精益物流-智能工厂的智能物流规划深度干货

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近年来，在日益复杂的价值链运营场景中，智能物流规划已成为构建智能工厂不可或缺的一环，并占据了核心地位。与过往传统的工厂规划逻辑相异，智能工厂规划的视角更加前瞻，它立足于物联网技术和大规模个性化定制的趋势，坚持“客户至上”的原则，推广“大物流支撑，小规模灵活生产”的新模式，旨在促进从客户需求发掘、原材料采购、供应链管理、生产制造到客户服务等价值链每一个环节的无缝衔接与精益化流动。接下来，本文将从基本原则与实施策略两大维度，深入剖析智能工厂物流规划的内涵与实践路径。

一、智能工厂物流规划的原则

智能工厂的物流规划是传统物料搬运设计的升级迭代，结合信息化、网络化、数字化等技术的普及应用，从而实现物流的智能化，主要规划原则有：

◆ 物流强度最低原则：综合平衡各功能区物料/半成品的需求，计算配送距离和配送频次，使工厂整体物流强度降到最低。

◆ 物流成本最低原则：物流设备设施的负载以及物流速度的选择以匹配合理为主，兼顾柔性化和投资效益回报率。

◆ 空间利用率最高原则：充分利用工厂立体空间，布局生产线和物流设施，提高单位面积产出效益。

◆ 柔性适应生产模式变化：物流系统要适应工厂不断变化的市场客户需求，包括产品、工艺、产能的变化，以及未来智能化的更高需求。

◆ 统一的物流工装容器：简化物流工装容器的规格系列，工厂尽可能采用统一的物流工装容器，减少特殊专用物流工装。

◆ 物流信息即时可视化：工厂可视化看板中，物料/半成品的物流信息应当即时显现，以监控物流现状和异常，更好地服务于生产。

二、智能工厂物流规划的方法

智能工厂物流规划的方法很多，影响因素也很多，比如企业产品工艺特征、生产模式、以及工厂规模定位等都是影响因素。主要的物流规划方法有：

1、工厂整体物流布局的规划方法

离散型制造企业整体物流布局以产品BOM和装配关系为核心，而流程型制造企业物流布局则是要建立在产品材料配方及材料物理化学变化过程基础上。二者核心基础差异较大，但是在整体物流布局方面仍然有相同的规律可循。

目前国内工厂布局常用的设计方法主要是系统布置设计SLP法，并结合精益思想进行拓展及延伸。比如设施作业单元相互位置模型、作业单元布置算法、以及并行混合遗传算法(PHGA)的应用等。

2、生产线的设计方法

新工厂设计过程中，要对生产线现状进行系统调研诊断，找出当前存在的问题和不足，结合智能装备、智能物流的应用，重新规划设计新的生产线，以实现效率、效益、质量大幅提升。

1）装配型流水线的改善与设计采用“十步漏斗法”，从PQ分析、工艺分析、平衡分析到改善项目挖掘及实施，逐步深入改善流程、工序、工步、动作和动素，改善效果显著，设计效率高。

2）离散加工型单元线采用“之字法”进行设计，与“十步漏斗法”不同的是，需要进行深入的PR分析、设备选型分析以及设备负载分析，然后通过物流强度的测算给出单元线布局方案。

两种方法既可以用于新生产线的设计，也可以用于旧生产线的改善与升级。

3、生产线物料配送方式的选择

智能工厂物流规划的核心是生产线物料配送方式的选择，这决定了物料取用的方式、物料输送的方式，进而影响物料存储的方式及物料分拣配送设施的选择。

对生产线上的工序而言，物料暂存的合理空间是有限的，作业员的取用空间也是有限的，那物料的数量和配送频率就需要进行测算，物料的容器和运输工具就需要进行规范设计。

常见的工序物料配送模式有：

1) 单料配送：一个工序所需的几种物料，都单独配送到工序现场，不需要拣配，但物流配送频率高，现场占地面积大。

2) 多料集中周转式配送：一个工序所需要的几种物料，按配比集中成套配送到工序现场，需要拣配，配送频率降低，现场占地面积小，可实现自动补给。

3) 多料集中补货式配送：多料集中配送时，需求量大的物料需要单独增加配送频次进行补货，不易实现物料自动补给。

4) 单套随行配送SPS：物料与生产线随行，节拍一致，拣配工作量大，但配送点和配送频次大大降低，对产品质量提升亦有很大帮助。

4、智能物流技术的应用设计

传统的物流设备设施，如常见的行车、叉车、滚筒/皮带线、货架等，多数不能与信息化系统互联，已经完全不能适应智能化要求，因而现代智能物流设备设施的合理选用与设计也是智能工厂规划的重要内容。

常见的智能化物流技术有：

1) 智能立体仓储技术：堆垛技术、控制技术、自动识别技术、数据挖掘技术、人工智能技术、GIS技术等组成的综合技术。目前经常选用的有巷道式立体仓、垂直升降式立体仓和水平回转式立体仓，前者适合大物料、栈板托盘物料，后两者适合小物料，或者有环境特殊要求(温湿度、耐腐蚀等)的物料存储，且一般配有自动/半自动拣配功能。