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制造企業(yè)物流數(shù)字化現(xiàn)狀及發(fā)展路徑

發(fā)布日期:2023-06-28瀏覽次數(shù): 信息來源: 天睿咨詢-邱伏生、李志強

來源:《電氣時代》2023年第6期 ??????????????

作者:邱伏生 李志強 代 浩/上海天睿物流咨詢有限公司


導言

統(tǒng)制造工廠以生產(chǎn)為中心,在數(shù)字化時代,工廠的任務主要是強調(diào)有效交付,業(yè)務邏輯變成通過全價值鏈的物流體系來保證交付,工廠成了“交付中心”,成為“大物流小生產(chǎn)”,制造成為該價值鏈中的一個業(yè)務單元,此時的物流數(shù)字化主要是強調(diào)全價值鏈的動態(tài)數(shù)字化。



制造企業(yè)物流數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀


1. 制造企業(yè)物流的重要性
眾所周知,制造企業(yè)物流包含采購物流、生產(chǎn)物流、成品物流和逆向回收物流。從物流的功能性而言,主要包括包裝、搬運、裝卸、存儲、分揀、配送運輸、信息管理等功能環(huán)節(jié)。圖1為制造企業(yè)物流的基本結(jié)構(gòu)要素。

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圖1  制造企業(yè)物流的基本結(jié)構(gòu)要素
由以上功能定義看不出物流對于制造企業(yè)的重要性,但換一個維度來看就會發(fā)現(xiàn)不一樣的結(jié)論。

(1)從經(jīng)營的角度而言,物流能力決定制造企業(yè)資金流轉(zhuǎn)效率
企業(yè)流動資產(chǎn)包含現(xiàn)金、原材料庫存、在制品庫存、成品庫存以及應收賬款和應付賬款等,這些要素的結(jié)論主要會表現(xiàn)在財務報表中,但是其真正的“流動質(zhì)量”卻被隱含在物流體系的運作過程中。對于制造企業(yè)而言,“物料都不流動,資金肯定不流動”,而“資金不流動”的企業(yè)其經(jīng)營效率和效益肯定大受影響,從而反過來影響企業(yè)的核心競爭力。制造企業(yè)物流管理者越來越深刻地領(lǐng)會到“如果不重視制造物流的管理,就意味著其放棄了流動資產(chǎn)的控制和增值效率管理”。比如,通常而言庫存越多現(xiàn)金流越少,企業(yè)的資金鏈壓力就越大,競爭能力就越弱;反之競爭能力就越強,而庫存的設(shè)置取決于不同物料在不同物流階段的周期設(shè)置,以及過程中各種變數(shù)的應對與緩沖模式設(shè)置。

(2)從生產(chǎn)運營與管理的角度而言,物流能力決定制造企業(yè)交付能力
越來越多的制造企業(yè)重心從“以生產(chǎn)為中心”轉(zhuǎn)向“以交付為中心”,此時的關(guān)鍵任務就是“實現(xiàn)客戶訂單準時、準質(zhì)、準量的交付”,在該交付價值鏈中,物流具備了“天生的端到端”結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和生產(chǎn)條件。如果物流能力不能匹配制造能力,就容易產(chǎn)生“巧婦難為無米之炊”的尷尬,或者“需要的產(chǎn)不出來,產(chǎn)出來的發(fā)不出去”的悖論。尤其對于(有策略和愿景的)數(shù)字化、智能化企業(yè)而言,“沒有數(shù)字化、智能化的物流能力,智能制造就只能停留在實驗室階段”。

2. 制造企業(yè)物流數(shù)字化現(xiàn)狀
制造物流是一個橫向鏈接、縱向鏈接、端到端一體化的動態(tài)系統(tǒng),不同企業(yè)的訴求不一樣,導致其優(yōu)先發(fā)展和成熟的環(huán)節(jié)與技術(shù)應用也有所不同。來自中國機械工程學會等機構(gòu)組織的“2023年制造企業(yè)供應鏈發(fā)展調(diào)研”的數(shù)據(jù)表明,我國的制造企業(yè)物流數(shù)字化現(xiàn)狀還處于起步階段。如圖2所示,制造物流數(shù)字化聚焦落點并不一致,達成的路徑也未必相同。14%的企業(yè)沒有做物流數(shù)字化,40%的企業(yè)在客戶協(xié)同與需求管理、供應商協(xié)同與采購管理方面的數(shù)字化進展相對領(lǐng)先,這同時也說明,企業(yè)在供需管理的信息化建設(shè)是物流數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。而在制造物流全價值鏈中的績效可視、設(shè)施設(shè)備智能運維、供應鏈風險預警與處置方面,普遍較為薄弱,僅15%的企業(yè)有所作為。

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圖2  制造企業(yè)物流數(shù)字化發(fā)展情況調(diào)研分析

制造企業(yè)物流數(shù)字化過程存在以下誤區(qū)。
(1)制造物流數(shù)字化戰(zhàn)略“初心”不明確,錯把手段當目標,無法拉通價值鏈
很多時候,企業(yè)為了“上數(shù)字化”而上數(shù)字化,把“上數(shù)字化”當成目標,并沒有明確物流數(shù)字化到底解決了什么問題?達到了什么目的?由于人們對制造物流的認知水平各異,所以對于制造物流數(shù)字化“這件事”的定義和定位不在應有的維度上。在企業(yè)要推動制造物流數(shù)字化之前,并沒有制定制造物流策略和與此相適應的物流數(shù)字化策略,也沒有形成制造物流數(shù)字化的價值導向、組織結(jié)構(gòu)和物流戰(zhàn)略績效。由于沒有明確的策略,所以各制造物流要素的價值導向與KPI指標可能相矛盾甚至相悖,容易導致物流數(shù)字化的局部優(yōu)化,形成部門之間、業(yè)務模塊之間的“內(nèi)卷”。

(2)數(shù)字化產(chǎn)線并未匹配數(shù)字化物流
制造企業(yè)在產(chǎn)線設(shè)計、工藝布局等有多年的累積,數(shù)字化基礎(chǔ)相對成熟,數(shù)字化產(chǎn)能能夠?qū)a(chǎn)線的設(shè)備、人員、工位布局、關(guān)鍵工序、生產(chǎn)節(jié)拍、設(shè)備稼動率、制造質(zhì)量等數(shù)據(jù)全面呈現(xiàn)與預警。而對于制造物流而言,人們通常是“選擇性的遺忘”,畢竟在布局工藝設(shè)施和產(chǎn)線時,CAD圖樣上并沒有“物流的表現(xiàn)”,更沒有“物流數(shù)字化”的表現(xiàn)(通常被稱為“固定資產(chǎn)的布局”,而不是“流動資產(chǎn)的布局”);另一方面,絕大多數(shù)企業(yè)并沒有針對物流作業(yè)要素(物料的包裝、搬運、存儲、分揀、配送、工位“喂料”、空容器回收等)的時間、路徑、標準動作等進行聯(lián)動的作業(yè)分解,使得生產(chǎn)物流無法形成完整體系的數(shù)字化基礎(chǔ)。此時導入物流數(shù)字化、智能化技術(shù),往往只是解決點上的問題,并不是一體化的物流數(shù)字化和智能化。

(3)把制造物流現(xiàn)狀當作數(shù)字化未來進行系統(tǒng)固化
很多企業(yè)在推進制造物流數(shù)字化之前,并沒有針對物流策略定位、價值導向、業(yè)務邏輯、物流布局、流程參數(shù)化設(shè)計等進行系統(tǒng)性、前瞻性的規(guī)劃設(shè)計,只是在物流現(xiàn)狀之上添加條碼(或RFID)、數(shù)據(jù)采集器、WMS軟件、物流設(shè)施等技術(shù),通過軟件和硬件提取制造物流運作現(xiàn)狀數(shù)據(jù),這就給經(jīng)營者一個“數(shù)字化假象”:物流數(shù)據(jù)都有了,但是這些數(shù)據(jù)未必是連貫的、科學的和同維度的,這樣往往會使得物流運營成為一個“盲盒”,無法量化企業(yè)的制造能力、物流能力和交付能力,也無法衡量其優(yōu)劣。因此,將物流現(xiàn)狀直接“翻譯”成為未來的管理模式并進行系統(tǒng)固化,容易導致物流數(shù)字化、智能化迭代升級走入誤區(qū),以后再做優(yōu)化和升級的難度將更大。

(4)高估了物流軟件的作用
人們通常以為物流數(shù)字化就是上一套物流軟件。且不說軟件的質(zhì)量和合理程度,即使是成熟的軟件也無法面對所有多樣、復雜、動態(tài)的制造物流場景。實際上,不同企業(yè)和不同產(chǎn)品,物流的人、機、料、法、環(huán)、測等方面的應用需求也不同,制造物流需要基于未來進行“以終為始”的梳理、規(guī)劃與優(yōu)化之后,才思考數(shù)字化需要解決的關(guān)鍵作業(yè)場景需求,再思考物流數(shù)字化的平臺(而不僅僅是軟件),才可能達成制造物流數(shù)字化的目標。


制造企業(yè)物流數(shù)字化發(fā)展要點


1. 通過企業(yè)數(shù)字化策略推動制造物流數(shù)字化框架構(gòu)建,細化達成方略
圖3為某制造企業(yè)的“物流發(fā)展戰(zhàn)略屋”,該企業(yè)強調(diào)“打造全程可視、敏捷交付、高端質(zhì)感的數(shù)字化物流運營中心”,為此強調(diào)四大戰(zhàn)略支撐:計劃引領(lǐng)、數(shù)智驅(qū)動、高效運營和極致交付,并往下分別細分為綠色、安全、品質(zhì)、精益、智能、敏捷、透明和人才等要素配置?;凇耙越桓稙橹行摹钡娜珒r值鏈核心要素(訂單、人、機、料、法、環(huán)、測),梳理制造物流信息的全面可視化、實時化,通過制造物流數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務執(zhí)行層的數(shù)字化、智能化控制,輔助管理層的實時、快速決策。

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圖3  某企業(yè)數(shù)字化工業(yè)園的戰(zhàn)略屋

在物流發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上,企業(yè)應梳理出物流數(shù)字化的場景和路線圖。如圖4所示,根據(jù)企業(yè)在價值鏈的關(guān)鍵場景,以功能地圖展示物流數(shù)字化建設(shè)藍圖,以業(yè)務的全面數(shù)字化和KPI的IE化為目標,以計劃、工藝、模具、物流、成品、品質(zhì)和設(shè)備等作為抓手逐步推進。

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圖4  某企業(yè)物流數(shù)字化推進路線圖

2. 重塑制造物流業(yè)務邏輯,打造“交付中心”的物流能力
傳統(tǒng)制造工廠以生產(chǎn)為中心,此時,數(shù)字化的關(guān)鍵指標有生產(chǎn)計劃達成率、人均產(chǎn)出率、OEEE和設(shè)備利用率等,物流數(shù)字化也就相應地解決搬運方式和距離、存儲方式與盤點、配送路徑與設(shè)備利用、人員減員等問題。在數(shù)字化時代,工廠的任務主要是強調(diào)有效交付,業(yè)務邏輯變成通過全價值鏈的物流體系來保證交付,工廠成了“交付中心”,成為“大物流小生產(chǎn)”,制造成為該價值鏈中的一個業(yè)務單元,此時的物流數(shù)字化主要是強調(diào)全價值鏈的動態(tài)數(shù)字化。數(shù)字化的關(guān)鍵指標也相應地變?yōu)榱藦娬{(diào)ITO(庫存周轉(zhuǎn)率)、OTD(訂單交付周期)、交付準時率、訂單滿足率和ECR客戶響應等,物流數(shù)字化解決可流通性、物流價值鏈斷點、流轉(zhuǎn)效率、交付能力、對客戶的承諾及其訂單信息采集、內(nèi)外部資源對接等問題。

物流業(yè)務邏輯的打通是物流數(shù)字化運營的首要任務。在物理上,借助物流單元化技術(shù)、存儲技術(shù)、揀選與搬運技術(shù)等,盡可能減少物流過程斷點、實物停頓等,實現(xiàn)端到端的連續(xù)流。在信息上,借助物流數(shù)字化平臺實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)采集、信息和實體的雙向通信、物流計劃與作業(yè)的差異管控等功能,強調(diào)以物流計劃為核心,保證發(fā)運計劃、穩(wěn)定生產(chǎn)作業(yè)計劃、狠抓物料齊套計劃、拉動供應商到貨計劃,實現(xiàn)物流的一體化運作和管理,從而最終實現(xiàn)物流過程的自感知、自決策、自調(diào)試。

只有在此基礎(chǔ)上進行物流數(shù)字化,方能賦能工廠運營。工廠運營必須將物流數(shù)字化邏輯納入整個工廠的運營管理邏輯中,強調(diào)物流與產(chǎn)品、市場、研發(fā)、需求、采購、生產(chǎn)、銷售等業(yè)務流程之間的數(shù)字化打通和運營協(xié)同。

3. 應用“物流IE”梳理制造物流流程,量化相關(guān)參數(shù)和指標,形成數(shù)字化基礎(chǔ)
在制造過程中,生產(chǎn)和物流作業(yè)是由加工、裝配、檢驗、物流等作業(yè)的人和設(shè)備組成的,所有的物料流動都是由一系列動作組成的,這些動作的速度、數(shù)量、有效性等直接影響物流效率和安定生產(chǎn)。應用IE(工業(yè)工程)的動作分解法,將生產(chǎn)物流過程中的每一個動作細分、梳理、優(yōu)化,對該動作進行時間、速度、數(shù)量、標準等的賦值(就像生產(chǎn)工藝IE化一樣),以量化相關(guān)的物流作業(yè)場景,從而構(gòu)成物流數(shù)字化的基礎(chǔ),典型場景如下。

(1)入場物流
管理和監(jiān)控供應商到貨的實時進度,規(guī)避供應商流程偏差風險,從而支持安定生產(chǎn)。為此,針對具體的采購物料要有供應商計劃-執(zhí)行的在線詳細記錄,如生產(chǎn)開始時間、生產(chǎn)結(jié)束時間、入庫時間、裝車發(fā)運時間、庫存數(shù)量、在途數(shù)量等數(shù)據(jù),還需要細化供應商到貨的能力信息、采購訂單進度、關(guān)鍵物料備貨信息、采購過程異常信息等相關(guān)數(shù)據(jù)。

(2)入庫接收
通過先期預約,供應商到貨車輛通過車牌識別獲得通行;相關(guān)訂單和物料信息通過物流信息平臺分配作業(yè),調(diào)度和驅(qū)動卸貨、入庫等作業(yè)資源,實現(xiàn)收貨、檢驗和存儲等多個環(huán)節(jié)精確的時間、數(shù)量的實時可視,從而實現(xiàn)監(jiān)控計劃和實際作業(yè)之間的差異預警和管理。

(3)物料存儲
根據(jù)物料的PFEP(針對每個物料進行規(guī)劃)的分類,需要對每個物料設(shè)定ID號作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。當物料進入倉儲系統(tǒng)時,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括包裝數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)、生產(chǎn)需求數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)、重量數(shù)據(jù)和出貨時區(qū)等,都成為底層的關(guān)鍵數(shù)據(jù),并且需要實時更新和體現(xiàn)。

(4)產(chǎn)線配送
根據(jù)物料所在的具體工位作業(yè)場景,細分到每一個物料、每一個工位和每一個平方米,以及物料包裝、物料消耗節(jié)拍、總裝自動化程度等要素,根據(jù)配送到工位的物流技術(shù)及設(shè)施方式來設(shè)定其配送節(jié)拍、效率和時間。

制造物流各個環(huán)節(jié)的運作信息需要集成化并進行清洗、分析、判斷和決策,形成“駕駛艙”的模式。通過對各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的場景量化設(shè)計和KPI算法,即可將物流不同層級的績效、各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和運營狀態(tài)等顯示出來,形成管理者和決策者需要的作業(yè)績效數(shù)據(jù)。

4. 生產(chǎn)-物流動線設(shè)計,拉通制造價值鏈的數(shù)字化聯(lián)動效應
生產(chǎn)企業(yè)物流強調(diào)生產(chǎn)制造工藝和物流工藝之間的動態(tài)連接與數(shù)字化聯(lián)通,以保證生產(chǎn)交付的有效性。對于離散制造型企業(yè)而言,通常會涉及自制件(比如注塑、鈑金沖壓、機加工等)和總裝等工序,不同的生產(chǎn)-物流的動線設(shè)計會使得上下道工藝的對接能力、產(chǎn)能協(xié)同能力、交付周期、在制品庫存等存在很大的差異,其物流數(shù)字化的邏輯也就不一樣。

在生產(chǎn)-物流動線設(shè)計中,通常會有兩種布局方式:設(shè)備成組法和產(chǎn)品工藝法。設(shè)備成組法的優(yōu)點是機器設(shè)備和人員的效率高;缺點是容易導致在制品庫存過高。產(chǎn)品工藝法的優(yōu)點是生產(chǎn)工序按照價值鏈一體化開展,拉通價值鏈達到系統(tǒng)最優(yōu),強調(diào)制造和物流過程無斷點、生產(chǎn)和物流效率高、中間庫存低;缺點是可能會損失某個工序的部分產(chǎn)能?!耙越桓稙橹行摹钡臄?shù)字化工廠通常會采用產(chǎn)品工藝法布局,以拉通制造價值鏈的數(shù)字化聯(lián)動效應。

圖5為某數(shù)字化工廠鈑金沖壓的一個零部件,由于采用了產(chǎn)品工藝法布局,將沖壓和總裝進行并線設(shè)計(俗稱“硬連接”),在制品庫存由原來的5000件降為連續(xù)輸送鏈上的100件。其同行企業(yè)采用設(shè)備成組法的“獨立鈑金車間”模式,建了一座超過1000個貨位的自動化立體庫來存放和管理這些庫存,花費巨大的投資和物流成本的同時,還在物流數(shù)字化的邏輯中增加了一個并不增值的模塊。

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圖5  某企業(yè)通過產(chǎn)品工藝法布局降低了在制品庫存

5. 重點分析和解決工位物流數(shù)字化的拉動效應
無論是傳統(tǒng)工廠、精益工廠、數(shù)字化工廠還是智能化工廠,工位物流的數(shù)字化拉動都應重點關(guān)注。制造物流主要是為生產(chǎn)服務,加工或裝配的作業(yè)過程會涉及很多作業(yè)要素數(shù)據(jù),比如生產(chǎn)節(jié)拍、物料節(jié)拍、設(shè)備能力、人員動作、物料上線方式、物料配送節(jié)拍、物料配送單元、物料包裝、人員(或機器人)抓取物料的方便性和有效增值時間等,如圖6所示。

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圖6  工位物流涉及多種要素的數(shù)據(jù)聯(lián)動

在傳統(tǒng)的制造過程中,工藝參數(shù)主要統(tǒng)計作業(yè)人員的有效裝配時間,但是輔助時間(比如拿取物料和整理包裝容器的時間)并未統(tǒng)計,而這個時間通常存在很大的差異和不確定性。一個包裝單元的物料從倉庫配送到工位,涉及物料單元包裝方式、BOM數(shù)據(jù)、包裝單元可持續(xù)使用時間、配送距離、配送周期和配送方式等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)通常被割裂為不同的歸屬。因此,工位物流的全方位數(shù)字化協(xié)同是各個軟件的“縫隙”,導致MES、WMS、APS、各類硬件調(diào)度和控制系統(tǒng)之間相互不聯(lián)通、不同步和不協(xié)同,無法實現(xiàn)真正的智能制造-智能物流的協(xié)同。

圖7是某企業(yè)通過優(yōu)化產(chǎn)線設(shè)備排布、機器人對接、物流配送到工位方式等,使得物流系統(tǒng)和生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)之間能夠?qū)崟r對應,真正做到“滿箱換空箱”的數(shù)字化控制模式。在傳統(tǒng)企業(yè),該場景通常是在生產(chǎn)線邊設(shè)立“線邊庫”,通過“水蜘蛛”進行物料協(xié)同,為此增加了物流斷點、庫存和空間浪費,使得物流管理和數(shù)字化更加復雜。

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圖7  某企業(yè)的工位物流數(shù)字化聯(lián)動優(yōu)化產(chǎn)線資源


制造企業(yè)物流數(shù)字化創(chuàng)新技術(shù)


1. 數(shù)字孿生技術(shù)支撐物流數(shù)字化
制造物流體系不斷向數(shù)字化、智能化升級,一定會要求信息與物理實物也實現(xiàn)同步的融合和升級,數(shù)字孿生是數(shù)字化工廠的一個重要工具或者必要的先期驗證、仿真、預警過程。建立與制造流程對應的物流數(shù)字孿生模型,該模型具備所有物流過程細節(jié),可在虛擬世界中對現(xiàn)實物流過程進行驗證和修正。尤其在數(shù)字化工廠先期規(guī)劃時,對邏輯梳理和參數(shù)設(shè)定合理性驗證、標準動態(tài)運營過程有效性驗證和面對多影響因素的抗風險能力驗證三個層次的數(shù)字孿生,更是制造物流建設(shè)與運營升級的重點。

為了保證物流過程的所有流程都準確無誤,在數(shù)字孿生模型中對不同的生產(chǎn)和物流策略進行模擬仿真和評估,快速制定物流系統(tǒng)對于總裝工位裝配物料的配送模式,并且通過調(diào)度算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)和物理之間的映射,進一步優(yōu)化實現(xiàn)物流資源利用率的最大化,實現(xiàn)效率和盈利能力的最大化。

2. 導入物流自動化智能化技術(shù),賦能數(shù)字化生產(chǎn)
物流技術(shù)包括物流硬技術(shù)和物流軟技術(shù)兩方面。物流硬技術(shù)是指物料活動過程中涉及的各種包裝單元技術(shù)、搬運技術(shù)、自動裝卸貨技術(shù)、存儲技術(shù)、揀選技術(shù)和碼垛技術(shù)等,比如貨架、堆垛機、穿梭車、機器人(機械手)和AGV/AMR等。物流軟技術(shù)是指組成高效率的物流系統(tǒng)應用的物流軟件、自動識別技術(shù)、多維監(jiān)控及可視化技術(shù)、物流仿真技術(shù)等。

整個物流技術(shù)的發(fā)展歷程大致可以分為人工階段、機械化階段、自動化階段、集成化階段和智能化階段。在制造工廠物流技術(shù)的規(guī)劃、運用與實施過程中,需要考慮不同生產(chǎn)模式、不同應用場景、不同物料種類運用條件等要素,可能會選取不同發(fā)展階段的物流技術(shù)及其相應的數(shù)字化模式來賦能制造。另一方面,物流技術(shù)發(fā)展也呈現(xiàn)柔性化、高效化、信息化、系統(tǒng)化、集成化和綠色化的特點,越往“高層級”發(fā)展,數(shù)字化賦能物流技術(shù)越是明顯。RFID、大數(shù)據(jù)、云計算、云網(wǎng)絡、區(qū)塊鏈、AR/VR等技術(shù)在制造物流系統(tǒng)中將得到廣泛應用。物流技術(shù)在不同的制造物流環(huán)節(jié)的應用場景如圖8所示。

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圖8  物流技術(shù)應用場景

3. 5G技術(shù)賦能物流數(shù)字化
利用5G低時延特性、5G高速率、高帶寬特性,5G技術(shù)可以賦能數(shù)字化交通、數(shù)字化園區(qū)、智能配送、智能安防等環(huán)節(jié)與領(lǐng)域,基于物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)車、路、人的完美協(xié)同,提升物流效率和人員、車輛、運輸?shù)裙芾砟芰ΓU蠠o人車、AGV甚至無人機安全駕駛和飛行,以實現(xiàn)智能配送和高清視頻監(jiān)控,以提供多重安防保障(包含消防安全)。5G技術(shù)的應用幫助企業(yè)實現(xiàn)從“被動型傳統(tǒng)管理”到“主動型智能管理”的轉(zhuǎn)型,促進工廠向“高智能、快決策、一體化”的方向迭代升級。

通過5G技術(shù)的賦能,可以促使工廠在人、機、料、法、環(huán)、測各項資源上都具備數(shù)字化、智能化元素。物流人員需要從簡單重復的工作中釋放出來,去研究整個智能工廠的底層運作規(guī)則和各個場景的作業(yè)算法;物流設(shè)備要能夠聯(lián)動,實時響應生產(chǎn)的需求;物料需要能夠通過5G作業(yè)環(huán)境平臺“說話”,能夠匹配柔性動態(tài)組合的生產(chǎn)單元;工廠的法則需要去中心化,需要根據(jù)環(huán)境感知物料、設(shè)備、人員的實際情況,動態(tài)排布設(shè)定計劃和規(guī)則;環(huán)境要具有高度的AI感知能力和實時傳遞能力,實時采集各個節(jié)點的數(shù)據(jù)和監(jiān)控各個點的差異,通過設(shè)定的算法實現(xiàn)自反饋、自補償。

在美的的燈塔工廠——微波爐工廠,通過使用5G技術(shù),注塑零部件物料實現(xiàn)自動化下線、暫存、分揀、作業(yè)MO票齊套、物料智能化搬運配送到工位等無斷點流程。在該無人倉內(nèi),可以看到各類智能設(shè)備的云調(diào)度,實現(xiàn)5G網(wǎng)絡環(huán)境下智能搬運設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)度、視覺導航、視頻處理等,極大地增加物料搬運設(shè)備的部署周期和調(diào)度靈活性,提升物流對制造作業(yè)的柔性響應與降本增效。


物流數(shù)字化發(fā)展方向及路徑


新型制造企業(yè)物流數(shù)字化發(fā)展方向是必然趨勢,但是并沒有固定的模式,每個企業(yè)有其自己的路徑選擇。物流數(shù)字化發(fā)展是智能制造達成必須要經(jīng)歷的過程,但不是目的,服務客戶、創(chuàng)造價值才是目的。同時,制造企業(yè)物流數(shù)字化是一個持續(xù)迭代升級的過程,并不是某個時間的靜止狀態(tài),不能一蹴而就。

企業(yè)定義“制造物流數(shù)字化”時,由于企業(yè)商業(yè)模式、制造模式、交付模式、產(chǎn)品特性等的基礎(chǔ)條件差異,決定了企業(yè)“物流數(shù)字化”范圍和顆粒度是相對的,而非全價值鏈所有環(huán)節(jié)的考慮。實際上,目前難以準確的定義一個絕對意義的“制造企業(yè)物流數(shù)字化”。有條件的企業(yè)會率先推動物流數(shù)字化、智能化的迭代升級,從而達到數(shù)字化物流技術(shù)應用甚至商業(yè)模式轉(zhuǎn)型升級的試錯意義。企業(yè)也可以選取某條產(chǎn)線、某個車間、某個工廠作為內(nèi)部的標桿逐步升級,不斷優(yōu)化數(shù)字化物流技術(shù)的應用場景,從而不斷接近數(shù)字化工廠的水平,升級過程可以遵循精益化、模塊化、自動化、數(shù)字化和智能化的基本規(guī)律。圖9是某企業(yè)的制造物流數(shù)字化發(fā)展路徑。

圖片

圖9  某企業(yè)的物流數(shù)字化發(fā)展路徑



物流數(shù)字化發(fā)展面臨的問題和挑戰(zhàn)


1)對于制造物流的數(shù)字化的認知能力。思維模式往往約束了團隊的變革能力,很多時候,沒有見過就無法創(chuàng)新,見識約束想象力。甚至沉浸在過去的成就中不肯改變,不接受新的事物,以傳統(tǒng)的思維去思考和規(guī)劃未來的物流數(shù)字化。

2)多項軟硬技術(shù)融合能力的駕馭能力。如何系統(tǒng)化地將物流技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字孿生技術(shù)和5G技術(shù)等融合協(xié)同起來是一項挑戰(zhàn),涉及多個學科。

3)供應鏈計劃協(xié)同能力。比如需求-產(chǎn)能-供應能力的平衡;遠期、中期、短期計劃的平衡;要貨計劃、生產(chǎn)計劃、采購計劃、庫存計劃、發(fā)貨計劃和物流計劃的協(xié)同等。

4)綜合型人才梯隊的培養(yǎng)與同步發(fā)展。比如數(shù)字化人才、智能化人才、物流工程人才、價值鏈人才、計劃與物流協(xié)同人才、項目管理人才等迫切需要培養(yǎng)。

5)供應商綜合能力配套。比如價值鏈上不同業(yè)務主體的價值認同能力、產(chǎn)能與生產(chǎn)計劃能力、準時交付能力、品質(zhì)能力、物流均衡性能力等,都可能成為制造物流數(shù)字化的結(jié)構(gòu)性短板。

參考文獻
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來源:《電氣時代》2023年第6期 ??????????????

作者:邱伏生 李志強 代 浩/上海天睿物流咨詢有限公司

編輯:付海明

責編:朱金鳳

審核:常海波

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