高端裝備制造企業智能物流管理模式研究

戴 博

（中國鐵建重工集團有限公司，長沙 410100）

高端裝備制造企業智能物流管理模式研究

戴 博

（中國鐵建重工集團有限公司，長沙 410100）

針對高端裝備制造企業為核心的產業鏈，提出了集成供應、生產、銷售、逆向物流，中央集控，分布式布局的智能物流管理模式。該模式構建了跨時空、跨地域、信息集成、物物相聯的智能物流系統。該模式分步分階段實施后，可實現全產業鏈物資、產品及服務的存儲、配送、回收的一體化運作，從而有效提升交付水平和質量，并優化供應鏈運作成本。同時，還將帶動產業鏈成員共同轉型升級，具備較好的探索和示范效應。

智能物流管理；高端裝備；分布式布局；中央集控；自動化倉庫

0　引言

近年來，我國經濟正走入以優化經濟結構和產業創新為核心驅動力，制造業特別是高端裝備制造企業已經紛紛轉型，進入以提質增效為特征的“新常態”。在互聯網+、中國制造2025與智能制造等先進思想影響下，制造業物流也將從傳統走向現代物流體系，智能物流也因此成為轉型重點。

通常來說，智能物流利用條形碼、射頻識別技術、傳感器、自動定位系統等先進的物聯網技術[1]，并結合大數據處理、網絡通信技術，因此具有智能化、一體化、層次化的特點。智能物流在功能上要實現6個“正確”，即正確的貨物、正確的數量、正確的地點、正確的質量、正確的時間、正確的價格，在技術上要實現：物品識別、地點跟蹤、物品溯源、物品監控和實時響應[2]。

高端裝備制造企業[3]是指生產制造高技術含量、高附加值的先進工業設施設備的企業，一般處于價值鏈高端和產業鏈核心環節，決定著整個產業鏈的綜合競爭力，其生產組織通常具備多品種、小批量、客戶需求高度定制化、產品生命周期長、可靠性及質量要求極高等特性。智能物流是為了實現產品及服務運輸過程的自動化運作和高效率優化管理，在以高端裝備制造企業為核心的產業鏈中，一方面通過對物流資源進行信息化優化調度和有效配置，來降低全產業鏈物流成本，另一方面，加強物流過程管控、提高物流效率，不斷改進物流服務質量。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中方興未艾，對于企業如何構建有效智能物流管理模式，參考文獻較為缺乏。房殿軍[4]對德國工業4.0背景下的智能物流系統建設進行了闡述，他提出智能物流是聯接供應、制造和客戶的重要環節，也是構建未來智能工廠的基石。智能單元化物流技術、自動物流裝備以及智能物流信息系統是打造智能物流的核心元素。陳俊梅等[5]提出了基于工業4.0的智能生產物流系統模型及管理平臺，重點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等內容。其平臺通過配送、緩存、倉儲的智能化減少了生產環節中的瓶頸和在制品。陳思蕓等[6]指出供應鏈環境下物流管理的新特點主要表現信息共享、協同合作、信息交流形式靈活及多樣化上，強調充分利用高科技信息技術，實現物流過程的敏捷化。

因此，本文聚焦高端裝備制造企業，提出了集成供應、生產、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化供應鏈物流運作，提升運作效率與成本，并已在國內某世界五百強高端裝備企業進行深入探索與實踐。

1　智能物流管理模式

針對高端裝備制造企業，智能物流管理模式以企業各生產園區為中心，整合客戶、供應商上下游資源，形成全球分布式、中央監控與調度式的物流網絡布局。

在該布局下，企業總部成為物流網絡的中央監控、調度與指揮中心，實時監控各分布式網絡節點運行狀況，并具備網絡資源集中調度職能。各節點賦予一定自組織和自治權限，相互之間能快速建立合作聯系。因此，將建立集中為主、分散為輔的混合式物流網絡管控模式及系統。該模式及系統將隨著市場情況不斷變化，允許節點的加入與退出，從而構建動態演化的自適應物流網絡，以快速、有效地響應客戶需求變化。

該模式構建了跨時空、跨地域、信息集成、物物相聯的智能物流系統，實現全產業鏈物資、產品及服務的存儲、配送、回收的一體化運作。該模式集成了采購供應物流、生產物流、成品及備件銷售物流、逆向回收物流，實現了三個方面的突破。

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、零部件供應方、裝備工程施工方、工程運維方、第三方物流、智能技術及服務提供方等多種角色；在地域上聯系程裝備生產地、工程施工及使用地、智能物流中心等。

第二，智能技術突破：在高端裝備產業鏈上全面導入無線傳感網絡及射頻技術、智能物流成套設備及系統、大數據及云計算等智能感知、監控與決策分析技術，實現信息融合及深度挖掘分析。

第三，運營管理突破：實現高端裝備產業鏈物資、產品及服務的存儲、配送、回收的一體化運作，并覆蓋裝備生產制造、使用及運維全過程，從而有效提升交付水平和持續優化運營成本。

圖1　智能物流管理集成示意圖

2　模式核心內容

智能物流管理模式強調以智能化、精益化管理思想為核心，結合各類信息系統及技術，圍繞高端裝備制造企業的投入、轉換、產出等環節開展物流活動。其中，投入是指零部件的采購供應物流；轉換是指企業內部生產材料、零配件、在制品、成品的物流配送；產出是指公司對外銷售物流和服務物流，以及產品召回、廢棄物回收等逆向物流。

首先，在采購供應物流環節，須確保生產產品所需原輔材料、外購件、外協件等物資能及時、準確送達至企業生產園區。制造企業下達采購訂單及到貨計劃，國內外供應商通過第三方物流或自行完成物流運輸，具體過程如圖2所示。

本環節中，企業物流中心是銜接采購供應物流與生產物流的重要與核心節點。在高端制造企業，物流中心負責所有生產所需零部件供應管理，來自供應商的中小零部件按照到貨計劃準時送達物流中心，大型零部件通常根據生產計劃進度順序直送生產線邊。其中，多種先進物流管理方式深度融合：一為供應商管理庫存VMI，部分物資通過與供應商共享庫存信息，能在有效保證生產供應的同時，以較為準確的信息指導供應商生產及時補充庫存，減少需求波動對供應商生產的影響，從而有效控制供應鏈上整體零部件庫存。二為循環取貨Milkrun，對位于制造企業周邊的供應商，通過第三方物流循環去往各供應商處取貨并集中送至制造企業，從而確保市場所需物資的臺套配送，同時代替供應商自行配送、節省采購供應物流成本；三為準時化配送JIT（Just In Time），結合精益管理思想，將正確的零部件物資、以正確的數量、按正確的時間、送到正確的地點，從而消除物流過程浪費、提高物流配送效率。

圖2　采購供應物流管理示意圖

此外，智能自動化立體倉庫（如圖3所示）、無線射頻（RFID）等先進技術、設備及系統同步應導入其中，保證零部件物資庫存信息齊全、可追溯。自動化立體倉庫包含智能物流成套設備、倉儲信息管理系統WMS等核心內容，可實現零部件物資在物流中心的自動入庫、出庫、貨位分配、分揀提示等，已經在生產型工業中得以廣泛應用（周永華[7]，蔡安江等[8]）。WMS系統將與ERP系統有效結合，確保庫存信息準確、有效。

圖3　智能自動化立體倉庫示意圖

第二，在生產物流環節，制造企業在園區設計須考慮生產物流布局，按照精益物流思想進行規劃，呈現U字或一字型布局，從根源上避免物流活動浪費。生產物流包括從物流中心發出的零部件上線物流和內部生產工序間的轉運物流。其關鍵在于各環節間的信息傳遞機制，應體現拉動式思路。制造執行系統MES是本環節的核心，車間生產計劃指令信息由它實時傳遞至WMS、ERP系統，指導零部件和在制品的準時化JIT、順序化JIS（Just In Sequence）供應與生產。同時，在生產完成后及時報工，其中記錄生產過程信息、物資信息、質量信息并與每個產品綁定，隨后進入成品庫管理。

本環節中，自動化立體倉庫WMS系統與MES系統互相聯動，共同實現零部件物資的智能、快速分揀與配盤，其中“貨到人”技術已經逐步開始得以應用（朱凌[9]），即采用貨動人不動方式對物資進行揀選作業，其揀選效率極高，是傳統拆零揀選的5倍以上，每小時可處理500訂單行以上；同時，誤差率可控制在萬分之五以內。此外，自動引導機器人AGV也將發揮重要作用（劉振亞等[10]），供應生產線的零部件、工序間轉運的物資可通過AGV自動完成。

第三，在銷售物流環節，制造企業須按照客戶要求時間和周期將產品及備件準時、準確、高質量的交付。銷售物流包括成品運輸、零擔/專車運輸、備配件運輸3種類型。由于高端裝備制造企業的成品和零擔/專車物流具備以下特性：產品通常體積和重量巨大，存在超寬、超重、超長情況；發運地點偏遠，運輸周期長；運輸費用高昂。因此，成品運輸和零擔/專車一般采用專業的、第三方具備大件運輸資質的物流公司完成。備件運輸由于任務零散、臨時、交期極短，一般委托大型、網點布局廣泛的快遞公司。其中，制造企業一般導入運輸管理系統TMS，與客戶管理系統CRM、ERP系統、車輛定位系統互聯，進行運輸訂單安排、車輛調度、運輸過程跟蹤、承運商績效管理、成本統計與分析等工作。

本環節中，為快速滿足客戶售后及增值服務需要，制造企業一般會選擇區域適當建立配件中心，自行管理或由經銷商進行管理，其庫存信息與企業內部ERP系統、客戶管理系統CRM共享。

第四，在逆向物流環節，隨著國家對于綠色環保的重視、高端裝備保有量增大及使用壽命較長等情況，同時高端裝備制造企業陸續推出了經營性租賃、融資租賃等供應鏈金融模式。因此，二手整機設備及備配件等維修、再制造業務量逐漸加大，得到了重點關注和發展。本環節中，二手設備運輸主要通過專業第三方物流公司完成。運輸管理系統TMS支持其業務工作。

綜上所述，智能標識、智能感知、智能監控、智能排程與決策等要素貫穿以上四個物流環節，ERP、MES、WMS、SRM、CRM、TMS多種信息系統得到深入應用。在系統自動采集得到各種數據后，通過大數據分析及云計算技術對數據進行準確分析與挖掘，可實現供應鏈上各種物流過程中大量運籌與決策的智能化，為物流業務持續優化提供智能決策支持。其中，運籌學（張成羿[11]）、智能啟發式算法（楊文強[12]）等技術可大量應用。舉例來說，智能決策包括但不限于以下三方面。

1）在采購與生產供應物流端，將需要數量的零部件、在需要的時候、送至需要的地點，并根據不同產品生產需要實現零部件動態智能組盤、組合配送。

2）在銷售及逆向物流端，動態進行配送調度、排程與路徑導航使得產成品、備件及服務合理組合、集中配送，并準時的、經濟的交付至客戶處。

3）在全產業鏈端，綜合考慮供應商、各生產園區、經銷商、客戶各處倉庫的零部件及備件的庫存信息，通過集中調度實現庫存共享、調撥、協同及快速補貨，減少供應鏈庫存成本和運輸成本。

3　模式實施策略研究

由于高端制造企業智能物流管理模式所含內容眾多，涉及范圍廣，其建設一般需要分步分階段進行實施。

1）基礎建設階段

在高端裝備制造企業核心園區以建立智能物流中心（含自動化立體倉庫和倉儲信息管理系統WMS）為核心，實施上線企業資源規劃系統ERP系統，牽動制造企業內部的營銷/計劃/運營/采購/生產/質量/服務等職能，以及供應鏈的外部供應商、關鍵客戶、第三方智能物流技術及服務提供方，實現采購供應、生產物流關鍵環節的標準化、信息化、局部自動化及智能化。

2）深化建設階段

以建設供應鏈上的采購供應、生產、銷售物流一體化高效運作為主要內容，初步納入逆向物流，并在高端裝備制造企業其他園區復制推廣智能物流中心運作模式。同期導入運輸管理系統TMS、制造執行系統MES、客戶管理系統CRM、供應商管理系統SRM。該階段牽動供應鏈上所有供應商及客戶、第三方智能物流技術及服務提供方，初步建成智能物流管理體系，實現采購供應、生產、銷售物流的標準化、準時化、信息化、自動化、初步智能化。

3）全面完善階段

納入地下工程裝備產業鏈上的所有逆向物流，使得智能物流管理體系覆蓋全產業鏈。同時，進行系統深度開發與大數據挖掘應用，實現全產業鏈的物流智能化、全自動化、高效化、柔性化，形成物流管理水平和效率持續提升機制。

4　模式預期效果

智能物流管理模式實施后，將從有形和無形兩個方面給高端裝備制造企業及全產業鏈都將帶來較大效益。

首先，針對以高端裝備制造企業為核心構建的全產業鏈，模式將產生以下有形效益：產品及服務及時交付率提升20%；物資周轉提升20%，呆滯庫存比例降低20%；庫存總成本降低20%，運輸成本降低20%；物資齊套性、及時交付率、質量合格率提升30%；物流倉儲、配送作業效率提升50%以上。

其次，模式還會帶來以下無形效益：對于高端裝備制造企業自身，通過打破傳統業務信息傳遞壁壘、消除信息孤島、建立重要信息橋梁，不僅能有助于制造企業營收持續增長，還能為建立以制造企業為核心、上下游垂直一體化整合的產業鏈布局提供堅實保障。通過實現供應鏈協同管控、上下游業務的快速協同處理，能夠優化整體產業鏈運作，打造全產業鏈核心競爭力，建立智能化物流新格局，能及時快速準確的滿足市場需求，并為客戶提供更高質量的交付水平，實現物流管理標準化、精益化、信息化。此外，模式將帶動裝備產業鏈上各成員的轉型升級，建立可持續發展的產業合作聯盟，為我國高端裝備智能化、國際化、走出去提供重要示范效應和探索實踐。

5　結束語

展望未來，隨著面向高端裝備制造企業的智能物流管理模式逐步深入實施與完善，將成為高端裝備制造行業內的物流綜合信息平臺，會有更多的物流信息需求方和供應方加入平臺，從而在更廣泛的層面建立物流合作。如此一來，將對所在行業社會就業、服務產業經濟

【】【】起到較大的帶動效益，體現中國智造思想的落地實施，對整個高端裝備產業鏈穩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，研究方向為供應鏈與物流管理、智能制造和合作博弈。