文 / 李志強(qiáng) 王莉
上海天睿物流咨詢有限公司
智能工廠規(guī)劃與建設(shè)的目標(biāo)是打造一個(gè)“有效運(yùn)營”的工廠,這與企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略和策略緊密相連。本文從認(rèn)知升級、組織賦能、行動要點(diǎn)三個(gè)層面,詳細(xì)介紹了智能工廠物流運(yùn)營的重要意義,智能化道路上如何實(shí)現(xiàn)物流組織迭代,以及提升物流運(yùn)營管理水平的要點(diǎn)。
智能工廠物流運(yùn)營管理是對智能工廠物流運(yùn)作過程的計(jì)劃、組織、實(shí)施和控制,包括對工廠物流運(yùn)作的運(yùn)營、評價(jià)和改進(jìn),以實(shí)現(xiàn)工廠物流戰(zhàn)略績效的管理活動。一切智能工廠的規(guī)劃、改造和改善,均是為了打造和交付一個(gè)“有效運(yùn)營”的工廠,這與企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略和策略緊密相連。
很多人認(rèn)為物流是很簡單、基礎(chǔ)的工作,很多企業(yè)對物流定位非常低,而這恰恰是企業(yè)做不好物流的主要原因之一。物流運(yùn)營管理對企業(yè)經(jīng)營活動起到至關(guān)重要的作用,甚至決定了智能工廠的構(gòu)建能否成功或者有效運(yùn)營。企業(yè)經(jīng)營水平主要通過凈利潤、投資回報(bào)率和現(xiàn)金流三個(gè)績效指標(biāo)衡量。工廠物流運(yùn)營管理決定了制造企業(yè)的庫存資金、應(yīng)收賬款和應(yīng)付賬款的周轉(zhuǎn)情況,尤其庫存資金和現(xiàn)金流呈現(xiàn)此消彼長,從而決定企業(yè)運(yùn)營的現(xiàn)金周期和現(xiàn)金流狀況。另一方面,工廠物流運(yùn)營管理也與其交付水平、運(yùn)營效率、運(yùn)營成本、有效產(chǎn)出等直接相關(guān),從而對企業(yè)的凈利潤、投資回報(bào)率等產(chǎn)生極大的影響。
物流戰(zhàn)略作為企業(yè)的二級戰(zhàn)略,同樣需要“看5年,想3年,踏踏實(shí)實(shí)做1年”。企業(yè)需要有明確的物流戰(zhàn)略和策略引導(dǎo),需要明確定義企業(yè)在未來發(fā)展過程中必須具備的物流競爭力及物流能力清單,這些能力在未來能夠支撐企業(yè)得到長足發(fā)展并獲得競爭優(yōu)勢。同時(shí),企業(yè)各層面、各部門及不同時(shí)期的管理團(tuán)隊(duì),對物流戰(zhàn)略應(yīng)形成普遍的共識和行動的一致性。
圖1 物流運(yùn)營管理的三種范式
基于智能工廠的戰(zhàn)略及定位,工廠運(yùn)營需要聚焦經(jīng)營績效,而物流戰(zhàn)略績效對工廠經(jīng)營績效有很大影響。企業(yè)管理者和物流管理者不僅僅是關(guān)注物料、面積、人數(shù)、包裝、存儲、搬運(yùn)、自動化程度等這些基礎(chǔ)性的指標(biāo),而更多聚焦于物流戰(zhàn)略績效指標(biāo),將物流部門的價(jià)值體現(xiàn)在企業(yè)的經(jīng)營指標(biāo)、財(cái)務(wù)報(bào)表和核心競爭力中。物流戰(zhàn)略績效主要包括訂單準(zhǔn)交率、訂單交期(OTD)、庫存周轉(zhuǎn)率(ITO)、庫存資產(chǎn)比、物流成本和客戶滿意度等戰(zhàn)略績效指標(biāo)。
隨著制造企業(yè)物流從傳統(tǒng)物流模式逐步向智能物流迭代,呈現(xiàn)出精益化物流、數(shù)字化物流和智能化物流三種基本的物流范式(傳統(tǒng)物流不作為基本范式)。三種范式具有逐級迭代的關(guān)系(見圖1),通常情況下,數(shù)字化物流必須以精益化物流為基礎(chǔ),智能化物流必須以數(shù)字化物流為基礎(chǔ)。智能物流是在精益物流和數(shù)字物流的基礎(chǔ)上,為實(shí)現(xiàn)高效交付、低成本運(yùn)營而構(gòu)建的人機(jī)協(xié)同、機(jī)機(jī)互聯(lián)的生產(chǎn)—物流系統(tǒng)。在智能工廠的實(shí)際運(yùn)營中,智能工廠物流未必一定需要全面實(shí)現(xiàn)智能化物流,而是要根據(jù)運(yùn)營管理的需要,不同的場景、時(shí)期可能具備不同的范式特征。另外,精益化工廠、數(shù)字化工廠在局部場景中也可能具有物流智能化的要素。因此,三種物流范式往往在工廠中同時(shí)存在。
很多企業(yè)在智能工廠的建設(shè)過程中,往往容易忽略物流系統(tǒng)的構(gòu)建,而有些企業(yè)雖然能意識到物流的重要性,但又認(rèn)為物流是生產(chǎn)的附屬,在引入智能生產(chǎn)物流設(shè)施、建設(shè)智能產(chǎn)線、打造智能車間的同時(shí),順便將物流建設(shè)考慮在內(nèi)就可以了,不能高屋建瓴地從價(jià)值鏈角度進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃,因此導(dǎo)致最后智能工廠運(yùn)營效率反而更低的“慘劇”呈現(xiàn)。究其原因,是企業(yè)缺少合理的、與當(dāng)前發(fā)展階段相匹配的物流組織,缺少物流人才的成長土壤,導(dǎo)致物流規(guī)劃、管理、運(yùn)營、信息化、技術(shù)應(yīng)用等方面的人才缺失,智能工廠物流發(fā)展自然便是空中樓閣。
工廠的物流管理組織本質(zhì)上是服務(wù)于工廠的運(yùn)作,該組織的定位必須契合工廠物流的規(guī)劃與運(yùn)營及其未來發(fā)展趨勢,有效支撐企業(yè)的發(fā)展愿景及價(jià)值導(dǎo)向。伴隨著物流范式的升級、物流管理的復(fù)雜度提升,從精益化物流到數(shù)字化物流、智能化物流的升級轉(zhuǎn)型,與之相匹配的物流管理組織必然也各具特色,由此形成匹配精益化物流、數(shù)字化物流和智能化物流三種范式的管理組織。需要注意的是,由于管理組織需要結(jié)合企業(yè)文化、授權(quán)結(jié)構(gòu)、職能層級、人才結(jié)構(gòu)等綜合設(shè)計(jì),是一個(gè)不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展的過程,并沒有完全標(biāo)準(zhǔn)的組織配置,因此,物流范式和物流管理組織形式并非嚴(yán)格一一對應(yīng)的關(guān)系。
精益化物流組織開始強(qiáng)調(diào)物流計(jì)劃,初步形成了物流計(jì)劃職能,但是沒有與其他計(jì)劃形成聯(lián)動;開始成立了物流規(guī)劃與改善的職能,逐步形成精益物流改善的能力。但此時(shí)物流對整個(gè)供應(yīng)和交付過程的管控能力依然很弱,計(jì)劃職能依然分割在各個(gè)部門,各部門各自為政,完成本職的工作,但是無法保證總體的戰(zhàn)略績效最優(yōu)。精益化物流管理組織參考架構(gòu),見圖2。
圖2 精益化物流管理組織參考架構(gòu)
數(shù)字化工廠需要打造一體化的計(jì)劃中心,將需求預(yù)測、銷售計(jì)劃、訂單管理、采購計(jì)劃、物流計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、發(fā)運(yùn)計(jì)劃、庫存計(jì)劃、產(chǎn)銷存協(xié)同等進(jìn)行整合集成,應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)和算法打造智能調(diào)度和差異管理能力,以實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈的拉通與協(xié)同。
圖3 數(shù)字化物流組織參考架構(gòu)
另一方面,數(shù)字化工廠通過人、機(jī)、料、法、環(huán)、測的全面互聯(lián),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集和傳遞。所有靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)都被納入數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理,數(shù)據(jù)中心全面負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、績效管理、數(shù)據(jù)輸出、差異管理、決策支持等相關(guān)工作,如此才能實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)營過程的可視化、透明化,才能對運(yùn)營績效進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和差異分析。因此,數(shù)據(jù)中心和物流信息平臺建設(shè)職能也納入物流運(yùn)營中心,以實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)營的閉環(huán)管理。數(shù)字化物流組織參考架構(gòu),見圖3。
一個(gè)規(guī)劃好的智能工廠就像是一個(gè)“盒子”,只需要關(guān)注其“輸入”和“輸出”,“盒子內(nèi)部”的運(yùn)作基本實(shí)現(xiàn)智能化(自感知、自決策、自調(diào)適),而智能工廠的生產(chǎn)和物流已經(jīng)高度融合,實(shí)現(xiàn)了“智能工廠物流中心化”,智能工廠本身即物流中心或供應(yīng)平臺,其主要職能包括采購與供應(yīng)商管理、智能工廠運(yùn)維、訂單管理與交付、物流信息平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)中心(數(shù)據(jù)資源管理與應(yīng)用)、技術(shù)資源管理與應(yīng)用、供應(yīng)資源管理與配置等,如圖4所示。此時(shí),智能工廠物流運(yùn)營的職責(zé)發(fā)生了根本性的變化,傳統(tǒng)的物流運(yùn)作和管理被技術(shù)替代,取而代之的是,需要對智能化體系的構(gòu)建、運(yùn)維、優(yōu)化,以及數(shù)據(jù)的管理、分析和應(yīng)用。
圖4 智能化物流組織參考架構(gòu)
表1 智能工廠物流人才能力參考矩陣
在智能工廠的智能物流體系中,人是物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的創(chuàng)造者、使用者和管理者,人的作用比以往任何一個(gè)階段都顯得更加重要。伴隨著工廠和物流體系的迭代,對物流人才的需求和定義也在不斷變化,傳統(tǒng)的物流人才無法滿足需求。因此,企業(yè)、行業(yè)往往呈現(xiàn)出物流人才總是緊缺的狀態(tài),而且又很難物色到合適的人選,何況對于一個(gè)工廠而言,我們需要的是一個(gè)團(tuán)隊(duì)而不是某個(gè)專業(yè)的人而已。
智能工廠物流人才需要具備架構(gòu)、建設(shè)、使用、維護(hù)、優(yōu)化智能工廠物流系統(tǒng)的能力,需要能夠接受和使用新的理念、方法、技術(shù)和工具,能夠系統(tǒng)性規(guī)劃智能工廠的物流系統(tǒng),能夠運(yùn)營智能工廠以達(dá)成交付、周轉(zhuǎn)、盈利等方面的戰(zhàn)略績效,并逐步實(shí)現(xiàn)其數(shù)字化、智能化的迭代升級。作為智能工廠的物流人才,需要“懂技術(shù)、懂運(yùn)營、懂規(guī)劃、懂?dāng)?shù)據(jù)、懂應(yīng)用”(精通其中一個(gè)或者多個(gè)方面),具體而言,需要具備頂層設(shè)計(jì)能力、物流規(guī)劃和系統(tǒng)化架構(gòu)能力、專項(xiàng)技術(shù)能力、運(yùn)營管理能力、項(xiàng)目管理和落地能力等,如表1所示。
表2 工廠物流計(jì)劃編制邏輯
工廠物流運(yùn)營管理的重點(diǎn)在于物流的集成和整合,以此實(shí)現(xiàn)對經(jīng)營戰(zhàn)略、經(jīng)營計(jì)劃、戰(zhàn)略績效和業(yè)務(wù)計(jì)劃的有效支撐。理想情況下,物流運(yùn)營計(jì)劃、執(zhí)行和差異管理等均由智能化物流系統(tǒng)自動完成。但在實(shí)際運(yùn)作過程中,即便是已經(jīng)成為普遍認(rèn)同的智能工廠,也未必匹配了完全自動化、智能化的物流系統(tǒng),在不同的應(yīng)用場景下,通常精益化、數(shù)字化、智能化三種物流范式并存,并且處在不斷優(yōu)化迭代的過程之中。
工廠物流計(jì)劃是在工廠物流運(yùn)營過程中,與實(shí)物流相關(guān)的一系列物料及產(chǎn)品流動的規(guī)劃、計(jì)劃、協(xié)同的集合,包括到貨計(jì)劃、收貨計(jì)劃、檢驗(yàn)計(jì)劃、齊套計(jì)劃、工位配送計(jì)劃、成品發(fā)運(yùn)計(jì)劃、庫存計(jì)劃等。工廠物流計(jì)劃是工廠物流運(yùn)營管理的核心,物流計(jì)劃協(xié)同采購計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃和物料計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)計(jì)劃間的有效聯(lián)動,形成準(zhǔn)確的物流作業(yè)指令,以指導(dǎo)各物流環(huán)節(jié)的作業(yè)。物流計(jì)劃的編制邏輯,如表2所示。
工廠物流計(jì)劃是以生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃為拉動,基于各個(gè)環(huán)節(jié)的作業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),倒排各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的物流計(jì)劃,安排合理的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間,由此才能進(jìn)行各個(gè)物流環(huán)節(jié)的協(xié)同運(yùn)作和差異管理。工廠物流計(jì)劃需要設(shè)定不同物流環(huán)節(jié)的時(shí)間容差(精度),比如工位配送需要精確到“分鐘”,物料的庫存計(jì)劃、物料到貨計(jì)劃精確到“小時(shí)”或“天”,檢驗(yàn)計(jì)劃、卸貨計(jì)劃、裝車計(jì)劃等精確到“小時(shí)”或“分鐘”,供應(yīng)生產(chǎn)精確到“天”等,從而定義物流計(jì)劃的精確度,并設(shè)定差異識別的靈敏度。
物流計(jì)劃涉及物料需求、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、作業(yè)經(jīng)濟(jì)批量、時(shí)間容差、資源配置、計(jì)劃變動、執(zhí)行差異、計(jì)劃之間的聯(lián)動等各種復(fù)雜、動態(tài)的參數(shù),手工編制物流計(jì)劃比較繁瑣,而且難以支持物流的精細(xì)化管理,因此需要針對每一個(gè)計(jì)劃設(shè)計(jì)算法,將其固化到信息系統(tǒng)或者工業(yè)APP軟件中,由軟件提供支持,或者直接由系統(tǒng)輸出物流計(jì)劃。在智能工廠的物流運(yùn)營體系中,系統(tǒng)不僅能夠根據(jù)既定的條件自動生成物流計(jì)劃,還能夠識別各環(huán)節(jié)計(jì)劃與執(zhí)行之間的差異,并自主調(diào)整后續(xù)的計(jì)劃及相關(guān)計(jì)劃,使得總體運(yùn)作符合系統(tǒng)效率最優(yōu)的原則。
需要說明的是,由于物流過程各環(huán)節(jié)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化程度相對較差,物流計(jì)劃與實(shí)際執(zhí)行的偏差往往比較大,導(dǎo)致有些企業(yè)認(rèn)為物流計(jì)劃不具備可執(zhí)行性而放棄持續(xù)的推進(jìn)。殊不知,任何計(jì)劃與執(zhí)行之間曾經(jīng)都存在巨大的差異甚至混亂,經(jīng)過企業(yè)團(tuán)隊(duì)長期不懈的檢查夯實(shí)基礎(chǔ)、優(yōu)化邏輯、優(yōu)化參數(shù)、強(qiáng)化執(zhí)行、系統(tǒng)固化、持續(xù)優(yōu)化等,才使得計(jì)劃成為各項(xiàng)活動的主導(dǎo)。物流計(jì)劃也是如此。
物流運(yùn)營管理應(yīng)致力于物料及產(chǎn)品在價(jià)值鏈上的快速周轉(zhuǎn),盡可能減少物料及產(chǎn)品在倉庫、暫存區(qū)、工序間、車輛上等各個(gè)節(jié)點(diǎn)的等待時(shí)間?;凇爸圃旃S物流中心化”的原則,通過精益物流和精益生產(chǎn)的有效配合,結(jié)合自動化、數(shù)字化、智能化的物流裝備應(yīng)用,在工廠內(nèi)部盡量消除物理上和信息上的斷點(diǎn),打造連續(xù)流,能夠極大地提升工廠的運(yùn)營效率,由此對工廠物流運(yùn)營的戰(zhàn)略績效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生極大的作用。同時(shí),消除斷點(diǎn)也是傳統(tǒng)物流邁向精益化、數(shù)字化、智能化物流的必由之路。
打造連續(xù)流一般采用三條路徑:
第一條路徑是構(gòu)建上下游節(jié)點(diǎn)的“硬鏈接”,比如流水線就是典型的連續(xù)流表現(xiàn)形式。過去基于工序產(chǎn)能最大化、工序間節(jié)拍不均衡、上下游協(xié)同不暢等條件,往往容易形成孤島式布局,從而產(chǎn)生大量的半成品庫存,產(chǎn)生極大的面積、人員、資金、設(shè)備等方面的資源浪費(fèi)。而在制造水平優(yōu)秀的工廠中,這些孤島正在不斷消失,越來越多的工序被整合成為流水線的一個(gè)部分或者某個(gè)工位。
第二條路徑是通過物流計(jì)劃的協(xié)同取消某些環(huán)節(jié)。比如在某個(gè)智能工廠建設(shè)之前,其零部件物流分為一級庫和二級庫,一級庫存放著約一個(gè)星期的零部件庫存,外包給一個(gè)龐大的三方物流團(tuán)隊(duì)管理;二級庫在工廠內(nèi),存放著約3天的零部件庫存,由內(nèi)部團(tuán)隊(duì)進(jìn)行管理。在新工廠落成后,供應(yīng)商直接將物料配送至工廠線邊倉,庫存周期控制在3天以內(nèi),由此取消了一級庫,大幅降低了物流成本。
第三條路徑是通過智能物流設(shè)置實(shí)現(xiàn)自動連接,從而達(dá)到連續(xù)流的效果。在上述智能工廠中,線邊倉采用了自動化立體庫的智能物流技術(shù),物料卸貨后直接放置到輸送線上,后續(xù)的接收、驗(yàn)收、檢驗(yàn)、入庫、存儲、揀選、配送到工位、空容器回收等均實(shí)現(xiàn)了自動化運(yùn)作,倉儲區(qū)域面積縮小了50%,物流操作人員減少了70%以上。更為重要的是,通過自動化的物流管理,賬實(shí)一致性、物料齊套率、配送及時(shí)性等都得到了很好的保證,物流對生產(chǎn)的服務(wù)能力和服務(wù)水平都大幅提升。
庫存控制與管理需要制定差異化的庫存管控策略,不同的物料和產(chǎn)品,具有不同的流通屬性(距離、交期、供需關(guān)系、可得性、品質(zhì)、需求波動等),因此要避免“一刀切”的庫存管理方式,針對每一類物料和產(chǎn)品設(shè)定合理的、差異化的庫存策略。庫存的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定和流轉(zhuǎn)模式?jīng)Q定了智能工廠經(jīng)營的效益。
原材料庫存取決于采購批量和供應(yīng)商到貨周期(或者采購周期),同時(shí)與質(zhì)量合格率、供應(yīng)商送貨的穩(wěn)定性等變數(shù)相關(guān),是采購、入廠物流、生產(chǎn)、物料齊套等計(jì)劃與執(zhí)行的結(jié)果。物料供應(yīng)策略決定了庫存標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定:首先,供貨距離是物料可得性的主要因素之一,供貨距離越遠(yuǎn),物流的提前期越長,則庫存標(biāo)準(zhǔn)越高;供貨距離越近,物流的提前期越短,則庫存標(biāo)準(zhǔn)越低。其次,物流量越大,供貨的頻次越高,庫存標(biāo)準(zhǔn)就可以偏低;物流量越小,頻次越低,庫存就需要略高。工廠有了基本的物料供應(yīng)策略規(guī)劃后,針對每一種物料匹配合適的供應(yīng)策略,同時(shí)將形成每一種物料的庫存標(biāo)準(zhǔn),如表3所示。
表3 結(jié)合物料供應(yīng)策略的庫存標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定
在制品庫存(尤其是多工序離散制造零部件)取決于工序周期、生產(chǎn)批量、轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間、生產(chǎn)班次、上下工序制造節(jié)拍、物流協(xié)同模式、包裝單元、上線模式以及過程中的質(zhì)量、時(shí)間、數(shù)量的變數(shù)等。在制品和半成品庫存控制的關(guān)鍵在于縮短生產(chǎn)周期,即生產(chǎn)開始投料到最后一件產(chǎn)品完工入庫的時(shí)間。生產(chǎn)周期越短,生產(chǎn)體系的靈活性越大,各節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)就會越快,節(jié)點(diǎn)庫存就會越低;生產(chǎn)周期越長,生產(chǎn)過程中的變數(shù)就越多,生產(chǎn)計(jì)劃管理就越復(fù)雜。制造企業(yè)需要不斷壓縮其生產(chǎn)周期,通過價(jià)值流優(yōu)化、流線化布局優(yōu)化、流水線生產(chǎn)、單件流改善、小批量生產(chǎn)、模組化應(yīng)用、業(yè)務(wù)外包等方式來壓縮周期。
成品庫存取決于預(yù)測準(zhǔn)確性、交付周期、存儲周期、發(fā)運(yùn)頻率和頻次、庫存損失等因素,是交付策略、庫存周期、訂單承諾與履行、需求預(yù)測、供應(yīng)鏈計(jì)劃、生產(chǎn)執(zhí)行等共同協(xié)同的結(jié)果。成品庫存管控的關(guān)鍵點(diǎn)在于成品交付策略、成品庫存標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)方面。成品交付策略包括按庫存生產(chǎn)、按訂單生產(chǎn)或者更合理的組合策略,比如一部分標(biāo)準(zhǔn)化、銷量大、需求穩(wěn)定的產(chǎn)品采用MTS(按庫存生產(chǎn))的策略,這部分產(chǎn)品SKU較少但銷量占比大,合理設(shè)置庫存水位有利于實(shí)現(xiàn)快速交付,提升客戶滿意度,同時(shí)還可以通過庫存調(diào)節(jié)需求,實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn);而另一部分差異大、銷量小、波動大甚至定制化的產(chǎn)品則采用MTO(按訂單生產(chǎn))的策略,可以極大地降低企業(yè)預(yù)測、備貨、庫存管理等復(fù)雜度和風(fēng)險(xiǎn)。
企業(yè)如果缺少合理的、與當(dāng)前發(fā)展階段相匹配的物流組織,缺少物流人才的成長土壤,導(dǎo)致物流規(guī)劃、管理、運(yùn)營、信息化、技術(shù)應(yīng)用等方面的人才缺失,智能工廠物流發(fā)展自然便是空中樓閣。
入廠物流是指按一定的規(guī)則和要求,將物料從供應(yīng)商處轉(zhuǎn)移到采購商工廠指定位置的運(yùn)作和管理過程。入廠物流涉及面廣,包括入廠物流計(jì)劃、車輛配載、車輛調(diào)度、運(yùn)輸過程監(jiān)控、快速有序卸貨、倉庫快速接收、與廠內(nèi)物流系統(tǒng)銜接、物料尾數(shù)管理、來料包裝和品質(zhì)管理等過程和節(jié)點(diǎn)。
入廠物流涉及所有物料、供應(yīng)商、線路、車輛、人員等要素的龐大而復(fù)雜的系統(tǒng),僅依靠簡單算法和人工,無法規(guī)劃所有的資源并獲得較好的綜合效益。要想實(shí)現(xiàn)入廠物流的精細(xì)化管理,就需要投入大量的管理資源,這就促使入廠物流必然要向信息化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展,甚至建立供應(yīng)鏈數(shù)字孿生來應(yīng)對如此復(fù)雜的場景。
在計(jì)劃可能發(fā)生調(diào)整(插單、延后、異常停線、換線生產(chǎn)等)、供應(yīng)商供貨量波動(同一個(gè)物料今天A供應(yīng)、明天B供應(yīng);同一個(gè)供應(yīng)商今天量大、明天量?。?、物流線路不固定(因供應(yīng)商變動導(dǎo)致取貨路線不固定)、車輛滿載率難保障等情況下,入廠物流智能化需要解決的問題是,搭建一個(gè)或幾個(gè)數(shù)學(xué)模型和算法。結(jié)合入廠物流的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃、采購訂單、庫存與齊套信息等,該模型和算法可以自動生成合理的動態(tài)入廠物流計(jì)劃,并能夠?qū)︼L(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警,同時(shí)針對風(fēng)險(xiǎn)可以形成及時(shí)的、靈活的調(diào)整指令,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)、均衡到貨、庫存較優(yōu)、物流成本較低、資源利用率較高的目標(biāo)。在這個(gè)過程中,關(guān)鍵的資源都將量化進(jìn)入系統(tǒng),系統(tǒng)以此進(jìn)行多因素約束的排程計(jì)算。系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)資源綜合利用率最高為目標(biāo),當(dāng)資源空閑時(shí)可主動預(yù)警,當(dāng)局部資源不足導(dǎo)致無法正常完成作業(yè)時(shí),系統(tǒng)將采取向前或向后平滑的方式進(jìn)行調(diào)整或給出調(diào)整建議。
除此之外,與供應(yīng)商之間的信息系統(tǒng)拉通、入廠物流全程可視和異常監(jiān)控、車輛的智能調(diào)度、物流資源的智能分配等都將成為入廠物流智能化的重要組成部分。
廠內(nèi)物流智能化要點(diǎn)包括信息流和實(shí)物流全面上線、物料流動過程融為一體、數(shù)字化檢驗(yàn)管理、生產(chǎn)和物流融合等。在工廠智能物流環(huán)境中,盡管管理的邏輯是一致的,但管理的內(nèi)容及形式已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。傳統(tǒng)工廠的廠內(nèi)物流作業(yè)都需要通過單據(jù)傳遞指令,比如揀選單、配送單、交接單、檢驗(yàn)單等;智能工廠則通過信息系統(tǒng)自動傳遞所有信息和指令。傳統(tǒng)的物流作業(yè)如搬運(yùn)、配送、盤點(diǎn)、理庫、賬務(wù)處理等動作,大部分被智能物流設(shè)備代替。此時(shí),人的作用更多地體現(xiàn)在不斷優(yōu)化物流管理邏輯,不斷優(yōu)化系統(tǒng)的邏輯和算法,這些優(yōu)化的目的不再只聚焦人均產(chǎn)出、物流量等傳統(tǒng)指標(biāo),而是通過這種優(yōu)化不斷地實(shí)現(xiàn)庫位周轉(zhuǎn)率的提升、自動化物流系統(tǒng)運(yùn)作效率提升、降低物流系統(tǒng)的能耗、提高物流設(shè)施的有效產(chǎn)出等。
與智能工廠匹配的原材料廠內(nèi)物流智能化,應(yīng)符合(但不限于)以下場景的描述:
(1)入廠物流到貨、卸貨后,將帶有條碼或RFID標(biāo)簽的物料單元放置到收貨端的輸送線上(也可能是與AGV匹配的物料接收暫存貨位),針對周轉(zhuǎn)箱、托盤單元、非標(biāo)單元等不同的物料單元,匹配有不同類型和尺寸的輸送線和暫存貨位,在輸送線上自動完成掃描、物料驗(yàn)收、物料抽檢和物料接收。抽檢的物料通過專門的檢驗(yàn)口排出物料,直接通過輸送線或AGV送至檢驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)。
(2)基于系統(tǒng)對于物料狀態(tài)的智能化管理,物料檢驗(yàn)與物料入庫的過程同步進(jìn)行,系統(tǒng)對每一個(gè)物料單元進(jìn)行待檢、檢驗(yàn)中、檢驗(yàn)合格、不合格等狀態(tài)進(jìn)行精確標(biāo)識和識別。
(3)物料按照規(guī)劃好的路線和邏輯,進(jìn)入倉庫(包括暫存位、排序區(qū)域、物料超市等),這些區(qū)域也有各自的貨位代碼(條碼或者RFID),形成貨位-物料的實(shí)時(shí)捆綁和對應(yīng)。系統(tǒng)將結(jié)合物料的使用區(qū)域、使用工位、使用時(shí)間、尺寸大小、配送類型、存放周期等參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算,為每一個(gè)物料分配合理的存放或暫放位置,使得整個(gè)物流系統(tǒng)運(yùn)作盡可能實(shí)現(xiàn)效率最高、物流量最小、響應(yīng)速度最快、能耗最低。比如:物料進(jìn)入立體庫以后,周轉(zhuǎn)快的物料放置在距離出庫口較近、較低的位置;直配上線的大件物料直接進(jìn)入規(guī)劃好的線邊的排序上線區(qū)域;需要拆零揀選的物料直接進(jìn)入待揀選區(qū)域或者揀選流利式貨架上。
(4)系統(tǒng)按照設(shè)定好的物料齊套管理規(guī)則,生成實(shí)時(shí)、動態(tài)的齊套管理信息,對于可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和缺料進(jìn)行預(yù)警,并自動傳遞給相關(guān)人員進(jìn)行解決。當(dāng)確定物料不齊套時(shí),系統(tǒng)可自動生成相對最優(yōu)的生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整建議,可以盡可能多地滿足客戶需求、盡可能少地產(chǎn)生多余的庫存。
(5)系統(tǒng)根據(jù)總裝工位的計(jì)劃執(zhí)行情況和工位庫存的實(shí)時(shí)管理,形成對應(yīng)操作人員、機(jī)器人、作業(yè)設(shè)備和作業(yè)時(shí)間的數(shù)字化拉動需要。由于系統(tǒng)全面自主管理且運(yùn)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人腦,系統(tǒng)可以對每一個(gè)工位、每一種物料單獨(dú)生成配送計(jì)劃和指令,這些指令通過系統(tǒng)傳遞給相關(guān)的自動化倉庫、輸送線、揀選設(shè)備、AGV搬運(yùn)機(jī)器人等,智能物流系統(tǒng)將需要的物料準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)量地配送到工位使用。
(6)智能化的包裝單元(帶有條碼或者RFID標(biāo)簽的周轉(zhuǎn)箱或者托盤)中物料使用完后,該表單被專門收集起來,通過條碼閱讀器讀取上述關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),被使用后的物料數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)傳輸回系統(tǒng),計(jì)劃、采購、物流、制造、財(cái)務(wù)部門以及供應(yīng)商進(jìn)入后續(xù)作業(yè)。
(7)可回收的物料包裝將被分類,并按不同供應(yīng)商存在指定位置,系統(tǒng)具有專門的空容器管理模塊或者APP應(yīng)用,結(jié)合供應(yīng)商的包裝需求、空容器暫存數(shù)量、車輛信息等,系統(tǒng)將自動安排車輛回收空容器,將空容器返回供應(yīng)商處,實(shí)現(xiàn)高效循環(huán)利用。
對于智能工廠而言,正常情況下的物流運(yùn)作和管理均可以自主完成,但由于物流系統(tǒng)軟件、硬件本身可能出現(xiàn)異常,以及智能工廠之外的環(huán)境因素變化可能造成的物流風(fēng)險(xiǎn),智能工廠仍會處在巨大的不確定因素當(dāng)中。在應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)能力方面,系統(tǒng)不具備人的靈活性和柔性,風(fēng)險(xiǎn)一旦發(fā)生,將導(dǎo)致比傳統(tǒng)工廠更大的損失和機(jī)會成本,因此智能工廠物流運(yùn)營尤其需要重視物流風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)急管理。
由于市場存在巨大的不確定性,比如客戶和消費(fèi)者需求越來越難以預(yù)測和把握、客戶和消費(fèi)者對于交付時(shí)效和服務(wù)水平的要求越來越高、頻繁促銷活動導(dǎo)致的線上線下需求劇烈波動、產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快、為滿足個(gè)性化需求而導(dǎo)致的產(chǎn)品品類越來越多、產(chǎn)供銷信息不透明、庫存過高導(dǎo)致對新品銷售的沖擊、庫存過低導(dǎo)致供應(yīng)鏈脆弱等,多種不確定性因素疊加導(dǎo)致企業(yè)預(yù)測不準(zhǔn)、供需錯(cuò)配,使得工廠物流運(yùn)營存在各類風(fēng)險(xiǎn)。物流風(fēng)險(xiǎn)管理可以從建立企業(yè)物流風(fēng)險(xiǎn)清單、識別風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)先級、針對風(fēng)險(xiǎn)制定應(yīng)急方案、風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避、突發(fā)重大風(fēng)險(xiǎn)的管理等方面入手。
應(yīng)急物流是針對可能出現(xiàn)的突發(fā)事件已經(jīng)做好預(yù)案,并在事件發(fā)生時(shí)能夠迅速付諸實(shí)施的物流活動。其特征為突發(fā)性和不可預(yù)知性、需求的緊急性、時(shí)間上的緊迫性、滿足緊急需求的弱經(jīng)濟(jì)性和非常規(guī)性。應(yīng)急物流有國家層面的、區(qū)域?qū)用娴?、企業(yè)層面的。隨著2003年非典、2008年雪災(zāi)等事件的發(fā)生,國家應(yīng)急物流整體機(jī)制和運(yùn)作也在不斷完善,但是對于企業(yè)、工廠而言,應(yīng)急物流的概念可能還比較模糊。
應(yīng)急物流管理的主要內(nèi)容包括:梳理工廠可能會遇到的應(yīng)急物流場景,針對每個(gè)應(yīng)急物流場景設(shè)置對應(yīng)的應(yīng)急物流管理流程,設(shè)置合理的應(yīng)急物流組織及響應(yīng)機(jī)制,對應(yīng)急物流的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)人員的培訓(xùn)及定期的演練測試。
應(yīng)急物流管理非常強(qiáng)調(diào)事前、事中、事后管理的概念。事前要做好應(yīng)急物流預(yù)案設(shè)計(jì)、培訓(xùn)、演習(xí)(有條件的話);事中要快速響應(yīng),并嚴(yán)格執(zhí)行應(yīng)急物流預(yù)案的標(biāo)準(zhǔn)流程(針對應(yīng)急物流場景的);事后要總結(jié)應(yīng)急物流事件,應(yīng)急預(yù)案更新,流程與標(biāo)準(zhǔn)、組織的更新等,記錄整個(gè)處理過程,作為后期培訓(xùn)的案例。