高端装备制造企业智能物流管理模式研究

戴 博

（中国铁建重工集团有限公司，长沙 410100）

高端装备制造企业智能物流管理模式研究

戴 博

（中国铁建重工集团有限公司，长沙 410100）

针对高端装备制造企业为核心的产业链，提出了集成供应、生产、销售、逆向物流，中央集控，分布式布局的智能物流管理模式。该模式构建了跨时空、跨地域、信息集成、物物相联的智能物流系统。该模式分步分阶段实施后，可实现全产业链物资、产品及服务的存储、配送、回收的一体化运作，从而有效提升交付水平和质量，并优化供应链运作成本。同时，还将带动产业链成员共同转型升级，具备较好的探索和示范效应。

智能物流管理；高端装备；分布式布局；中央集控；自动化仓库

0　引言

近年来，我国经济正走入以优化经济结构和产业创新为核心驱动力，制造业特别是高端装备制造企业已经纷纷转型，进入以提质增效为特征的“新常态”。在互联网+、中国制造2025与智能制造等先进思想影响下，制造业物流也将从传统走向现代物流体系，智能物流也因此成为转型重点。

通常来说，智能物流利用条形码、射频识别技术、传感器、自动定位系统等先进的物联网技术[1]，并结合大数据处理、网络通信技术，因此具有智能化、一体化、层次化的特点。智能物流在功能上要实现6个“正确”，即正确的货物、正确的数量、正确的地点、正确的质量、正确的时间、正确的价格，在技术上要实现：物品识别、地点跟踪、物品溯源、物品监控和实时响应[2]。

高端装备制造企业[3]是指生产制造高技术含量、高附加值的先进工业设施设备的企业，一般处于价值链高端和产业链核心环节，决定着整个产业链的综合竞争力，其生产组织通常具备多品种、小批量、客户需求高度定制化、产品生命周期长、可靠性及质量要求极高等特性。智能物流是为了实现产品及服务运输过程的自动化运作和高效率优化管理，在以高端装备制造企业为核心的产业链中，一方面通过对物流资源进行信息化优化调度和有效配置，来降低全产业链物流成本，另一方面，加强物流过程管控、提高物流效率，不断改进物流服务质量。因此，选择建立合理、有效的智能物流管理模式具有重要意义。

目前，智能物流在高端装备制造企业中方兴未艾，对于企业如何构建有效智能物流管理模式，参考文献较为缺乏。房殿军[4]对德国工业4.0背景下的智能物流系统建设进行了阐述，他提出智能物流是联接供应、制造和客户的重要环节，也是构建未来智能工厂的基石。智能单元化物流技术、自动物流装备以及智能物流信息系统是打造智能物流的核心元素。陈俊梅等[5]提出了基于工业4.0的智能生产物流系统模型及管理平台，重点论述了智能配送模块，包含瓶颈智能控制、智能配送和智能存储等内容。其平台通过配送、缓存、仓储的智能化减少了生产环节中的瓶颈和在制品。陈思芸等[6]指出供应链环境下物流管理的新特点主要表现信息共享、协同合作、信息交流形式灵活及多样化上，强调充分利用高科技信息技术，实现物流过程的敏捷化。

因此，本文聚焦高端装备制造企业，提出了集成供应、生产、销售、逆向物流一体化的智能物流管理模式，具备中央集控、分布式布局的特征。该模式有助于从全局角度优化供应链物流运作，提升运作效率与成本，并已在国内某世界五百强高端装备企业进行深入探索与实践。

1　智能物流管理模式

针对高端装备制造企业，智能物流管理模式以企业各生产园区为中心，整合客户、供应商上下游资源，形成全球分布式、中央监控与调度式的物流网络布局。

在该布局下，企业总部成为物流网络的中央监控、调度与指挥中心，实时监控各分布式网络节点运行状况，并具备网络资源集中调度职能。各节点赋予一定自组织和自治权限，相互之间能快速建立合作联系。因此，将建立集中为主、分散为辅的混合式物流网络管控模式及系统。该模式及系统将随着市场情况不断变化，允许节点的加入与退出，从而构建动态演化的自适应物流网络，以快速、有效地响应客户需求变化。

该模式构建了跨时空、跨地域、信息集成、物物相联的智能物流系统，实现全产业链物资、产品及服务的存储、配送、回收的一体化运作。该模式集成了采购供应物流、生产物流、成品及备件销售物流、逆向回收物流，实现了三个方面的突破。

第一，合作范围突破：物流合作参与方包括高端装备制造企业、零部件供应方、装备工程施工方、工程运维方、第三方物流、智能技术及服务提供方等多种角色；在地域上联系程装备生产地、工程施工及使用地、智能物流中心等。

第二，智能技术突破：在高端装备产业链上全面导入无线传感网络及射频技术、智能物流成套设备及系统、大数据及云计算等智能感知、监控与决策分析技术，实现信息融合及深度挖掘分析。

第三，运营管理突破：实现高端装备产业链物资、产品及服务的存储、配送、回收的一体化运作，并覆盖装备生产制造、使用及运维全过程，从而有效提升交付水平和持续优化运营成本。

图1　智能物流管理集成示意图

2　模式核心内容

智能物流管理模式强调以智能化、精益化管理思想为核心，结合各类信息系统及技术，围绕高端装备制造企业的投入、转换、产出等环节开展物流活动。其中，投入是指零部件的采购供应物流；转换是指企业内部生产材料、零配件、在制品、成品的物流配送；产出是指公司对外销售物流和服务物流，以及产品召回、废弃物回收等逆向物流。

首先，在采购供应物流环节，须确保生产产品所需原辅材料、外购件、外协件等物资能及时、准确送达至企业生产园区。制造企业下达采购订单及到货计划，国内外供应商通过第三方物流或自行完成物流运输，具体过程如图2所示。

本环节中，企业物流中心是衔接采购供应物流与生产物流的重要与核心节点。在高端制造企业，物流中心负责所有生产所需零部件供应管理，来自供应商的中小零部件按照到货计划准时送达物流中心，大型零部件通常根据生产计划进度顺序直送生产线边。其中，多种先进物流管理方式深度融合：一为供应商管理库存VMI，部分物资通过与供应商共享库存信息，能在有效保证生产供应的同时，以较为准确的信息指导供应商生产及时补充库存，减少需求波动对供应商生产的影响，从而有效控制供应链上整体零部件库存。二为循环取货Milkrun，对位于制造企业周边的供应商，通过第三方物流循环去往各供应商处取货并集中送至制造企业，从而确保市场所需物资的台套配送，同时代替供应商自行配送、节省采购供应物流成本；三为准时化配送JIT（Just In Time），结合精益管理思想，将正确的零部件物资、以正确的数量、按正确的时间、送到正确的地点，从而消除物流过程浪费、提高物流配送效率。

图2　采购供应物流管理示意图

此外，智能自动化立体仓库（如图3所示）、无线射频（RFID）等先进技术、设备及系统同步应导入其中，保证零部件物资库存信息齐全、可追溯。自动化立体仓库包含智能物流成套设备、仓储信息管理系统WMS等核心内容，可实现零部件物资在物流中心的自动入库、出库、货位分配、分拣提示等，已经在生产型工业中得以广泛应用（周永华[7]，蔡安江等[8]）。WMS系统将与ERP系统有效结合，确保库存信息准确、有效。

图3　智能自动化立体仓库示意图

第二，在生产物流环节，制造企业在园区设计须考虑生产物流布局，按照精益物流思想进行规划，呈现U字或一字型布局，从根源上避免物流活动浪费。生产物流包括从物流中心发出的零部件上线物流和内部生产工序间的转运物流。其关键在于各环节间的信息传递机制，应体现拉动式思路。制造执行系统MES是本环节的核心，车间生产计划指令信息由它实时传递至WMS、ERP系统，指导零部件和在制品的准时化JIT、顺序化JIS（Just In Sequence）供应与生产。同时，在生产完成后及时报工，其中记录生产过程信息、物资信息、质量信息并与每个产品绑定，随后进入成品库管理。

本环节中，自动化立体仓库WMS系统与MES系统互相联动，共同实现零部件物资的智能、快速分拣与配盘，其中“货到人”技术已经逐步开始得以应用（朱凌[9]），即采用货动人不动方式对物资进行拣选作业，其拣选效率极高，是传统拆零拣选的5倍以上，每小时可处理500订单行以上；同时，误差率可控制在万分之五以内。此外，自动引导机器人AGV也将发挥重要作用（刘振亚等[10]），供应生产线的零部件、工序间转运的物资可通过AGV自动完成。

第三，在销售物流环节，制造企业须按照客户要求时间和周期将产品及备件准时、准确、高质量的交付。销售物流包括成品运输、零担/专车运输、备配件运输3种类型。由于高端装备制造企业的成品和零担/专车物流具备以下特性：产品通常体积和重量巨大，存在超宽、超重、超长情况；发运地点偏远，运输周期长；运输费用高昂。因此，成品运输和零担/专车一般采用专业的、第三方具备大件运输资质的物流公司完成。备件运输由于任务零散、临时、交期极短，一般委托大型、网点布局广泛的快递公司。其中，制造企业一般导入运输管理系统TMS，与客户管理系统CRM、ERP系统、车辆定位系统互联，进行运输订单安排、车辆调度、运输过程跟踪、承运商绩效管理、成本统计与分析等工作。

本环节中，为快速满足客户售后及增值服务需要，制造企业一般会选择区域适当建立配件中心，自行管理或由经销商进行管理，其库存信息与企业内部ERP系统、客户管理系统CRM共享。

第四，在逆向物流环节，随着国家对于绿色环保的重视、高端装备保有量增大及使用寿命较长等情况，同时高端装备制造企业陆续推出了经营性租赁、融资租赁等供应链金融模式。因此，二手整机设备及备配件等维修、再制造业务量逐渐加大，得到了重点关注和发展。本环节中，二手设备运输主要通过专业第三方物流公司完成。运输管理系统TMS支持其业务工作。

综上所述，智能标识、智能感知、智能监控、智能排程与决策等要素贯穿以上四个物流环节，ERP、MES、WMS、SRM、CRM、TMS多种信息系统得到深入应用。在系统自动采集得到各种数据后，通过大数据分析及云计算技术对数据进行准确分析与挖掘，可实现供应链上各种物流过程中大量运筹与决策的智能化，为物流业务持续优化提供智能决策支持。其中，运筹学（张成羿[11]）、智能启发式算法（杨文强[12]）等技术可大量应用。举例来说，智能决策包括但不限于以下三方面。

1）在采购与生产供应物流端，将需要数量的零部件、在需要的时候、送至需要的地点，并根据不同产品生产需要实现零部件动态智能组盘、组合配送。

2）在销售及逆向物流端，动态进行配送调度、排程与路径导航使得产成品、备件及服务合理组合、集中配送，并准时的、经济的交付至客户处。

3）在全产业链端，综合考虑供应商、各生产园区、经销商、客户各处仓库的零部件及备件的库存信息，通过集中调度实现库存共享、调拨、协同及快速补货，减少供应链库存成本和运输成本。

3　模式实施策略研究

由于高端制造企业智能物流管理模式所含内容众多，涉及范围广，其建设一般需要分步分阶段进行实施。

1）基础建设阶段

在高端装备制造企业核心园区以建立智能物流中心（含自动化立体仓库和仓储信息管理系统WMS）为核心，实施上线企业资源规划系统ERP系统，牵动制造企业内部的营销/计划/运营/采购/生产/质量/服务等职能，以及供应链的外部供应商、关键客户、第三方智能物流技术及服务提供方，实现采购供应、生产物流关键环节的标准化、信息化、局部自动化及智能化。

2）深化建设阶段

以建设供应链上的采购供应、生产、销售物流一体化高效运作为主要内容，初步纳入逆向物流，并在高端装备制造企业其他园区复制推广智能物流中心运作模式。同期导入运输管理系统TMS、制造执行系统MES、客户管理系统CRM、供应商管理系统SRM。该阶段牵动供应链上所有供应商及客户、第三方智能物流技术及服务提供方，初步建成智能物流管理体系，实现采购供应、生产、销售物流的标准化、准时化、信息化、自动化、初步智能化。

3）全面完善阶段

纳入地下工程装备产业链上的所有逆向物流，使得智能物流管理体系覆盖全产业链。同时，进行系统深度开发与大数据挖掘应用，实现全产业链的物流智能化、全自动化、高效化、柔性化，形成物流管理水平和效率持续提升机制。

4　模式预期效果

智能物流管理模式实施后，将从有形和无形两个方面给高端装备制造企业及全产业链都将带来较大效益。

首先，针对以高端装备制造企业为核心构建的全产业链，模式将产生以下有形效益：产品及服务及时交付率提升20%；物资周转提升20%，呆滞库存比例降低20%；库存总成本降低20%，运输成本降低20%；物资齐套性、及时交付率、质量合格率提升30%；物流仓储、配送作业效率提升50%以上。

其次，模式还会带来以下无形效益：对于高端装备制造企业自身，通过打破传统业务信息传递壁垒、消除信息孤岛、建立重要信息桥梁，不仅能有助于制造企业营收持续增长，还能为建立以制造企业为核心、上下游垂直一体化整合的产业链布局提供坚实保障。通过实现供应链协同管控、上下游业务的快速协同处理，能够优化整体产业链运作，打造全产业链核心竞争力，建立智能化物流新格局，能及时快速准确的满足市场需求，并为客户提供更高质量的交付水平，实现物流管理标准化、精益化、信息化。此外，模式将带动装备产业链上各成员的转型升级，建立可持续发展的产业合作联盟，为我国高端装备智能化、国际化、走出去提供重要示范效应和探索实践。

5　结束语

展望未来，随着面向高端装备制造企业的智能物流管理模式逐步深入实施与完善，将成为高端装备制造行业内的物流综合信息平台，会有更多的物流信息需求方和供应方加入平台，从而在更广泛的层面建立物流合作。如此一来，将对所在行业社会就业、服务产业经济

【】【】起到较大的带动效益，体现中国智造思想的落地实施，对整个高端装备产业链稳步增长具有十分重要的意义。

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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，湖南岳阳人，博士，研究方向为供应链与物流管理、智能制造和合作博弈。