車或者叉車搬運(yùn)、通牽引車（一拖六）搬運(yùn)，后來(lái)為了降低人工成本，將牽引車改為自動(dòng)導(dǎo)航的AGV 牽引，發(fā)現(xiàn)AGV 無(wú)法管理組車和工位配送，最后變?yōu)楸池?fù)式AGV 搬運(yùn)。

這個(gè)過(guò)程是一步一步過(guò)來(lái)，但是由一拖六的牽引車模式改為背負(fù)式牽引車模式，使得車間物流的車次和物流流量提升了六倍，現(xiàn)場(chǎng)到處是臺(tái)車和AGV，此時(shí)AGV 技術(shù)就成了雞肋。從智能工廠的制造需求而言，通過(guò)對(duì)物料的流轉(zhuǎn)規(guī)律（PFEP）分析，物流量大的可以通過(guò)連續(xù)輸送方式實(shí)現(xiàn)分揀和配送，同時(shí)減少地面物流；物流量小的或者大件物料，可以采用連續(xù)輸送結(jié)合AGV 接駁方式。通過(guò)物流動(dòng)線的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)物流技術(shù)協(xié)同，而不是單純?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)某項(xiàng)技術(shù)。如圖7、圖8 所示。

圖7 某企業(yè)通過(guò)物流流線方式實(shí)現(xiàn)工位配送

圖8 某企業(yè)通過(guò)CTU 協(xié)同工位物流

需要提高物流包裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能流動(dòng)單元（Smart flow unit）

智能單元包裝技術(shù)是解決物流技術(shù)與智能制造的基礎(chǔ)要素和關(guān)鍵紐帶。通過(guò)智能流動(dòng)單元包裝技術(shù)支撐和實(shí)現(xiàn)物料的存、儲(chǔ)、運(yùn)、包、檢、測(cè)、用全生命周期的基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)計(jì)，流動(dòng)過(guò)程中的物流信息通過(guò)式采集，產(chǎn)線、機(jī)器人、工位器具、物流容器等生產(chǎn)-物流要素協(xié)同配合，物料的抓取、轉(zhuǎn)向以及裝配過(guò)程的全程無(wú)斷點(diǎn)等。如圖9、圖10 所示。

圖9 智能流動(dòng)單元信息協(xié)同

圖10 智能流動(dòng)單元與制造資源協(xié)同

通過(guò)物料的聲音（VOM Voice Of Material）協(xié)同物流資源和制造資源

VOM 代表了訂單和交付系統(tǒng)、計(jì)劃和執(zhí)行系統(tǒng)、物料和車間物流系統(tǒng)，通過(guò)VOM 可以考察到智能工廠的供應(yīng)鏈價(jià)值鏈服務(wù)能力、生產(chǎn)計(jì)劃與物理執(zhí)行的運(yùn)營(yíng)體系以及物料和產(chǎn)品的流動(dòng)軌跡，從而可以實(shí)現(xiàn)“來(lái)源可追溯、去向可查證”的全生命周期的可視化需求。從VOM 入手，來(lái)設(shè)計(jì)物流信息管理平臺(tái)，并以此來(lái)聯(lián)通物流集成設(shè)施和智能制造設(shè)施，構(gòu)建“VOM 控制系統(tǒng)平臺(tái)”，結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、人工智能等，調(diào)度、監(jiān)控各項(xiàng)物流資源和制造資源，從而提高物料-物流-制造之間的協(xié)同能力和智能化水平，降低物流風(fēng)險(xiǎn)。

隨著智能工廠作業(yè)場(chǎng)景的不斷柔性化發(fā)展和物流技術(shù)提供方的不斷創(chuàng)新，物流技術(shù)對(duì)于智能制造的賦能與融合將更上一層樓。