航天企業(yè)智慧物流發(fā)展路徑研究與實(shí)踐

武瑞清 夏華鳳 王 翀 孫曉涵 于偉佳

北京中天鵬宇科技發(fā)展有限公司

智慧物流，旨在實(shí)現(xiàn)物流資源和服務(wù)的自動(dòng)化、信息化和智能化，并通過(guò)數(shù)據(jù)資源的互聯(lián)共享、動(dòng)態(tài)感知及決策分析，實(shí)現(xiàn)物流資源和服務(wù)的高效配置，促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)增效。智慧物流內(nèi)涵豐富，專業(yè)化類別范圍廣，精準(zhǔn)化服務(wù)特色鮮明。在“工業(yè)4.0”“互聯(lián)網(wǎng)+”等政策發(fā)布與實(shí)施的大背景下，物流作為智能制造的必要環(huán)節(jié)，迫切需要實(shí)現(xiàn)智慧化升級(jí)改造。

航天企業(yè)物流具備一定的規(guī)模化、集約化和專業(yè)化特征，對(duì)比社會(huì)常規(guī)物流，有一定的專業(yè)特質(zhì)區(qū)別。航天物資和產(chǎn)品高環(huán)境、高技術(shù)，多品種、小批量的高可靠性需求，以及安全保密提出的高標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)航天企業(yè)物流的存儲(chǔ)、運(yùn)輸及數(shù)據(jù)管理，提出了專業(yè)化要求，不僅要實(shí)現(xiàn)物流的敏捷化、信息化和智能化，還要確保物流服務(wù)的高質(zhì)量安全可靠。航天物流能力建設(shè)經(jīng)過(guò)多年的戰(zhàn)略引領(lǐng)，基本實(shí)現(xiàn)了以用戶、物流中心和供應(yīng)商一體化的供應(yīng)鏈管理模式，為科研生產(chǎn)任務(wù)的順利完成保駕護(hù)航。

隨著智能制造的加速發(fā)展，航天物流的智慧化發(fā)展迫在眉睫。本文基于智慧物流的發(fā)展特征，對(duì)航天企業(yè)智慧物流的發(fā)展路徑進(jìn)行分析研究，并對(duì)初步實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，據(jù)此提出航天智慧物流發(fā)展的可行性建議，以此提升航天企業(yè)的物流管理實(shí)效。

一 發(fā)展現(xiàn)狀及需求分析

物流是貫通原材料供應(yīng)、生產(chǎn)制造和產(chǎn)品銷售的重要鏈條，整體上以供應(yīng)鏈管理為核心，實(shí)現(xiàn)物資選用、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、質(zhì)檢和產(chǎn)線配送，產(chǎn)品齊套、包裝、配送和交付等環(huán)節(jié)的體系化管理，是企業(yè)降本增效的基石。物流能力建設(shè)融合了基建工程、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、包裝設(shè)備、運(yùn)輸車輛，以及信息化系統(tǒng)和物流管理系統(tǒng)等。現(xiàn)代物流發(fā)展可以概括為物流自動(dòng)化、物流智能化、智慧物流3個(gè)階段，其中物流自動(dòng)化是指利用技術(shù)化裝備，被動(dòng)感知物流狀態(tài)和命令，并完成自動(dòng)執(zhí)行，典型特征為利用巷道式立體庫(kù)完成物資的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)和存取，概括為“感知命令，自動(dòng)執(zhí)行”；物流智能化是在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，具備實(shí)時(shí)狀態(tài)感知和分析，并科學(xué)決策和精準(zhǔn)執(zhí)行，是自動(dòng)化硬件設(shè)備、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)組合，概括為“狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行”；智慧物流是在實(shí)現(xiàn)物流智能化的基礎(chǔ)上，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度應(yīng)用，融合互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體物流網(wǎng)絡(luò)，最終達(dá)到自主決策和學(xué)習(xí)提升，實(shí)現(xiàn)物流體系的不斷進(jìn)化和迭代升級(jí)。

航天企業(yè)物流起步早、發(fā)展快，具有一定的專業(yè)特質(zhì)，不僅融合了現(xiàn)代化物流發(fā)展技術(shù)，同時(shí)結(jié)合航天科研生產(chǎn)型號(hào)任務(wù)需求，構(gòu)建了特有的航天企業(yè)物流管理模式，總體上已經(jīng)達(dá)到了物流智能化發(fā)展水平。但是，航天物流能力建設(shè)時(shí)間、地域跨度大，物流設(shè)備設(shè)施相對(duì)分散，集約化能力弱，各信息系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行、各自為戰(zhàn)。由此存在以下問(wèn)題：一是大部分倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房為“老、破、小”建筑，土地利用率低、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境不佳；二是物流工藝布局未統(tǒng)籌優(yōu)化，工藝流程不暢、物流效率不高；三是物流信息系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)有效整合，存在信息孤島，信息共享機(jī)制不健全。

為充分探索適于航天企業(yè)物流的智慧化發(fā)展路徑，結(jié)合智能制造對(duì)物流的迫切需求，有必要構(gòu)建“統(tǒng)一選用、統(tǒng)一采購(gòu)、統(tǒng)一倉(cāng)儲(chǔ)、統(tǒng)一包裝、統(tǒng)一質(zhì)檢、統(tǒng)一配送和統(tǒng)一結(jié)算”的智慧物流體系，整合現(xiàn)有庫(kù)房資源、統(tǒng)籌調(diào)配倉(cāng)儲(chǔ)能力、優(yōu)化物流工藝布局，輔以先進(jìn)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流設(shè)備設(shè)施，以及具備智慧化決策能力的物流供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、精準(zhǔn)執(zhí)行、智能決策”，保障航天企業(yè)科研生產(chǎn)任務(wù)高質(zhì)量完成，實(shí)現(xiàn)具備航天企業(yè)特色的智慧物流。

二 智慧物流發(fā)展路徑研究

物流倉(cāng)儲(chǔ)是生產(chǎn)制造業(yè)中首、末端重要環(huán)節(jié)。首端即原材料、元器件等型號(hào)研制生產(chǎn)物資的供應(yīng)與保障，是保障科研生產(chǎn)的前段關(guān)鍵環(huán)節(jié)；末端即型號(hào)裝備產(chǎn)品的齊套存儲(chǔ)、備件包裝及交裝勤務(wù)運(yùn)輸，是保障型號(hào)裝備產(chǎn)品的質(zhì)量和安全的關(guān)鍵后端交付用戶環(huán)節(jié)。

航天企業(yè)智慧物流要突破現(xiàn)有的困境，不僅要解決物流資源現(xiàn)狀能力不足的問(wèn)題，還要從資源條件整合、工藝流程優(yōu)化、物流供應(yīng)鏈管理信息化能力提升等方面，深入挖掘存量資產(chǎn)價(jià)值源泉，并適度超前分階段探索開展智慧物流能力建設(shè)，具體路徑研究如下。

1.統(tǒng)籌規(guī)劃，整合優(yōu)化現(xiàn)有物流資源

統(tǒng)籌集約、協(xié)調(diào)配套。統(tǒng)籌考慮企業(yè)現(xiàn)有物流能力與未來(lái)承接任務(wù)的良好銜接，結(jié)合企業(yè)統(tǒng)籌建設(shè)及現(xiàn)有能力，由上級(jí)機(jī)關(guān)牽頭組織，對(duì)下屬各級(jí)次企業(yè)單位的物流資源和能力進(jìn)行整合、調(diào)配，著眼于最大程度發(fā)揮智慧物流在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地位和作用，重點(diǎn)突出智慧物流發(fā)展的總體規(guī)劃布局和工藝流程優(yōu)化，對(duì)能力資源分配進(jìn)行協(xié)調(diào)配套優(yōu)化。

兩化融合、協(xié)同高效。充分利用物流信息管理系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)有的物流供應(yīng)鏈信息化管理軟件，做好信息化與自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的兩化融合，規(guī)范工作環(huán)節(jié)、順暢管理流程，實(shí)現(xiàn)物資庫(kù)存信息及時(shí)準(zhǔn)確，物資存儲(chǔ)管理的協(xié)同高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)注成本、注重效率。一是按照物資和產(chǎn)品全類別，綜合考慮存儲(chǔ)周期、存儲(chǔ)環(huán)境和存取便利性等因素，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房布局和倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的布設(shè)進(jìn)行優(yōu)化，充分利用立體空間，縮短物流距離，以實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的物資保障。二是統(tǒng)籌優(yōu)化物資和產(chǎn)品交付配送路徑，實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)配送。

2.流程再造，構(gòu)建智慧物流工藝布局

物資供應(yīng)是航天企業(yè)生產(chǎn)制造的一個(gè)重要物流環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要基石。由于航天型號(hào)任務(wù)規(guī)模大、合作配套單位多，存在流程環(huán)節(jié)復(fù)雜、任務(wù)交叉多、溝通工作量大等問(wèn)題，尤其在物料配送至生產(chǎn)線端，對(duì)于線邊庫(kù)的需求和工序要求難以達(dá)成一致意見，對(duì)物流的統(tǒng)一運(yùn)作造成了難以逾越的桎梏。

要實(shí)現(xiàn)物流的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)通過(guò)物流工藝布局再造，徹底破除原有固化、繁瑣的物資供應(yīng)方式，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈路的全面升級(jí)、優(yōu)化。從根本上解決各單位間的界限，制定生產(chǎn)線端的統(tǒng)一要求，真正實(shí)現(xiàn)由物流中心統(tǒng)一向生產(chǎn)線精準(zhǔn)配送。一是將原有的人力齊套物資環(huán)節(jié)，優(yōu)化為智能機(jī)器人（AGV）自動(dòng)化搬運(yùn)類設(shè)備齊套物資；二是將原有的由各企業(yè)單位配送至生產(chǎn)線，優(yōu)化為統(tǒng)一由物流中心直接配送至生產(chǎn)線，省掉多次重復(fù)的倉(cāng)儲(chǔ)、配送環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)工藝流程的深度優(yōu)化。

3.升級(jí)改造，逐步構(gòu)建智慧物流體系

為實(shí)現(xiàn)航天企業(yè)智慧物流，應(yīng)結(jié)合航天裝備產(chǎn)品的研制生產(chǎn)特點(diǎn)因地制宜，采取非標(biāo)定制的自動(dòng)化存儲(chǔ)立體貨架，充分利用有限的場(chǎng)地資源，同時(shí)重點(diǎn)開發(fā)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流軟件系統(tǒng)，具備倉(cāng)儲(chǔ)物流管理的智能化、實(shí)物流轉(zhuǎn)的信息化，以及資金流的規(guī)范化，全面融合硬件和軟件應(yīng)用，確保型號(hào)裝備產(chǎn)品所需物資的高效率和高質(zhì)量保障供應(yīng)。智慧物流架構(gòu)由應(yīng)用決策層、智能化作業(yè)、數(shù)字化運(yùn)營(yíng)、感知與決策技術(shù)和執(zhí)行層技術(shù)體系5部分構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 智慧物流系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

鑒于航天企業(yè)物流發(fā)展基本處于智能化物流的起步階段，建議后續(xù)發(fā)展路徑可以按照智能物流深度發(fā)展期、智慧物流探索期逐步推進(jìn)，在技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用成熟后，轉(zhuǎn)入智慧物流應(yīng)用階段。在智能化深度發(fā)展期，一是在整合現(xiàn)有場(chǎng)地資源的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)有庫(kù)房升級(jí)改造為智能倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房，結(jié)合場(chǎng)地資源條件和存放物資類型，設(shè)計(jì)高層模塊式可拼接貨架，采用智能機(jī)器人、巷道式堆垛機(jī)等物資揀選設(shè)備，同時(shí)開發(fā)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流控制系統(tǒng)，節(jié)約場(chǎng)地條件、提高空間高度利用率，實(shí)現(xiàn)物資的自動(dòng)化立體式存儲(chǔ)；二是對(duì)實(shí)物流的時(shí)態(tài)感知予以全面建設(shè)，針對(duì)航天型號(hào)物資種類繁多、尺寸大小不一、包裝形式不一致等特點(diǎn)，開發(fā)專用條碼規(guī)格、射頻識(shí)別（RFID）應(yīng)用技術(shù)等多種手段，貫穿采購(gòu)環(huán)節(jié)、倉(cāng)儲(chǔ)物流及供貨環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)實(shí)物流的實(shí)時(shí)狀態(tài)感知，快速把握物資供貨節(jié)奏和周期。

在打通實(shí)物流和信息流的基礎(chǔ)上，基本實(shí)現(xiàn)了物資倉(cāng)儲(chǔ)物流供應(yīng)的信息化，想要具備智能化還需要引入倉(cāng)儲(chǔ)物流的智能決策系統(tǒng)，需要進(jìn)一步延伸至生產(chǎn)物流環(huán)節(jié)，根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度節(jié)拍形成物料清單（BOM），從而對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)提出生產(chǎn)物流任務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)物資采購(gòu)供應(yīng)鏈的延伸和多環(huán)節(jié)的高效協(xié)同。在技術(shù)手段方面，需要強(qiáng)化采購(gòu)供應(yīng)鏈的供應(yīng)管理能力，采購(gòu)環(huán)節(jié)強(qiáng)化物資選用管理和供方管理，倉(cāng)儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)引入實(shí)物態(tài)勢(shì)感知和可視化監(jiān)控，后臺(tái)需要統(tǒng)籌采購(gòu)任務(wù)計(jì)劃和供貨周期、資金流的合規(guī)管理，物流配送環(huán)節(jié)確保勤務(wù)運(yùn)輸任務(wù)的統(tǒng)一調(diào)度和實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航，全供應(yīng)鏈管理鏈路引入智能管理決策系統(tǒng)，將采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、供應(yīng)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)全面集成，并建立強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理和監(jiān)督管理，建設(shè)過(guò)程中需要建立行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)編碼的統(tǒng)一，引入?yún)f(xié)同共享的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)網(wǎng)的有效融合，同時(shí)融入可標(biāo)識(shí)、可感知和可識(shí)別等硬件手段，實(shí)現(xiàn)型號(hào)裝備產(chǎn)品所需物資的大數(shù)據(jù)管理和分析決策，確保全覆蓋。不僅保障物資供應(yīng)的高效率，同時(shí)確保合規(guī)管控，總體上形成全面、統(tǒng)一、智能的高效智慧物流體系。

三 實(shí)踐成果總結(jié)

1.資源整合，物流倉(cāng)儲(chǔ)能力有效提升

充分貫徹全企業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃的指導(dǎo)思想，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展、整體規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了布局統(tǒng)籌、能力統(tǒng)籌、實(shí)施進(jìn)度統(tǒng)籌。通過(guò)全企業(yè)各級(jí)次單位的場(chǎng)地資源調(diào)整及布局優(yōu)化配置，按照功能分區(qū)明確、工藝流程合理、資源配置集中、配套協(xié)作緊密的原則，完成了各級(jí)次單位的庫(kù)房場(chǎng)地資源再分配，并完成了“老破小”庫(kù)房的升級(jí)改造，提升了符合數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的裝備生產(chǎn)和物資倉(cāng)儲(chǔ)配送能力，提升了企業(yè)科研生產(chǎn)能力及核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2.智能改造，實(shí)現(xiàn)物流“兩化”管理

引入智能倉(cāng)儲(chǔ)物流先進(jìn)技術(shù)裝備，建設(shè)“智能料箱機(jī)器人+多層貨架”模式的智能立體倉(cāng)庫(kù)，提升資源利用率，優(yōu)化功能分區(qū)，降低搬運(yùn)過(guò)程及存儲(chǔ)過(guò)程

中所損耗的時(shí)間，提高齊套效率，實(shí)現(xiàn)了元器件倉(cāng)儲(chǔ)管理的智能化。配備物流車輛綜合調(diào)度管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了勤務(wù)保障車輛的綜合調(diào)度及RFID倉(cāng)儲(chǔ)管理的信息化，具體功能架構(gòu)如圖2所示。

圖2 物流車輛綜合調(diào)度管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

四 結(jié)束語(yǔ)

“十四五”期間，航天企業(yè)裝備產(chǎn)品生產(chǎn)制造的批量化、產(chǎn)品用途細(xì)分、產(chǎn)品質(zhì)量提升，對(duì)物流保障工作提出了高質(zhì)量要求。現(xiàn)階段，智慧物流發(fā)展處于蓬勃發(fā)展期，航天企業(yè)作為戰(zhàn)略引領(lǐng)型的高技術(shù)企業(yè)，對(duì)高效、集約和智能的智慧物流需求迫切。本文通過(guò)分析航天企業(yè)物流發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)標(biāo)智慧物流發(fā)展特征，提出了針對(duì)性的發(fā)展路徑，并總結(jié)了初步的實(shí)踐成果，以期有效推進(jìn)航天企業(yè)智慧物流快速發(fā)展，為我國(guó)航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展作出一定貢獻(xiàn)。