昆船：物流系统设计应刚柔并济—访昆明昆船物流信息产业有限公司高级技术专家丁兴

文/本刊记者 江 宏

面对越来越多的不确定性，企业对物流系统的柔性化需求越来越强烈。昆船认为，柔性物流系统应具备可适应性与可扩展性两大特点，在设计时既要考虑物流工艺及设备配置的柔性，也要考虑信息处理系统的柔性。集成商必须基于对客户的生产模式和业务需求的深入了解与精准提炼，并将其融汇在物流系统的设计中，从而达到柔性化设计的目标。

丁 兴昆明昆船物流信息产业有限公司高级技术专家

早在2014年，《物流技术与应用》基于对市场需求与技术发展的洞察，便推出“物流系统柔性化建设”专题报道。5年来，面对越来越多的不确定性，柔性化成为物流技术的重要发展方向之一，如何规划建设柔性物流系统受到企业的高度关注，也考验着集成商的专业能力与行业经验。

昆明昆船物流信息产业有限公司（简称“昆船物流”）是中国物流装备行业领先的解决方案提供商、系统集成商与专业设备制造商，20多年来，已为不同行业的众多企业打造了近千个自动化物流系统项目，满足客户对物流自动化、柔性化、信息化、智能化等多方面的需求，其中很多案例都具有行业示范效应。丁兴，昆船物流高级技术专家，主导或参与建设了上百个自动化物流系统项目，积累了丰富的行业经验。在采访中，他分享了自己对柔性物流系统的深刻理解，分析了应如何设计建设柔性物流系统，需要把握哪些关键点，应规避哪些认识误区，并阐述了柔性物流系统的未来发展趋势。

记者：您是如何理解物流系统柔性化的？您认为柔性物流系统需要具备哪些特点？

丁兴：在谈到柔性物流系统之前，首先要明确的是，柔性物流系统的概念是在刚性的物流系统基础上发展而来的，两者没有绝对之分，只是程度不同。

柔性物流系统涵盖两个层面的内容，一是物流工艺及设备配置的柔性，二是信息处理系统的柔性。物流工艺及设备配置的柔性决定了物流系统的先天特性，一旦确定后不易更改，所以需要在设计阶段就有充分的考虑。而信息处理系统的柔性则更为强调物流系统的后天特性，通过信息系统的柔性化功能，可以灵活调整由于工艺或硬件设备性能不足导致的缺陷。两者缺一不可，共同组成了一套柔性物流系统。

柔性物流系统应该具备可适应性与可扩展性两大特点。可适应性意味着针对需求的变化，无论是产能还是发展方向发生变更，柔性物流系统从硬件到软件层面都具有一定的适应性，可以通过硬件层面的优化组合以及软件层面的策略变更，满足一定阶段的需求变化；可扩展性意味着物流系统设备即用即配，采用模块化的设计，未来可随着业务需求或产能的变化进行灵活的调整。

记者：目前客户对柔性物流系统的需求是怎样的？相对于几年前出现了哪些新的变化？

丁兴：随着新生产模式、新零售模式的不断创新发展、消费者习惯的改变以及物流系统从供应链层面的深入变革，客户的业务模式也产生了飞跃性的发展，靠一套物流系统满足所有业务需求的时代已经过去。我们看到，面对越来越多的不确定性，近几年客户对物流系统的柔性化需求越来越强烈。

在生产领域，生产模式从大批量、少品种模式，向定制化、个性化、小批量和多品规模式转变。单纯的生产线由于其刚性的布局，已经不能满足新的生产模式的需要，只有将生产线模式向生产单元模式转变，通过物流系统的柔性连接，才可能适应新的生产模式的发展。

在流通领域，订单的碎片化、个性化、巨量化、处理的高效性以及业务模式的不断变化已经成为当前必须要面对的课题。原有的物流系统，基本都是基于特定的物流场景和需求而设计的，越来越难以满足客户的需求发展。同时，为了应对新销售模式和供应链层面的不断创新和优化，客户需要具备更为灵活的可组合、可复制扩展的柔性物流系统。

上述变化都需要集成商通过更为柔性的物流系统来为客户提供解决方案，而物流技术的不断创新发展也为柔性化设计奠定了坚实的基础。

记者：近年来出现了哪些有代表性的柔性化物流解决方案？或者说，为了实现物流系统柔性化，应该在哪些技术、哪些环节进行哪些方面的创新？

丁兴：可以说，柔性化是物流系统设计的灵魂，始终伴随着物流系统的发展而且将一直延续下去。从直行、环形穿梭车的出现替代传统的输送机链接模式，到AGV的出现替代传统的输送机搬运模式，从多层穿梭车替代单一的堆垛机存储模式，到WMS/WCS系统对物流系统的管理和控制功能不断优化，都是柔性化的体现。而KIVA机器人的出现，为物流系统的微观化设计打开了一道门，让物流人可以从更细小的单元层面考虑物流系统的架构，将物料的处理模式更加精细化、准确化和及时化，从而形成更具有柔性的设计方案。

如前所述，为了实现物流系统的柔性化，应该从硬件和软件两个方面进行创新。硬件方面集中在工艺的布局，生产单元/物流单元的细胞化和模块化，物流设备的通用型和适应性方面进行创新，使其具备灵活的组合特性和复制特性。而软件方面，则需要通过多种策略和算法的有效结合与创新，结合对物料的全流程信息识读和跟踪，形成物料动线的最优解，以更好地匹配硬件实现柔性化的目标。

昆船KIVA系统，是应用于大流量、多品种的智能柔性包裹分拣系统，可同时调度千辆级别的智能AGV小车，实现2万件/小时的包裹分拣输送能力，60kg范围内不同重量的包裹均可处理

记者：昆船作为中国物流装备行业领军企业，近年来在柔性物流解决方案领域取得了哪些创新成果？

丁兴：昆船在物流领域深耕20多年，服务于众多行业的客户，积累了丰富的项目实施经验。昆船深知，只有深刻理解客户的行业特性和需求，才有可能为其提供真正的柔性物流系统。随着对行业特性和需求的不断挖掘，同时整合不同行业的共同特性，昆船着重于关键工艺/设备和WMS/WCS的创新与探索。

在关键工艺方面，针对传统的自动化物流系统，z我们大力探索采用柔性化的设备替代原有的刚性设备连接，在保持客户合理投入成本的情况下，从空间布局到设备维护的各个层面为用户带来更多的柔性选择。例如，针对国内现存的大量人工作业平库，昆船也提供了配套的自动化柔性解决方案，通过性价比最高的工艺模式，提升客户的仓储容量和作业效率，将传统平库真正纳入自动化物流系统的管理范畴。

在关键工艺设备环节，昆船创新研发了多种类型的AGV、箱式单元高速大流量柔性处理系统、托盘式单元高速大流量柔性处理系统等，已经在诸多项目中得到了广泛应用。

在WMS/WCS方面，我们着重研究不同订单和存储需求下，多种策略和算法综合的调度和控制模式，并结合客户的业务需求，采用动态路径自主选择的模式，提升物流系统的整体柔性。

记者：请您通过一个有代表性的项目案例，介绍一下昆船是如何为用户提供柔性物流系统解决方案的？在项目设计实施过程中你们有哪些经验可以分享？

丁兴：昆船近期正在为客户规划实施一个大型物流系统项目，要求的件箱类物料存储量为20万件，设计品规有数千种，货物出入库形式复杂，既有件箱类也有托盘类，同时需要对散件进行拣选，每天的出入库量近十万件。

昆船实施的老板电器茅山制造基地智能物流仓储中心，立体库占地3万多平方米，有3万多个托盘货位，配置巷道堆垛机18台、EMS 31台、码垛机器人15台、其他输送设备近700台套

衡阳烟草公司是国内首家使用多层穿梭车的烟草企业，其配置的昆船多层穿梭车运行速度达400m/min，加速度达2m/s2

针对这样一个复杂的物流系统项目，传统的自动化物流系统可以应用，但缺乏柔性。而现有的柔性物流技术没有任何一种单一的柔性模式可以实现物料处理的全覆盖和最优化。如何实现有效的柔性化设计是需要智慧和经验的。我们通过对物料特性和订单结构的全面分析，深入挖掘客户的业务需求，与客户一起探讨在供应链层面实现物流效率最大化的最优作业模式。同时，针对不同的物料特性采用不同的存储和拣选模式，在保证物流系统刚性能力的同时，综合多方面因素，寻求柔性化的替代方案。物流设备配置基本涵盖现有最新的物流技术，例如KIVA、多层穿梭车、件箱高速分拣技术、托盘自动混码技术等。该方案可有效提升客户作业效率近5倍。

我们认为一套柔性化的物流系统，一定是在数据的合理统计分析和业务模式的预判下，在刚性的设计基础上进行柔性化的设计。在选择柔性化系统配置时，一定要从多维度进行综合分析，寻求当前和未来一定时间条件下的最优解，同时为未来的变化留有系统扩展与优化的空间。

记者：在您看来，企业对柔性物流系统是否存在认识误区？昆船在满足客户对柔性物流系统的需求过程中会遇到哪些难点？

丁兴：我们在满足客户对柔性化物流系统需求的过程中，遇到的难点通常在于，客户对柔性化的理解存在一定的片面性，往往只是单纯从一个方面去考虑问题，而没有从整个应用环境的角度对柔性化进行统筹考虑。在这样的情况下设计出来的物流系统，往往只具备局部的柔性，而难以达到整体效益最优。

以存储模式为例，到底是采用堆垛机结合高层货架的自动化立体库形式，还是采用KIVA结合普通托盘的多层平库存放模式，需要从土地成本、占地面积、投入成本、物流动线、故障率、设备维护维修等多方面进行综合分析，不能因为堆垛机故障时会导致物料在某一时间段内无法出库而认为KIVA模式比堆垛机立体仓库更具备优势。

在物流系统的设计过程中，我们还经常会遇到客户只从物流系统的最终效果方面提出要求，而忽略了物流系统的建设是同企业的生产模式以及业务需求紧密相关的。如果一味地追求高柔性，就会忽略了投资与回报之间的平衡问题。

其实，柔性总是相对刚性存在的。从物流系统的设计角度来说，好的集成商必须要对客户的生产模式和业务需求有深入了解，才能够将其融汇在物流系统的设计中，通过精准的提炼，从而达到柔性化设计的目的。同时在柔性物流系统设计过程中，集成商需要从专业的角度为客户提供建议，过度追求柔性化并不一定是当前的最优选择，应该在投资规模、发展远景及当前的业务模式下寻求最佳的柔性化设计方案，同时留有未来的系统扩展余地。

记者：您如何看待物流系统柔性化的未来发展趋势？这对于集成商来说，意味着哪些机遇和挑战？

丁兴：随着科学技术的不断进步和发展，通过物流人的不懈努力，物流系统一定会向着越来越柔性的趋势发展，物流子系统的单元化、细胞化将会成为主流。通过单元和细胞之间的柔性连接，实现整个物流系统的最佳柔性化。

如何能够响应不同行业用户在不同阶段的物流需求，如何能够以更柔性和更经济的系统为用户提供解决方案，这些都是对物流系统集成商提出的挑战。未来的集成商应该是行业业务模式的优化者和物流技术的引领者，包括：站在供应链全局的角度统筹考虑并辅助用户优化业务模式；提供物流系统的整体规划设计，为上下游业务的对接提供灵活的选择模式；提出关键物流设备的创新需求，用于支撑物流系统更为柔性化的设计。

需要明确的是，任何事物都有其两面性。在物流系统的设计中，既不能一味的刚，也不能完全的柔，只有刚柔并济，才能通达天下。