拋開智能產(chǎn)品、智能研發(fā)、智能服務(wù)、智能銷售等企業(yè)層面的智能要素，僅從工廠運(yùn)營的角度來看，智能工廠可以理解為供應(yīng)鏈計(jì)劃、智能生產(chǎn)和智能物流的組合和融合。智能生產(chǎn)包括數(shù)字化智能化設(shè)備、崗位操作智能化、機(jī)器人應(yīng)用、智能檢測、智能產(chǎn)線、3D打印、相關(guān)控制和信息系統(tǒng)等要素和技術(shù)的應(yīng)用。智能物流包括采購物流、生產(chǎn)物流、銷售物流及各環(huán)節(jié)智能倉儲系統(tǒng)、智能輸送系統(tǒng)、智能單元技術(shù)、RFID技術(shù)、智能分裝技術(shù)、智能揀選技術(shù)、相關(guān)控制和信息系統(tǒng)等要素和技術(shù)的應(yīng)用。智能生產(chǎn)和智能物流通過供應(yīng)鏈計(jì)劃的協(xié)同實(shí)現(xiàn)有效的融合，從而構(gòu)成了智能工廠。從智能工廠迭代升級的角度來看，智能生產(chǎn)和智能物流可以結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，基于技術(shù)復(fù)雜度、成熟度、經(jīng)濟(jì)性、可行性等維度考慮同步推進(jìn)實(shí)施，但站在價(jià)值鏈的角度而言，智能工廠應(yīng)本著“物流先行，智造在后”的原則，首先以物流拉通為切入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈的優(yōu)化和拉通，實(shí)現(xiàn)提升交付、提升效率、降低成本的價(jià)值導(dǎo)向，用有限的資源、較小的投資、最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大化的創(chuàng)造價(jià)值、傳遞價(jià)值和獲得價(jià)值的終極使命。近幾年，筆者團(tuán)隊(duì)參與主導(dǎo)的幾十個新工廠建設(shè)和老工廠改造，大部分都是以物流為規(guī)劃和管理主線，實(shí)現(xiàn)效率最大化、產(chǎn)能最大化、少人化、自動化水平提升、數(shù)字化運(yùn)營提升、可視化提升、可參觀性提升等目標(biāo)。工廠物流運(yùn)營管理從工業(yè)化-數(shù)字化-網(wǎng)絡(luò)化-智能化的發(fā)展過程，應(yīng)遵循以下發(fā)展策略和切入點(diǎn)：1.遵循物流思維和流動的本質(zhì)。將物流規(guī)劃和管理提升到工廠戰(zhàn)略層面，建立物流發(fā)展的策略和路徑，培養(yǎng)管理人員特別是高層管理人員對物流的認(rèn)知，特別是對價(jià)值鏈上物流一體化的認(rèn)知，培養(yǎng)流動思維和供應(yīng)鏈思維，引導(dǎo)工廠資金、時(shí)間、人力等資源向物流傾斜。2.置身于供應(yīng)鏈環(huán)境之中，遵循實(shí)現(xiàn)交付水平、運(yùn)營成本、運(yùn)營效率的協(xié)同和平衡的供應(yīng)鏈價(jià)值導(dǎo)向。如下圖所示，交付、效率、成本是一個價(jià)值組合，不能單獨(dú)追求其一。如果不計(jì)成本，交付可以很快；如果不考慮庫存，產(chǎn)出效率可以很高；如果不考慮個性化訂單的交付要求，效率和成本提升空間就很大。但三者必須要實(shí)現(xiàn)齊頭并進(jìn)、互為依托、互為影響，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率、效益的最大化。工廠運(yùn)營管理過程中，必須要協(xié)同、平衡、懂得取舍，以計(jì)劃為協(xié)同手段，以庫存為平衡抓手，通過有效的協(xié)同機(jī)制進(jìn)行共同決策，計(jì)劃協(xié)同的關(guān)鍵是權(quán)衡，權(quán)衡產(chǎn)能、供應(yīng)和需求，權(quán)衡庫存風(fēng)險(xiǎn)與缺貨風(fēng)險(xiǎn)，權(quán)衡交付、成本和效率，考慮多方面的因素并做出最終的決策，對供應(yīng)鏈物流運(yùn)營管理過程快速做出調(diào)整。圖 供應(yīng)鏈-物流的本質(zhì)是協(xié)同和平衡3.系統(tǒng)規(guī)劃、分步實(shí)施，充分考慮投入的可行性和經(jīng)濟(jì)性。無論是自動化設(shè)施的引入，還是數(shù)字化系統(tǒng)的集成，抑或是精益物流的導(dǎo)入，都要充分結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品、物料、工藝、管理基礎(chǔ)等要素考慮其投入的可行性和經(jīng)濟(jì)性，在沒有想清楚為何要投入、投了有什么收益等問題之前，沒有制定清晰的物流管理策略和邏輯之前，切忌為了追求趨勢、自動化率、少人化而盲目改造、盲目投資。比如很多企業(yè)都開始引入自動化立體庫，對自動化立體庫的定位卻不一樣，有些企業(yè)是因?yàn)槊娣e緊張、庫存太高，為了提高存儲量而引入，有些企業(yè)是因?yàn)槲锪魅藛T太多、人工操作錯誤太多而引入，有些企業(yè)是將其作為連接上下節(jié)點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)全過程拉通的緩沖，不同的定位將決定自動化立體庫的類型、規(guī)模、體量、模式、能力、布局等，定位不同可能導(dǎo)致立體庫的規(guī)劃和建設(shè)完全不同，投入規(guī)模和效益產(chǎn)出也是天壤之別。
4.堅(jiān)持以人為本，培養(yǎng)專業(yè)人才。在智能工廠環(huán)境中，物流系統(tǒng)是主體，是制造活動物質(zhì)流的執(zhí)行者，是制造活動的完成者；擁有人工智能的信息系統(tǒng)是主導(dǎo)，是制造活動信息流的核心，幫助人對物理系統(tǒng)進(jìn)行必要的感知、認(rèn)知、分析決策與控制，使物理系統(tǒng)以盡可能最優(yōu)的方式運(yùn)行；人是主宰，一方面，人是物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的創(chuàng)造者，即使信息系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的智能，這種智能也是人賦予的，所解決的問題、目標(biāo)和方法等都是由人掌握的，另一方面，人是物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的使用者和管理者，系統(tǒng)的最高決策和操控都必須由人牢牢把握。從根本上說，無論物理系統(tǒng)還是信息系統(tǒng)都是為人類服務(wù)的。從經(jīng)營和運(yùn)營的角度，需要基于全局、情感、權(quán)衡、取舍等做出決策的復(fù)雜過程，系統(tǒng)只能提供數(shù)據(jù)和決策支持，最終還需要管理者綜合判斷做出決策，比如戰(zhàn)略決策、產(chǎn)銷協(xié)同、應(yīng)急處理等問題的決策。因此，無論系統(tǒng)的智能、智慧發(fā)展到何種程度，在可見的未來，工廠的經(jīng)營必須要以人為本，工廠必然需要致力于培養(yǎng)符合工廠發(fā)展要求的供應(yīng)鏈人才、物流人才、大數(shù)據(jù)算法人才和智能技術(shù)人才等。
5.堅(jiān)持職能整合，建立專業(yè)組織，堅(jiān)持廣泛協(xié)同。物流運(yùn)營管理是供應(yīng)鏈思維的有效載體，需要跳出部門的隔閡，從價(jià)值鏈的層面搭建物流管理組織，未來的物流運(yùn)營管理部門和供應(yīng)鏈管理部門將融為一體，整合計(jì)劃協(xié)同、采購物流、生產(chǎn)物流、銷售物流、流程與信息化、持續(xù)改善與規(guī)劃等方面的職能和崗位，形成專業(yè)化的物流組織，并以供應(yīng)鏈物流為中心，協(xié)同企劃、產(chǎn)品、營銷、銷售、采購、生產(chǎn)等業(yè)務(wù)組織，參與承擔(dān)企業(yè)運(yùn)營管理中長期規(guī)劃、供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)布局、短期計(jì)劃與執(zhí)行、研產(chǎn)銷存協(xié)同平衡、流程體系建設(shè)以及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化建設(shè)等方面的職能，形成企業(yè)層面的一體化運(yùn)營管理。6.打造一體化計(jì)劃協(xié)同體系，建立各環(huán)節(jié)庫存標(biāo)準(zhǔn)。前文講到在供應(yīng)鏈物流體系中，計(jì)劃是協(xié)同手段，庫存是平衡抓手，因此，企業(yè)需要大家一體化的計(jì)劃協(xié)同體系，橫向上涉及顧客、門店、經(jīng)銷商、品牌商、工廠、供應(yīng)商等節(jié)點(diǎn)之間的計(jì)劃拉通，包括銷售計(jì)劃、需求計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、采購計(jì)劃、物流計(jì)劃等計(jì)劃之間的拉通與協(xié)同；縱向上包括長期年度規(guī)劃、中期產(chǎn)銷協(xié)同計(jì)劃、主生產(chǎn)計(jì)劃與作業(yè)計(jì)劃排程等各維度之間的傳承與呼應(yīng)。而一個有效的計(jì)劃體系，需要將庫存標(biāo)準(zhǔn)納入其中，才能做出合理的判斷、計(jì)劃和調(diào)整，庫存標(biāo)準(zhǔn)包括供應(yīng)商庫存、原材料庫存、半成品庫存、在制品庫存、成品庫存、渠道庫存、儲備庫存、慢動庫存等。從工廠運(yùn)營的角度來看，大部分工廠需要進(jìn)行物流計(jì)劃和庫存標(biāo)準(zhǔn)方面的“補(bǔ)課”。7.建立基于物流自動化的連續(xù)流。在傳統(tǒng)的工廠中，從物料入廠，經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)、分裝、入庫、存儲、分揀、配送、半成品暫存、成品下線、成品入庫、存儲、出庫分揀、裝車的整個物流過程，存在很多的物流斷點(diǎn)，再加上生產(chǎn)本身也有很多斷點(diǎn)，導(dǎo)致管理復(fù)雜、流程冗余、過程失控、庫存遍布工廠等問題，多一個斷點(diǎn)，就多一分復(fù)雜度和風(fēng)險(xiǎn)。因此，在智能工廠中，需要借助機(jī)器人、AGV、輸送線、自動化立體庫、分裝設(shè)備、分揀設(shè)備、智能單元化技術(shù)、條碼識別/射頻識別技術(shù)、工位對接技術(shù)、分撥技術(shù)等，盡可能將整個物流過程連接起來，實(shí)現(xiàn)工廠端到端的連續(xù)流。關(guān)鍵點(diǎn)在于需要基于工廠的產(chǎn)能規(guī)劃計(jì)算出未來的物流量、庫存量等，結(jié)合物流管理的邏輯和能力規(guī)劃，選擇合適的設(shè)備和技術(shù)。在這樣的環(huán)境下，自動化立體庫往往不再是簡單的倉庫，而是節(jié)點(diǎn)間的緩沖和銜接器，這個“庫”可能是很小規(guī)模的庫，卻是整個物流系統(tǒng)的絕對中心。8.多種物流模式并存。一方面，工廠不應(yīng)該追求全面的物流智能化，應(yīng)根據(jù)物料及產(chǎn)品、訂單批量、產(chǎn)線模式、生產(chǎn)工藝等特征，制定差異化的物流模式，合理的、有效的才是最好的，因此，一個工廠可能同時(shí)存在人工作業(yè)、機(jī)械化、自動化、智能化的各種物流模式。另一方面，在個性化需求凸顯的環(huán)境下，工廠既有大規(guī)模批量生產(chǎn)，又有小批量定制生產(chǎn)，必然需要匹配不同的物流模式。第三，在一個物流系統(tǒng)中，需要滿足多模式、多場景、多種物料特征的需求，使得物流系統(tǒng)必然需要覆蓋眾多的業(yè)務(wù)場景，比如某家電企業(yè)的小件料箱立體庫，需要處理20多種業(yè)務(wù)場景，這對該系統(tǒng)的管理邏輯規(guī)劃、軟件和硬件實(shí)現(xiàn)等都提出了極高的要求。9.搭建工廠物流運(yùn)營平臺，開發(fā)物流應(yīng)用APP：以物流運(yùn)營邏輯和流程為主線搭建工廠物流運(yùn)營平臺，將作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核心組成部分，并非獨(dú)立存在。所有物流基礎(chǔ)設(shè)施、物料和信息都被接入平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化接入、過程及運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)與實(shí)體的雙向通訊，并通過物流控制塔實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化和可視化管控?？v觀現(xiàn)在眾多的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)品，往往在物流主線上存在缺失，無法實(shí)現(xiàn)物流的端到端數(shù)字化和可視管理，這是一個很重要的缺口，一個沒有全面考慮物流運(yùn)營的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺顯然是不完整的?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，未來將對現(xiàn)有的物流相關(guān)系統(tǒng)（如WMS、WCS、MES、SRM等）進(jìn)行重構(gòu)，基于各種應(yīng)用場景或者問題的物流APP應(yīng)運(yùn)而生，比如：針對端到端的庫存管理、物流計(jì)劃、車輛調(diào)度、裝車配載、物流設(shè)備監(jiān)控與預(yù)測性運(yùn)維、能源監(jiān)控、人員監(jiān)控、產(chǎn)線配送等，都將結(jié)合工廠的應(yīng)用場景開發(fā)成物流APP，這些APP通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通?；诮?jīng)驗(yàn)和知識的積累，以及共同或相似的開發(fā)平臺、工具和工業(yè)微服務(wù)組件庫（包含大量的工業(yè)知識組件、算法組件、原理模型組件等素材），這些APP將逐步實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)或者跨行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化，在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可復(fù)制或通用。10、綠色低碳理念貫穿智能工廠價(jià)值鏈?zhǔn)冀K。智能工廠的生產(chǎn)、物流自動化率極高，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、系統(tǒng)架構(gòu)的過程中，就需要考慮綠色低碳的要求。智能工廠運(yùn)營過程中，需要通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)控，推動預(yù)測性運(yùn)維，基于體積、重量、時(shí)間、任務(wù)等要素自動計(jì)算設(shè)備的最優(yōu)化能源輸出方案，減少設(shè)備的效率和能耗損失。設(shè)備廠商、集成商或者生態(tài)圈、企業(yè)集群內(nèi)將更多的出現(xiàn)集成的智能設(shè)備管理系統(tǒng)，基于眾多企業(yè)的設(shè)備運(yùn)行大數(shù)據(jù)進(jìn)行更加精確、有效的管理和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在車間、工廠、企業(yè)間的調(diào)撥以提高設(shè)備利用率等。另一方面，企業(yè)通過智能能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能耗的大幅降低。例如長沙格力生產(chǎn)基地的自動化率達(dá)到了62%，通過G-IEMS能源管理系統(tǒng)對能源使用進(jìn)行全方位的可視化、智能化、精細(xì)化管理，2018年，長沙格力生產(chǎn)單臺產(chǎn)品能耗同比下降17.65%。未來，基于城市、產(chǎn)業(yè)集群、企業(yè)生態(tài)群、企業(yè)集群等建設(shè)智能能源管理系統(tǒng)，將更大程度的貫徹綠色低碳的發(fā)展理念。
