智能制造必须与智能物流互联互通

智能物流与仓储系统已被列为我国重点发展的五大核心智能制造装备之一，得到政府与制造企业高度重视，越来越多制造企业正在或准备上马智能物流建设项目。实现智能物流系统与智能制造系统的互通互联、深度融合，成为不容忽视的研究课题。

北京机械工业自动化研究所（以下简称“北自所”）自1954年成立以来一直致力于制造业自动化、信息化、智能化技术的创新、研究、开发和应用，是国内领先的制造企业集成化装备和系统解决方案提供者。同时，北自所也是我国最早研究和开发自动化物流技术的单位之一，至今已完成500多个自动化物流系统项目，特别是在制造企业物流方面积累了丰富经验。

在工业4.0到来之际，北自所在提供智能工厂及智能物流解决方案设计和实施服务方面再次领先。作为工信部发展智能制造的支撑单位之一，北自所在2016年国家146个智能制造试点项目招标中，成功中标19个项目并实施。

近年来，我国制造企业的物流系统建设正在从自动化、信息化向智能化发展。关于智能物流与智能制造的关系，北京机械工业自动化研究所物流技术工程研究中心副主任王勇有着自己的看法。“概括来讲，我国制造业物流升级发展经历了三部曲：最早是为了解决存储问题。多年来，平库一直是制造企业最普遍采用的库房形式，自2000年以来，自动化立体库在制造业成品仓储环节得到越来越广泛的应用。”王勇指出，随着生产规模不断的扩大，制造企业对生产效率的要求逐步提升，开始了以自动化物流技术应用为核心的生产物流系统改善，通过将原料库、线边库、成品库等改造成自动化立体库，并与自动化输送线、AGV等物流设备相互配合，大幅提高生产效率与管理水平。“第三步是这两年开始的智能物流建设。随着工业4.0与智造强国战略的提出，各级政府加大对智能制造项目支持力度，数字化工厂、数字化车间成为关注热点，从原材料采购、产品生产到最终销售，贯穿产品全生命周期的智能物流系统正在成为制造业物流新的发展方向。特别是《2016年智能制造综合标准化与新模式运营项目指南》首次将‘智能物流与仓储系统作为五大核心智能制造装备之一，说明国家层面已经认识到物流对于实现智能制造的重要性，这无疑对促进智能物流行业发展是重大利好。”

王勇认为，“互联互通”是实现智能制造的核心，就是要做到从原材料开始直到产品最终交付客户的整个过程的智能化。可以说，智能物流系统是实现智能制造必不可少的重要组成部分，将生产所需的物料在各个工序间流转，支持大规模、定制化柔性生产的高效运行。面向智能制造的智能物流应该是自动化或智能化的物流装备、信息技术与生产工艺、制造技术及装备的紧密结合，具有自动化、智能化、数字化、网络化的特点。

智能物流与仓储系统

北自所早在十几年前就开始在生产制造物流领域进行探索。2002年北自所承接了宗申摩托物流项目，实现了拉动式生产模式下，根据产线的物料消耗情况自动供货。按照ERP系统的排产计划，自动化立体库分批次进行零部件分拣、出库，并定时定量输送到生产线上。虽然当时所用的技术设备与现在不同，但系统设计理念与智能制造下的智能物流是相吻合的。

自此以后，北自所确定了自己在制造业物流领域的发展方向，即深入到整个生产过程，将物流与生产紧密衔接，以自动仓库为核心，集成多种自动化物流技术设备与信息系统，提供贯穿生产全过程的物流解决方案。这与多数物流系统集成商定位于提供仓储系统是有明显不同的。经过十几年的不断探索，北自所积累了丰富的制造业物流经验，能够为客户提供涵盖生产工艺设计、特殊装备开发、智能物流系统、MES以及ERP系统等各环节的整体数字化工厂或数字化车间解决方案的规划与实施服务。

对于制造企业应该如何考虑现阶段是否适合开展智能物流项目的问题，王勇认为，目前多数企业对何时开始以及如何实现智能制造等方面的认识还不够清晰。北自所作为负责任的智能制造解决方案提供商，建议制造企业在上马智能物流项目前应重点考虑以下几个方面：一是企业产品的附加值。通常不建议低附加值产品的生产企业实施智能物流项目，因为相对来讲投资回报周期过长。二是企业的生产规模。智能制造项目更适合规模较大的生产制造企业，否则会造成资源浪费。三是现有的生产工艺。智能制造项目的实施很可能会改变企业原有的生产工艺或者生产流程，而生产工艺直接关系到产品品质与产量，所以需要谨慎考量智能物流项目对生产工艺改变带来的影响，以规避风险。四是企业是否具备投资实力。智能制造与智能物流项目需要大量的资金投入，有些企业虽然有做智能物流的打算，但是無法保障持续投入的资金保障，项目也是无法顺利实施的。

数字化工厂

智能制造通过改进制造工艺，提高工艺水平、产品品质与生产效率，降低能耗，做到产品信息可追溯，并降低人的劳动强度。各个行业的特点不同，所需要的智能物流解决方案也不一样。王勇以某生产企业为例，说明智能制造与智能物流解决方案的实施过程与效果。“该企业生产的产品单个15公斤，工人每天需处理100000个丝饼，每辆输送小车的重量都在500-600公斤，以前物料下线、装车、搬运、仓储作业全部靠人力，员工劳动强度大，企业用工数量多，是典型的劳动密集型生产企业。另外，100000个丝饼对应几百个产品品种，每个品种要分别按照不同的工序加工，还对作业温度有不同的要求，处理流程十分复杂，靠人工作业差错率较高。而一旦出错，产品就会报废或者降低档次，造成极大的生产损耗。随着该企业生产规模的不断扩大，传统的人工作业方式无法满足生产要求。”王勇介绍，北自所为该企业制定了自动化生产与物流整体解决方案，从原材料到成品下线实现了自动化，以及整个生产流程的互联互通和全程可追溯。从每个丝饼下线开始记录其信息，自动根据生产节拍进行丝饼分拣，并将其送到不同的加工工位，满足了不同的生产工艺要求;经过前道处理的丝饼进入自动化仓库缓存，达到一定数量后，批量输送至包装线进行包装;包装过程中检测到不符合要求的产品，将其自动退回仓库进行单独处理，同时，根据不同的客户对象进行丝饼二次分拣以及不同的工艺加工，最终包装好并进入成品库暂存等待出库。

目前，多数生产企业都采用批量生产模式，在市场需求波动较大的情况下容易造成产品积压。北自所将智能物流系统与制造企业的B2B、B2C业务紧密结合，将原料库、线边库以及物流中心真正串联起来，根据客户订单来分解生产计划，从原材料采购、生产加工到成品销售，真正实现全价值链的智能物流，同时指导生产和物流中心的配送流程。在这种模式下，真正实现定制化的生产制造。

近年来，国家陆续出台智能制造的相关方针、政策，对智能制造的发展起到了巨大的推动作用;同时，企业针对智能制造的投资力度不减;相关技术也已经走向成熟。综合来看，我国智能制造的发展前景极为广阔，拥有巨大的市场空间。北自所近几年物流业务发展极为迅速，相信未来几年也会随着智能制造市场的发展持续向好。北自所的优势在于既懂制造业，又懂物流，不仅仅做物流系统集成项目，还可以提供生产线设计、制造工艺装备以及MES、ERP系统，能够给用户提供完整的解决方案，并依托多年来积累的丰富经验满足不同行业企业的特殊需求，使物流系统与产品、生产环节紧密结合，助力企业升级转型。