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(tuán)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(tuán)有限公司，長沙 410100）

針對(duì)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(yīng)、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(shí)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(shí)施后，可實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈物資、產(chǎn)品及服務(wù)的存儲(chǔ)、配送、回收的一體化運(yùn)作，從而有效提升交付水平和質(zhì)量，并優(yōu)化供應(yīng)鏈運(yùn)作成本。同時(shí)，還將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈成員共同轉(zhuǎn)型升級(jí)，具備較好的探索和示范效應(yīng)。

智能物流管理；高端裝備；分布式布局；中央集控；自動(dòng)化倉庫

0　引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)正走入以優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)。

通常來說，智能物流利用條形碼、射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器、自動(dòng)定位系統(tǒng)等先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[1]，并結(jié)合大數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，因此具有智能化、一體化、層次化的特點(diǎn)。智能物流在功能上要實(shí)現(xiàn)6個(gè)“正確”，即正確的貨物、正確的數(shù)量、正確的地點(diǎn)、正確的質(zhì)量、正確的時(shí)間、正確的價(jià)格，在技術(shù)上要實(shí)現(xiàn)：物品識(shí)別、地點(diǎn)跟蹤、物品溯源、物品監(jiān)控和實(shí)時(shí)響應(yīng)[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(jìn)工業(yè)設(shè)施設(shè)備的企業(yè)，一般處于價(jià)值鏈高端和產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，決定著整個(gè)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及服務(wù)運(yùn)輸過程的自動(dòng)化運(yùn)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(duì)物流資源進(jìn)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(qiáng)物流過程管控、提高物流效率，不斷改進(jìn)物流服務(wù)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(duì)于企業(yè)如何構(gòu)建有效智能物流管理模式，參考文獻(xiàn)較為缺乏。房殿軍[4]對(duì)德國工業(yè)4.0背景下的智能物流系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行了闡述，他提出智能物流是聯(lián)接供應(yīng)、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(dòng)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(tái)，重點(diǎn)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(chǔ)等內(nèi)容。其平臺(tái)通過配送、緩存、倉儲(chǔ)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(yīng)鏈環(huán)境下物流管理的新特點(diǎn)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(qiáng)調(diào)充分利用高科技信息技術(shù)，實(shí)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(yīng)、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(yīng)鏈物流運(yùn)作，提升運(yùn)作效率與成本，并已在國內(nèi)某世界五百強(qiáng)高端裝備企業(yè)進(jìn)行深入探索與實(shí)踐。

1　智能物流管理模式

針對(duì)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(yīng)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(luò)布局。

在該布局下，企業(yè)總部成為物流網(wǎng)絡(luò)的中央監(jiān)控、調(diào)度與指揮中心，實(shí)時(shí)監(jiān)控各分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀況，并具備網(wǎng)絡(luò)資源集中調(diào)度職能。各節(jié)點(diǎn)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(luò)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(diǎn)的加入與退出，從而構(gòu)建動(dòng)態(tài)演化的自適應(yīng)物流網(wǎng)絡(luò)，以快速、有效地響應(yīng)客戶需求變化。

該模式構(gòu)建了跨時(shí)空、跨地域、信息集成、物物相聯(lián)的智能物流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈物資、產(chǎn)品及服務(wù)的存儲(chǔ)、配送、回收的一體化運(yùn)作。該模式集成了采購供應(yīng)物流、生產(chǎn)物流、成品及備件銷售物流、逆向回收物流，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)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(yīng)方、裝備工程施工方、工程運(yùn)維方、第三方物流、智能技術(shù)及服務(wù)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(dǎo)入無線傳感網(wǎng)絡(luò)及射頻技術(shù)、智能物流成套設(shè)備及系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等智能感知、監(jiān)控與決策分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息融合及深度挖掘分析。

第三，運(yùn)營管理突破：實(shí)現(xiàn)高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈物資、產(chǎn)品及服務(wù)的存儲(chǔ)、配送、回收的一體化運(yùn)作，并覆蓋裝備生產(chǎn)制造、使用及運(yùn)維全過程，從而有效提升交付水平和持續(xù)優(yōu)化運(yùn)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(qiáng)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(dòng)。其中，投入是指零部件的采購供應(yīng)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(duì)外銷售物流和服務(wù)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(yīng)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(shí)、準(zhǔn)確送達(dá)至企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)。制造企業(yè)下達(dá)采購訂單及到貨計(jì)劃，國內(nèi)外供應(yīng)商通過第三方物流或自行完成物流運(yùn)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(yīng)物流與生產(chǎn)物流的重要與核心節(jié)點(diǎn)。在高端制造企業(yè)，物流中心負(fù)責(zé)所有生產(chǎn)所需零部件供應(yīng)管理，來自供應(yīng)商的中小零部件按照到貨計(jì)劃準(zhǔn)時(shí)送達(dá)物流中心，大型零部件通常根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)度順序直送生產(chǎn)線邊。其中，多種先進(jìn)物流管理方式深度融合：一為供應(yīng)商管理庫存VMI，部分物資通過與供應(yīng)商共享庫存信息，能在有效保證生產(chǎn)供應(yīng)的同時(shí)，以較為準(zhǔn)確的信息指導(dǎo)供應(yīng)商生產(chǎn)及時(shí)補(bǔ)充庫存，減少需求波動(dòng)對(duì)供應(yīng)商生產(chǎn)的影響，從而有效控制供應(yīng)鏈上整體零部件庫存。二為循環(huán)取貨Milkrun，對(duì)位于制造企業(yè)周邊的供應(yīng)商，通過第三方物流循環(huán)去往各供應(yīng)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(tái)套配送，同時(shí)代替供應(yīng)商自行配送、節(jié)省采購供應(yīng)物流成本；三為準(zhǔn)時(shí)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(shí)間、送到正確的地點(diǎn)，從而消除物流過程浪費(fèi)、提高物流配送效率。

圖2　采購供應(yīng)物流管理示意圖

此外，智能自動(dòng)化立體倉庫（如圖3所示）、無線射頻（RFID）等先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備及系統(tǒng)同步應(yīng)導(dǎo)入其中，保證零部件物資庫存信息齊全、可追溯。自動(dòng)化立體倉庫包含智能物流成套設(shè)備、倉儲(chǔ)信息管理系統(tǒng)WMS等核心內(nèi)容，可實(shí)現(xiàn)零部件物資在物流中心的自動(dòng)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(yīng)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(zhǔn)確、有效。

圖3　智能自動(dòng)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(shè)計(jì)須考慮生產(chǎn)物流布局，按照精益物流思想進(jìn)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(dòng)浪費(fèi)。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(yùn)物流。其關(guān)鍵在于各環(huán)節(jié)間的信息傳遞機(jī)制，應(yīng)體現(xiàn)拉動(dòng)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(jì)劃指令信息由它實(shí)時(shí)傳遞至WMS、ERP系統(tǒng)，指導(dǎo)零部件和在制品的準(zhǔn)時(shí)化JIT、順序化JIS（Just In Sequence）供應(yīng)與生產(chǎn)。同時(shí)，在生產(chǎn)完成后及時(shí)報(bào)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(gè)產(chǎn)品綁定，隨后進(jìn)入成品庫管理。

本環(huán)節(jié)中，自動(dòng)化立體倉庫WMS系統(tǒng)與MES系統(tǒng)互相聯(lián)動(dòng)，共同實(shí)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(yīng)用（朱凌[9]），即采用貨動(dòng)人不動(dòng)方式對(duì)物資進(jìn)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(shí)可處理500訂單行以上；同時(shí)，誤差率可控制在萬分之五以內(nèi)。此外，自動(dòng)引導(dǎo)機(jī)器人AGV也將發(fā)揮重要作用（劉振亞等[10]），供應(yīng)生產(chǎn)線的零部件、工序間轉(zhuǎn)運(yùn)的物資可通過AGV自動(dòng)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(shí)間和周期將產(chǎn)品及備件準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確、高質(zhì)量的交付。銷售物流包括成品運(yùn)輸、零擔(dān)/專車運(yùn)輸、備配件運(yùn)輸3種類型。由于高端裝備制造企業(yè)的成品和零擔(dān)/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(yùn)地點(diǎn)偏遠(yuǎn)，運(yùn)輸周期長；運(yùn)輸費(fèi)用高昂。因此，成品運(yùn)輸和零擔(dān)/專車一般采用專業(yè)的、第三方具備大件運(yùn)輸資質(zhì)的物流公司完成。備件運(yùn)輸由于任務(wù)零散、臨時(shí)、交期極短，一般委托大型、網(wǎng)點(diǎn)布局廣泛的快遞公司。其中，制造企業(yè)一般導(dǎo)入運(yùn)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(jìn)行運(yùn)輸訂單安排、車輛調(diào)度、運(yùn)輸過程跟蹤、承運(yùn)商績效管理、成本統(tǒng)計(jì)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(wù)需要，制造企業(yè)一般會(huì)選擇區(qū)域適當(dāng)建立配件中心，自行管理或由經(jīng)銷商進(jìn)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(duì)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(shí)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(yīng)鏈金融模式。因此，二手整機(jī)設(shè)備及備配件等維修、再制造業(yè)務(wù)量逐漸加大，得到了重點(diǎn)關(guān)注和發(fā)展。本環(huán)節(jié)中，二手設(shè)備運(yùn)輸主要通過專業(yè)第三方物流公司完成。運(yùn)輸管理系統(tǒng)TMS支持其業(yè)務(wù)工作。

綜上所述，智能標(biāo)識(shí)、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(gè)物流環(huán)節(jié)，ERP、MES、WMS、SRM、CRM、TMS多種信息系統(tǒng)得到深入應(yīng)用。在系統(tǒng)自動(dòng)采集得到各種數(shù)據(jù)后，通過大數(shù)據(jù)分析及云計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析與挖掘，可實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上各種物流過程中大量運(yùn)籌與決策的智能化，為物流業(yè)務(wù)持續(xù)優(yōu)化提供智能決策支持。其中，運(yùn)籌學(xué)（張成羿[11]）、智能啟發(fā)式算法（楊文強(qiáng)[12]）等技術(shù)可大量應(yīng)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(yīng)物流端，將需要數(shù)量的零部件、在需要的時(shí)候、送至需要的地點(diǎn)，并根據(jù)不同產(chǎn)品生產(chǎn)需要實(shí)現(xiàn)零部件動(dòng)態(tài)智能組盤、組合配送。

2）在銷售及逆向物流端，動(dòng)態(tài)進(jìn)行配送調(diào)度、排程與路徑導(dǎo)航使得產(chǎn)成品、備件及服務(wù)合理組合、集中配送，并準(zhǔn)時(shí)的、經(jīng)濟(jì)的交付至客戶處。

3）在全產(chǎn)業(yè)鏈端，綜合考慮供應(yīng)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(shí)現(xiàn)庫存共享、調(diào)撥、協(xié)同及快速補(bǔ)貨，減少供應(yīng)鏈庫存成本和運(yùn)輸成本。

3　模式實(shí)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(shè)一般需要分步分階段進(jìn)行實(shí)施。

1）基礎(chǔ)建設(shè)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(dòng)化立體倉庫和倉儲(chǔ)信息管理系統(tǒng)WMS）為核心，實(shí)施上線企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)ERP系統(tǒng)，牽動(dòng)制造企業(yè)內(nèi)部的營銷/計(jì)劃/運(yùn)營/采購/生產(chǎn)/質(zhì)量/服務(wù)等職能，以及供應(yīng)鏈的外部供應(yīng)商、關(guān)鍵客戶、第三方智能物流技術(shù)及服務(wù)提供方，實(shí)現(xiàn)采購供應(yīng)、生產(chǎn)物流關(guān)鍵環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、局部自動(dòng)化及智能化。

2）深化建設(shè)階段

以建設(shè)供應(yīng)鏈上的采購供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售物流一體化高效運(yùn)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(fù)制推廣智能物流中心運(yùn)作模式。同期導(dǎo)入運(yùn)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(yīng)商管理系統(tǒng)SRM。該階段牽動(dòng)供應(yīng)鏈上所有供應(yīng)商及客戶、第三方智能物流技術(shù)及服務(wù)提供方，初步建成智能物流管理體系，實(shí)現(xiàn)采購供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售物流的標(biāo)準(zhǔn)化、準(zhǔn)時(shí)化、信息化、自動(dòng)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(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)深度開發(fā)與大數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的物流智能化、全自動(dòng)化、高效化、柔性化，形成物流管理水平和效率持續(xù)提升機(jī)制。

4　模式預(yù)期效果

智能物流管理模式實(shí)施后，將從有形和無形兩個(gè)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(duì)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(wù)及時(shí)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(yùn)輸成本降低20%；物資齊套性、及時(shí)交付率、質(zhì)量合格率提升30%；物流倉儲(chǔ)、配送作業(yè)效率提升50%以上。

其次，模式還會(huì)帶來以下無形效益：對(duì)于高端裝備制造企業(yè)自身，通過打破傳統(tǒng)業(yè)務(wù)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(jiān)實(shí)保障。通過實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)同管控、上下游業(yè)務(wù)的快速協(xié)同處理，能夠優(yōu)化整體產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)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(shí)快速準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)物流管理標(biāo)準(zhǔn)化、精益化、信息化。此外，模式將帶動(dòng)裝備產(chǎn)業(yè)鏈上各成員的轉(zhuǎn)型升級(jí)，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(yīng)和探索實(shí)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(shí)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(tái)，會(huì)有更多的物流信息需求方和供應(yīng)方加入平臺(tái)，從而在更廣泛的層面建立物流合作。如此一來，將對(duì)所在行業(yè)社會(huì)就業(yè)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)

【】【】起到較大的帶動(dòng)效益，體現(xiàn)中國智造思想的落地實(shí)施，對(duì)整個(gè)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?yàn)楣?yīng)鏈與物流管理、智能制造和合作博弈。