2015年, 中國政府推出了《中國製造2025》規劃. 這表明中國要通過大力發展先進位造和智能製造實現製造業升級, 躋身世界製造強國行列. 從國際經驗來看, 在製造業發展過程中, 起到重要支撐作用的物流系統的不斷升級和優化是關鍵因素之一. 但是長期以來, 我國製造企業對物流不夠重視, 物流管理運作水平較低. 在中國製造業面臨轉型升級的重要關口, 製造業物流也亟需改善優化. 製造業物流有哪些特點? 又該如何實現升級優化? 帶著這些問題, 《物流技術與應用》雜誌採訪了業內資深專家——北京機械工業自動化研究所有限公司物流技術工程事業部總經理匡永江.
北京機械工業自動化研究所有限公司是以推廣和發展製造業綜合自動化技術及智能製造技術為目標的多專業綜合性高新技術公司, 致力於工業智能化單元, 系統整合及其相關配套技術的開發和應用. 主要研究領域有: 製造業資訊化ERP, 企業計算機綜合應用軟體, 包括計算機輔助企業管理系統 (MIS) , 計算機輔助設計和製造 (CAD/CAM) ; 自動控制與應用工程, 包括系統與整合, 網路與通訊, 製造過程式控制制與管理, 柔性製造系統, 車間級物流系統, 自動化立體倉庫, 物流技術和自動檢測; 工業機器人與人工智慧應用工程; 機電一體化非標設備的研製和應用工程.
記者: 北自所成功實施了很多製造業物流項目. 以你們的經驗, 製造企業在什麼情況下會考慮做物流系統的優化或改善?
匡永江: 對於製造企業來說, 製造是主業, 物流是輔助性的工作, 它的作用是助生產一臂之力. 因此, 很多製造企業都是在生產技術改造的過程中, '發現' 了物流升級優化的需求. 以我們曾經實施過的一個項目——某大型板材加工企業生產物流系統為例: 該公司由於引進了先進的自動化生產設備, 機床能夠24小時不間斷無人生產, 但是原有的生產物流系統不是全自動系統, 無法匹配高效的自動化生產, 制約了生產效率的提高. 我們的解決方案是配合生產需要, 在生產車間設立自動倉庫系統, 與自動化的生產機床對接實現按需自動上下料和資訊管理. 這樣就滿足了該公司24小時不間斷無人生產的需求, 使生產效率大幅提高.
除了被動地改善物流外, 製造企業, 尤其是一些行業龍頭企業, 在新建工廠時往往傾向最先進的生產系統, 包括物流系統, 以保持和擴大自己的競爭優勢. 例如我們的一個客戶, 是一家知名的傢具生產企業, 致力於打造全球知名的品牌. 他們在國內外, 行業內外調研了好幾年, 最後下決心建設一個全新的, 先進的智能工廠. 新工廠具有鮮明的 '智能製造, 按需生產' 的特點: 生產從客戶需求開始入手, 根據客戶的房型設計產品, 然後客戶可以按照房型選擇該公司的成熟產品模組, 並形成最終方案, 工廠定製生產傢具, 而且整個生產過程實現了高效生產. 我們給該公司做的生產物流系統規劃和建設, 具體包括WMS, WCS, 智能堆垛機, AGV, RGV, 全自動輸送線, 貨架等等.
總結來講, 製造業物流就是把各個生產環節串聯起來, 物流系統與生產線, 生產節拍緊密配合, 各種先進的物流裝備都是這個綜合性大系統的重要組成部分, 在先進的資訊管理系統的統一指揮下實現高效生產. 只有物流合理順暢, 才能提升整個工廠的運作效率和管理水平. 如果物流不順暢, 就會影響生產.
記者: 製造企業物流系統改善項目的難點是什麼? 需要注意的關鍵點有哪些?
匡永江: 相比較其他行業的物流建設, 製造業物流建設更加複雜, 因為製造業包含很多不同的子行業, 而且各具特點. 這也造成了不同的製造業物流系統都有一些自己的獨特性.
從製造方式來分, 製造業可分為流程製造業和離散製造業. 流程製造業的典型行業如化工業, 這種製造的特點是生產與物流融為一體, 連續生產必然要求物料配送是連續進行. 而且這個行業一般都是高度自動化生產, 在生產車間建設規劃時, 需對生產和物料配送規劃得十分充分, 到位. 因此, 這類製造業的物流反而是成熟, 清晰的, 並沒有太大的實施難度.
對於離散製造業, 還可細分為產品生產量大的製造業和產品生產量小的製造業. 生產量大的典型代表如汽車製造行業, 家電製造行業. 這些行業由於長期的發展, 已經形成成熟的生產模式, 物流組織模式, 是自動化程度較高的流水線生產. 因此, 這些行業的物流體系也有了很多成熟的, 可借鑒的模式. 而對於一些單品產量很少的製造行業, 如重型機械加工, 這種行業的流程, 工藝都十分複雜, 而且很多大型或超大型裝備的製造還涉及國家的經濟安全和軍事安全等因素, 技術領先的國家往往封鎖技術的外泄, 因此我們也很難有借鑒, 模仿的機會. 這都造成這類型製造業物流規劃和實施的難度很大, 很多時候需要專門立項研究.
製造業物流從製造生產的流程上來分, 還可分為生產 (線邊) 物流和通用物流兩大部分. 製造企業的通用物流建設, 也就是建設用於存儲原材料, 輔料, 成品的倉庫, 和其他行業的倉庫建設大同小異, 因此也是比較容易規劃和實施的.
比較難的部分是生產 (線邊) 物流的規劃和實施. 不管是全新工廠的生產物流系統建設, 還是改造項目的物流優化和改善, 都和生產工藝緊密結合, 首先要做好工藝分析, 按照生產流程先規劃設計物流動線, 再考慮生產設備布局, 採用正確的步驟是非常重要的. 但是多數國內製造企業對物流並不了解, 因此往往先建工廠, 購進設備, 再考慮物流. 這就造成物流系統建設面臨很多限制條件, 難以做到最優. 這是很令人遺憾的.
記者: 您認為造成我國製造企業生產物流系統建設存在問題的主要原因有哪些? 如何破解? 北自所的優勢在哪裡?
匡永江: 由於我國原有體制的原因, 製造企業在建設項目的時候, 都是要找各自行業的設計院去做工廠的設計規劃. 對於這些設計院來說, 設計規劃的重點不是物流, 他們首先會去考慮廠房 (土建) 和生產工藝等, 由於缺少規劃意識, 物流規劃也是他們的弱項. 我國長期以來製造業物流水平比較低, 和這方面有一定關係. 現在各個設計院對物流規劃設計的重視程度也在不斷提高, 而且隨著項目的增多也取得了很多經驗. 但是已經建成的工廠由於企業經營或者市場情況發生了變化, 很多都需要進行物流升級優化.
因此我最近就在考慮, 北自所能否與設計院強強聯合, 把物流規劃設計納入設計院的業務範疇, 共同提高製造企業物流系統設計建設的能力. 其實在國際上, 物流規劃設計通常由專業的物流諮詢公司完成. 但是我認為, 設計院相比諮詢公司的優勢是有設計能力, 能把概念細化和落地. 如果我們能夠實現優勢互補, 就更能滿足客戶的需求, 我們就更有競爭力.
其實在製造業物流領域, 北自所還是有一定優勢的. 首先, 我們有深厚的底蘊. 北自所建立於1954年, 是原機械工業部直屬的綜合性科研機構, 是國內最早從事自動化物流系統整合和自動化立體庫建設的單位, 國家科技部指定的全國推廣應用物流倉儲技術依託單位. 其次, 由於製造業物流與生產工藝, 流程管理等密切相關, 因此綜合能力很重要, 而北自所在這方面有優勢. 我們致力於製造領域自動化, 資訊化, 智能化技術的創新, 研究, 開發和應用, 為客戶提供包括開發, 設計, 製造, 安裝及服務的整體解決方案. 北自所擁有ERP, MES, 物流, 裝配線等一系列項目實施的能力. 這就是我們的綜合優勢.
記者: 請您結合典型案例分析一下北自所是如何幫助製造企業優化物流系統的.
匡永江: 我們通過對一些行業生產工藝的透徹研究和分析, 研發出適合該領域生產特點的物流自動化系統, 構建了全新的物流運作模式, 大幅提高了企業的生產效率.
我們有很多成功的製造業物流案例. 如我們為紡織行業開發的 '全自動落絲系統' , 由自動落絲機, 輔助運轉設備, 機器人, 設備運行調度和資訊管理子系統組成, 採用了雷射定位技術, 雷射安全防護技術, 現場匯流排技術, 無線乙太網絡技術, 計算機資訊技術和設備調度優化演算法. 該系統的主要功能為: 自動落絲機與卷繞機自動對接後完成自動落絲, 並將絲餅暫存於車體中心棒上, 絲餅隨自動落絲機運行送往平衡間, 並轉運到輔助運轉設備上, 再由機器人直接抓取並放置在絲車空掛架上. 該系統以機械化設備完全替代人工實現落絲, 裝車和轉運自動化作業, 能夠滿足同時多品種生產按單一品種裝車的需求, 並自動完成絲餅產品資訊的跟蹤及標籤列印. 這套系統符合製造業 '機器換人' 的發展方向, 為紡織企業減少勞動力人數, 降低生產成本, 提高產品質量, 帶動了企業的技術進步, 提高了企業的國際競爭力. 該系統達到國際先進水平, 獲得多項國家專利, 成功入選2015年度中國十大紡織科學新聞.
記者: 製造企業實施物流系統改善項目能收穫哪些益處?
匡永江: 從以上案例可以看出, 一個成功的物流優化實施項目, 給製造企業帶來的變化是巨大的, 不僅體現在直接的經濟效益上, 還能改善企業的現場環境, 提升企業形象, 甚至解決很多管理上的難題. 例如我們實施過的另一個案例, 某電氣開關生產企業, 之前的物料配送和管理模式粗放, 物料管理部門使用叉車為生產部門配送生產備件, 配送時間和配送數量都不能做到精準. 這使得兩個部門經常為零部件賬物不符而發生矛盾. 該企業實施了物流優化項目, 用AGV配合生產節拍實現物料的精準配送, 不僅以上問題迎刃而解, 還帶來很多附加效益. 首先, 物流運作模式改變了, AGV配送物料取代了叉車作業, 減少了人力, 也更加安全可靠. 其次, 原先叉車送料單批次數量巨大, 大量用不完的零件堆到生產線邊, 管理混亂, 現在是需要多少送多少, 生產線邊更乾淨, 物料管理不混亂. 還有, 按照生產計劃把必要的零部件送過去, 不用的儲存在庫裡, 物料賬目清楚, 而且賬目與貨物存放位置對應上了, 可以清楚掌握物料消耗情況, 減少重複採購造成的物料積壓和倉位佔用, 也減少了資金佔用.
很多優秀的物流項目實施不僅可以直接為企業帶來效益, 有時甚至能夠帶動一個行業的發展. 例如我剛剛提到的全自動落絲系統, 以運行穩定, 技術先進可靠, 性價比高的特點, 得到紡織企業的高度認同, 已經實現了產業化, 在紡織行業全面推廣應用. 該系統大幅提高了紡織企業生產管理水平, 提高了生產效率和生產調度的靈活性, 具有顯著的經濟效益和社會效益.
隨著智能製造的發展, 北自所將努力引領我國裝備製造業自動化, 資訊化, 智能化, 整合化技術的創新與發展, 根據北自所 '十三五' 規劃, 重點發展智能製造與數字化工程業務, 勵志成為智能製造和數字化工廠整體解決方案的最佳提供者.
內容轉載自公眾號:物流技術與應用