智能工廠物流信息平臺是以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、5G移動無線網(wǎng)絡(luò)、人工智能、機器人、智能物流技術(shù)等軟硬件新技術(shù)為基礎(chǔ),能夠為智能制造過程中原材料、在制品或者成品(采購物流、生產(chǎn)物流和成品物流)的包裝、運輸、裝卸搬運、存儲、流通加工、配送、信息處理等提供智能服務(wù)和智能決策的信息平臺。它不但將企業(yè)、用戶、貨物、設(shè)施緊密聯(lián)系在一起,而且將流程、數(shù)據(jù)和訂單結(jié)合起來,使物流運營平臺連接變得更加多維度、立體化、多元化和更有價值。
智能工廠物流信息平臺需要實現(xiàn)物料流動實時數(shù)據(jù)的采集與管理,基于實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)供需雙方精準(zhǔn)的匹配,更需要依據(jù)生產(chǎn)作業(yè)要求實現(xiàn)物流與作業(yè)工位的智能化聯(lián)動。
從智能工廠物流的規(guī)劃和運營升級路徑而言,需要思考信息平臺戰(zhàn)略框架和制造物流供應(yīng)鏈發(fā)展導(dǎo)向相結(jié)合,以業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景、技術(shù)條件、過程瓶頸、約束條件等作為前提條件,在規(guī)劃中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中應(yīng)用。
工廠升級通常分為三個階段:精益工廠、數(shù)字化工廠、智能化工廠。不同階段的物流信息平臺,也有覆蓋面、聯(lián)通程度、技術(shù)應(yīng)用場景以及軟硬件設(shè)施的差異,可以相應(yīng)分為:精益階段物流信息平臺、數(shù)字化物流階段信息平臺、智能化物流階段信息平臺[1]。
1.物流運營平臺構(gòu)建的維度
無論是從哪個環(huán)節(jié)入手打造智能制造平臺,都要落實到產(chǎn)品物流質(zhì)量、終端交付期、物流投入與運營成本、交付效率等實際問題上。
智能工廠需要通過物流信息平臺來協(xié)同拉通企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間價值網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)縱向集成網(wǎng)絡(luò)化制造和橫向集成,以及端到端的全流程集成。
(1)價值鏈拉通集成
縱向集成就是解決企業(yè)內(nèi)部信息孤島的集成。在智能工廠物流層面,縱向集成主要表現(xiàn)在以訂單需求的成品交付物流為拉動主線,將成品下線、包裝、生產(chǎn)總裝、物料齊套、檢驗、存儲、到貨、入廠等過程的計劃、執(zhí)行、實物流動過程和績效數(shù)據(jù)等實現(xiàn)集成,完成有效交付。
(2)企業(yè)間價值網(wǎng)絡(luò)的橫向集成,對外聯(lián)動集成
橫向集成指的是企業(yè)之間通過價值鏈及信息網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)資源整合。在智能工廠物流層面,橫向集成主要表現(xiàn)在企業(yè)之間的訂單信息、交付要求、產(chǎn)品發(fā)運要求與日程、中途物流運輸與配送、庫存與存儲中心、物流網(wǎng)絡(luò)的管理等業(yè)務(wù)和信息的集成。
橫向集成將企業(yè)內(nèi)部的物流、生產(chǎn)等過程和企業(yè)之間的訂單流、物料流、信息流的交換過程(即價值網(wǎng)絡(luò))通過各種信息系統(tǒng)集成在一起。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)保障下,企業(yè)間的橫向集成將在全球范圍內(nèi)進行。
通過橫向集成,使同一層的數(shù)據(jù)和信息共享,使業(yè)務(wù)和供應(yīng)鏈集成,使不同業(yè)務(wù)模塊的相關(guān)活動自動觸發(fā),使平臺上的各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的信息互通、資源共享,保證了智能工廠里動態(tài)生產(chǎn)配置的實現(xiàn)[2]。
(3)端到端的價值傳遞能力集成
端到端集成指的是圍繞客戶價值進行的集成,圍繞企業(yè)核心形成競爭優(yōu)勢,也因此能夠提供最佳的用戶體驗。在智能工廠物流層面,往往上升為智能供應(yīng)鏈的一個支撐要素,主要表現(xiàn)在對于客戶交付響應(yīng)能力、成品按照不同渠道流向、物流配送、分撥、成品庫存、終端交付、物流質(zhì)量體驗等業(yè)務(wù)和信息的集成。
無論是從哪個維度入手,都需要實現(xiàn)物流管理平臺的智能化。智能工廠物流信息平臺的搭建和實現(xiàn),將打造智能供應(yīng)鏈,為智能物流、智能生產(chǎn)、智能制造的更新升級打下良好的基礎(chǔ)。同時制造業(yè)模式變化也將倒逼供應(yīng)鏈物流信息管理技術(shù)和平臺的建設(shè)。
2.物流運營平臺構(gòu)建的構(gòu)建原則
(1)頂層設(shè)計的原則
工廠物流智能化策略定位驅(qū)動物流軟件頂層設(shè)計。需要配合智能制造的戰(zhàn)略設(shè)立智能化的物流信息實現(xiàn)路徑。以終為始,重新定義物流信息化平臺的概念設(shè)計、關(guān)鍵功能、績效、系統(tǒng)化的功能模塊和實現(xiàn)路徑,避免盲目采購和開發(fā)一些未必適用的軟件,更為關(guān)鍵的是能夠趁早做到“壯士斷腕”,取締不合理甚至成為桎梏的物流模塊或者軟件。
(2)尊重經(jīng)營業(yè)務(wù)的原則
構(gòu)建物流信息化平臺需要在智能化物流業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上,強調(diào)是否有利于業(yè)務(wù)發(fā)展?是否有利于關(guān)鍵績效的提升,幫助企業(yè)提高盈利能力和周轉(zhuǎn)率,從而獲得核心競爭力?是否有利于實現(xiàn)客戶價值?在這三個要素的指引下,結(jié)合物流信息技術(shù),實現(xiàn)為企業(yè)經(jīng)營賦能的目的。
(3)物流作業(yè)場景優(yōu)先的原則
重要的物流作業(yè)場景,比如收貨、分裝、檢驗、存儲、分揀、配送與輸送、工位物料使用、成品盛裝、成品存儲、成品發(fā)運等場景。作業(yè)場景數(shù)字化、智能化水平?jīng)Q定了物流的有效性和生產(chǎn)的有效性,從而也決定了整個智能工廠運營的有效性。
(4)推拉結(jié)合的原則
以交付作為拉動,協(xié)同制造-物流-供應(yīng)鏈一體化邏輯設(shè)計。需要重新梳理基于滿足(智能)制造的價值型供應(yīng)鏈邏輯,由于未來是以交付為中心的制造,所以需要建立推拉結(jié)合系統(tǒng)(很多企業(yè)推動的“積放鏈系統(tǒng)”)。從“需求拉動”和“計劃推動”兩個維度切入供應(yīng)鏈和交付能力的管理,并且在這個基礎(chǔ)上以特征參數(shù)和KPI為切入點,梳理公司大數(shù)據(jù)管理邏輯,把握軟件脈絡(luò)。
(5)系統(tǒng)性原則
智能工廠物流運營平臺,不再是多個功能軟件的疊加,而是一體化、互聯(lián)化。所以,需要重新定義未來的軟件系統(tǒng)功能甚至名稱,以便于企業(yè)信息平臺上線時更加理性和清晰。
(6)創(chuàng)新的原則
強調(diào)互聯(lián)互通,期待適度創(chuàng)新,導(dǎo)入新技術(shù)。
(7)迭代升級的原則
只有趨勢沒有定勢,需要有升級計劃。以終為始,一次系統(tǒng)規(guī)劃、分步有效實施,制定達成路徑,不斷迭代升級。
(8)拉通價值鏈的原則
智能物流可以打通整個供應(yīng)鏈鏈條,在場內(nèi)外物料/產(chǎn)品流動的過程中可以將信息全面記錄下來,還可以提高效率、降低成本、提高價值鏈的協(xié)同能力。智能物流是實現(xiàn)智能供應(yīng)鏈落地的必經(jīng)之路。
3.物流運營平臺的構(gòu)建方法
物流信息系統(tǒng)的架構(gòu)通常需要通過物流業(yè)務(wù)框架搭建、系統(tǒng)需求梳理、搭建系統(tǒng)模型和IT實現(xiàn)四個基本步驟。
(1)物流業(yè)務(wù)框架搭建
物流業(yè)務(wù)框架搭建是企業(yè)價值流暢通、執(zhí)行高效的關(guān)鍵。
①物流業(yè)務(wù)梳理
物流業(yè)務(wù)梳理包含物流現(xiàn)狀調(diào)研、物流運作模式診斷、物流系統(tǒng)水平評價,優(yōu)化與提煉業(yè)務(wù)邏輯、物流過程要素、物流作業(yè)場景、智能化物流作業(yè)單元標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)要求以及相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)績效要求,從結(jié)構(gòu)化的角度減少瓶頸。
②目標(biāo)流程及物流框架定義
目標(biāo)流程及物流框架定義主要在于拉通業(yè)務(wù)價值鏈視圖,建立物流業(yè)務(wù)流程框架,從而梳理物流業(yè)務(wù)能力(參數(shù))框架。通過作戰(zhàn)地圖,展示價值鏈痛點、斷點和爆炸點,拉通業(yè)務(wù)主線,明確業(yè)務(wù)邊界和相關(guān)參數(shù)。
③業(yè)務(wù)流程端到端拉通
端到端的物流流程體系,包含優(yōu)化計劃、流程參數(shù)、組織績效等;關(guān)鍵環(huán)節(jié)定義,包含物流作業(yè)場景,與制造、檢驗等的協(xié)同功能,輸入輸出的關(guān)鍵作業(yè)要素。
④詳細業(yè)務(wù)流程
詳細業(yè)務(wù)流程包含:崗位職責(zé)、單據(jù)表格、操作規(guī)范;物流設(shè)施介入:檢驗、卸貨、搬運、流轉(zhuǎn)、存儲、分揀、配送和打包等。是對具體物流及相關(guān)業(yè)務(wù)開展的詳細作業(yè)定義。
⑤搭建物流業(yè)務(wù)框架
對一個完整的制造企業(yè)綜合運營信息平臺而言,制造系統(tǒng)包括的內(nèi)容非常豐富,大致可以分為12個工作模塊,主要涉及(包含但不限于):智能制造系統(tǒng)(制造供應(yīng)鏈)規(guī)劃、制造供應(yīng)鏈計劃、主生產(chǎn)計劃、物料計劃、采購尋源、入廠物流管理、生產(chǎn)制造作業(yè)計劃、生產(chǎn)制造與工位物流管理、庫存控制與產(chǎn)成品交付、生產(chǎn)品質(zhì)管理、成品物流管理、計量管理。物流及相關(guān)業(yè)務(wù)貫穿于所有工作模塊中,使得整個系統(tǒng)融為一體。
(2)物流智能化信息需求梳理
在傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)下,涉及物流、計劃、供應(yīng)鏈的內(nèi)容被人為“割裂”成多個碎片化的作業(yè)模塊,劃歸到其他管控系統(tǒng)中,如此邏輯構(gòu)架下構(gòu)建出來的信息平臺不利于向數(shù)字化、智能化方向升級。
在構(gòu)建智能工廠物流信息平臺時,同樣應(yīng)基于“大物流小生產(chǎn)”、“智能工廠物流中心化”、“以交付為中心”的大原則?!耙越桓稙橹行摹钡闹悄芄S物流信息平臺基于成品物流拉動,之后梳理智能化制造、智能物流配送、生產(chǎn)備料、車間排程、生產(chǎn)計劃和需求管理。
針對不同的訂單交付模式,物流過程可能有所區(qū)別,比如按訂單生產(chǎn)模式(MTO,比如汽車、家居、個性化家電等生產(chǎn)),更加強調(diào)個性化訂單的交付過程的細化和監(jiān)控,智能化管理的顆粒度更細化,智能工廠物流信息平臺數(shù)據(jù)化的流程、內(nèi)容更加具體。物流網(wǎng)絡(luò)布局變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化工廠布局,更加注重客戶滿意度、訂單交付準(zhǔn)時率、物流資源調(diào)度的有效性和實時性。對于按庫存生產(chǎn)模式(MTS,比如飲料、食品、手機等標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品),需要強調(diào)庫存流動、分布式生產(chǎn)模式、門店管理的算法,其信息平臺覆蓋面需要更加寬廣,更加需要關(guān)注庫存周轉(zhuǎn)率和效率損失的問題。
由于智能工廠通常需要實現(xiàn)虛擬到現(xiàn)實的制造過程,在構(gòu)建智能工廠物流信息平臺時,需要思考虛擬信息、虛擬制造、執(zhí)行過程、參數(shù)選擇與實際物理作業(yè)的人機料法環(huán)的對應(yīng)。運營平臺的主要功能不再僅限于“存儲信息”,而是需要進行“是否有利于訂單交付”的過程監(jiān)控,同時需要根據(jù)信息與物理之間的偏差實時反饋,實現(xiàn)數(shù)據(jù)感知、分析和對制造設(shè)施、物流設(shè)施的智能調(diào)節(jié)和優(yōu)化。
1.物流信息平臺構(gòu)建邏輯
從智能工廠物流運營業(yè)務(wù)層次和關(guān)聯(lián)的物流戰(zhàn)略績效深度來看,可以將物流信息平臺構(gòu)建分為物流策略層、管理層、執(zhí)行與考核層。從策略層到執(zhí)行層,是計劃、標(biāo)準(zhǔn)到執(zhí)行落地的過程;從執(zhí)行層到策略層,是物流作業(yè)數(shù)據(jù)、績效到運營有效性的回報過程。如圖1所示。
(1)管理運營的層級
物流策略層主要是基于對企業(yè)物流供應(yīng)鏈戰(zhàn)略的秉承,智能工廠物流信息平臺需要將支撐物流戰(zhàn)略的制造計劃聯(lián)動、庫存管控、物流計劃和物料供應(yīng)實現(xiàn)橫向管理,以解決智能制造的安定生產(chǎn),聯(lián)動生產(chǎn)計劃與物流計劃、采購計劃的有效聯(lián)動,同時控制原材料庫存、在制品庫存和成品庫存的標(biāo)準(zhǔn)與差異。
管理層主要是拉通各項資源的邏輯關(guān)系、數(shù)量關(guān)系、時間關(guān)系和實物關(guān)系。
執(zhí)行層主要是通過智能設(shè)施或者人員對物流計劃與指令執(zhí)行的過程,由于物料是否有效流動、是否有效支持了生產(chǎn)、是否實現(xiàn)了物料與信息的對應(yīng),都在作業(yè)現(xiàn)場表現(xiàn),所以執(zhí)行層的信息采集決定了物流的績效,更決定了是否能夠有效交付。
(2)技術(shù)實現(xiàn)的層級
在不同的層面需要對應(yīng)不同的技術(shù)應(yīng)用和實現(xiàn)的手段(或者是關(guān)鍵要點),來實現(xiàn)邏輯層、映射層和實物層的橫向縱向?qū)?yīng),如圖2所示。
邏輯層需要對應(yīng)的物流管理技術(shù)是與物流戰(zhàn)略相對應(yīng)的物流規(guī)劃和信息的頂層設(shè)計技術(shù),從構(gòu)建決策支持平臺的維度構(gòu)建,需要思考計劃鏈不同環(huán)節(jié)的協(xié)同技術(shù)、指令與信息回饋對應(yīng)與聯(lián)動技術(shù)、推拉結(jié)合的積放鏈技術(shù)。
映射層需要對應(yīng)的是日常運作與管理,主要是數(shù)據(jù)集成、過濾、存儲與處理,主要涉及入廠物流信息采集技術(shù)、制造物流過程信息技術(shù)、數(shù)據(jù)算法、參數(shù)集成與KPI指標(biāo)呈現(xiàn),實現(xiàn)過程的可視化技術(shù)。
實物層主要是現(xiàn)場作業(yè)的設(shè)施驅(qū)動、執(zhí)行,執(zhí)行數(shù)據(jù)采集與傳遞、終端數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)。
(3)信息流和實物流的協(xié)同
計劃體系是智能工廠運營的核心樞紐,是物流和生產(chǎn)的執(zhí)行導(dǎo)向和有效性的對比標(biāo)準(zhǔn),智能工廠物流信息平臺需要適應(yīng)、支撐和支持該體系的有效運作。智能制造中,物流計劃和生產(chǎn)計劃可以看作是一個計劃,就是服務(wù)型制造的交付計劃,彼此之間的協(xié)同關(guān)系如圖3所示。
在智能工廠物流信息平臺中,交付體系就是要以成品發(fā)運計劃作為牽引,拉動生產(chǎn)作業(yè)計劃,通過協(xié)同拉動產(chǎn)線配送計劃、物料齊套計劃、供應(yīng)商到貨計劃,以及其他相關(guān)的資源需求計劃(如庫存計劃和人力資源計劃),以支持主生產(chǎn)計劃。在這個過程中,智能工廠物流信息平臺就是中控系統(tǒng),居中調(diào)劑各類制造資源,形成積放鏈循環(huán)系統(tǒng),最終完成訂單的個性化制造。
物流管理運營的要點包括從計劃到執(zhí)行、到管理的關(guān)鍵節(jié)點和要素,通過計劃推動和訂單拉動結(jié)合形成積放鏈推拉體系,從而支撐工廠的有效運營,具體如圖4所示。物流信息化功能需要滿足上述運營要求。
而在實物流動中,需要保證按照計劃體系執(zhí)行,并且盡量將偏差減少乃至為零,形成企業(yè)級的“知行合一”。智能工廠物流運營實物流動的過程對應(yīng)關(guān)系如圖5所示。
不同物料、不同訂單、不同作業(yè)方式、不同工位、不同供應(yīng)商涉及的制造需求全面聯(lián)系起來,形成橫向+縱向的協(xié)同,支撐過程中信息邏輯和實物邏輯的對應(yīng),以保證物流資源和計劃的一致運行,并最終形成綜合的實時物流數(shù)據(jù)和報表,如圖6所示。
2.智能工廠物流信息平臺管理模型
物流信息平臺需要圍繞以交付為中心的業(yè)務(wù)需求,作為拉動的邏輯進行展開。即以快速精準(zhǔn)的訂單響應(yīng)和有效交付為終極目標(biāo),拉通物流為載體的價值鏈,將智能化生產(chǎn)設(shè)施、物流設(shè)施、監(jiān)測設(shè)施、人員等嵌入式地布局在整個物流供應(yīng)鏈之中,并由此統(tǒng)一設(shè)定運營參數(shù)和KPI績效指標(biāo),體現(xiàn)的是“大交付、大物流、小生產(chǎn)” 邏輯。為此,智能工廠物流需要以訂單交付和發(fā)運計劃作為動力來源,拉動總裝作業(yè)計劃和實際現(xiàn)場作業(yè),通過保證物料實物齊套率的要求,拉動自制件和外購件的匹配計劃和實物配套。并結(jié)合生產(chǎn)主計劃和庫存計劃、物流計劃、采購計劃來協(xié)同決策物流的批量、批次和對于生產(chǎn)工位的準(zhǔn)時性配送,在此基礎(chǔ)上,通過物流運作計劃和相關(guān)數(shù)據(jù)來驅(qū)動智能物流設(shè)施的運營。
圖7所示為某企業(yè)物流信息平臺構(gòu)建的參考模型。
通過對計劃、采購、廠內(nèi)物流、生產(chǎn)作業(yè)四大關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的管控,實時掌握進度、保證智能生產(chǎn)和有效交付。同時監(jiān)控過程異常,以及對異常反饋和處理的全過程控制,更好地實現(xiàn)問題的事前預(yù)防和事中控制,實現(xiàn)各業(yè)務(wù)部門的協(xié)同性,幫助企業(yè)落地PDCA管理循環(huán)和持續(xù)優(yōu)化提升,以支持打造數(shù)字化、智能化工廠。
清晰的智能工廠物流運營數(shù)字化邏輯,有利于實現(xiàn)計劃、采購、生產(chǎn)和物流的全過程信息有效聯(lián)動,驅(qū)動相關(guān)的智能制造設(shè)施和智能物流設(shè)施,同時實現(xiàn)過程中的異常信息預(yù)警和及時展示,將當(dāng)前事后的管理提升為及時管理和預(yù)先控制,并且能進行及時監(jiān)控。
通過建立智能工廠物流信息平臺模型,重新梳理供應(yīng)鏈運營流程,針對關(guān)鍵環(huán)節(jié)或工序進行標(biāo)準(zhǔn)化、有效化、可視化管理,以拉通制造工廠的價值鏈。于是,價值鏈上不同環(huán)節(jié)的關(guān)系處理不再是傳統(tǒng)的經(jīng)驗和感性(俗稱“拍腦袋”)模式,或者單個決策模式,而是基于一體化平臺的系統(tǒng)化決策。
智能工廠物流信息平臺建設(shè)過程中,將涉及的要素全面集成,從而實現(xiàn)從信息邏輯到物理邏輯的對應(yīng)關(guān)系,合理分解為多個管理模塊之后的協(xié)同(不是傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中的購買和拼湊),形成物流運營信息平臺。
1.物流運營平臺構(gòu)建的關(guān)鍵功能要素
(1) 建立主生產(chǎn)計劃的滾動模式,以中長期的預(yù)測指導(dǎo)長周期采購與生產(chǎn),以訂單或庫存計劃指導(dǎo)總裝;
(2)依據(jù)凈需求,對總裝計劃進行平準(zhǔn)化精益排序,產(chǎn)生總裝順位計劃;將“WMS”功能和“MES”功能融合集成;
(3)依據(jù)總裝順位計劃,拉動零部件/外購/外協(xié)件的齊套計劃和準(zhǔn)時配送;
(4)通過物流計劃整合工廠的采購計劃、生產(chǎn)計劃、庫存計劃,并實現(xiàn)采購、生產(chǎn)、庫存業(yè)務(wù)的集成;
(5)實現(xiàn)物料配套分析,跟蹤物料流程作業(yè),避免出現(xiàn)車間現(xiàn)場缺料的情況。
2. 物流運營平臺構(gòu)建的關(guān)鍵場景要素
(1)采購業(yè)務(wù)端
主要包含供應(yīng)商的采購-生產(chǎn)-交付等過程,解決自動尋源、根據(jù)供應(yīng)商基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動下單、自動提示供應(yīng)商交付要求。具體包含:到貨預(yù)約,支持發(fā)送ASN、供應(yīng)商到貨計劃編制、在線到貨預(yù)約、JIT物料拼車裝貨(包括多點卸貨規(guī)避)、供應(yīng)商庫存實時查看、裝卸貨車輛排隊叫號管理。叫料管理,叫料指令的自動生產(chǎn)與發(fā)出、到貨時間要求與建議、在線打印帶條碼的送貨單與物料標(biāo)簽、廠內(nèi)送貨車輛作業(yè)與滯留時間監(jiān)控、到貨風(fēng)險預(yù)警等。
(2)入廠物流端
主要包含裝車-運輸-收貨-檢驗-入庫等過程,解決規(guī)劃和計劃供應(yīng)商的交付過程要求,并實行監(jiān)督,以實現(xiàn)數(shù)字化采購的可視化。具體包含車輛出入廠時間記錄(單據(jù)掃描、牌號發(fā)放)、入廠到貨準(zhǔn)確性判斷,匹配送貨單、車流量控制,自動預(yù)警和提醒、未到貨車輛預(yù)警、裝卸貨車位管理、車輛調(diào)度(含空容器裝車位)、裝卸貨時間和效率監(jiān)控等。
(3)庫存與倉儲物流
物料出入庫掃描(送貨單、標(biāo)簽)、IQC物料狀態(tài)與品檢效率監(jiān)控(品質(zhì)模塊,強調(diào)信息及時、全面)、物料與庫位管理(作業(yè)齊套對應(yīng)產(chǎn)線庫位、實時維護)、實時庫存監(jiān)控與預(yù)警(超期、待處理等)、物料在庫時間監(jiān)控、齊套率監(jiān)控(當(dāng)天及第二天)、三天作業(yè)齊套管理(信息齊套,含供應(yīng)商庫存)、不配套物料、工單信息預(yù)警與處理狀態(tài)管理、支持拆箱、拼箱操作,狀態(tài)鎖定。
(4)生產(chǎn)協(xié)同端
工位物流一直是智能工廠物流系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)和運營維護的痛點和難點。它涉及生產(chǎn)設(shè)施、物流設(shè)施、作業(yè)單元、物料單元、產(chǎn)線節(jié)拍、作業(yè)主體(機器人或者操作人員),以及各個環(huán)節(jié)的信息(動作節(jié)拍、數(shù)量、流量等)采集與作業(yè)反饋協(xié)同,由此構(gòu)成了工位物流的作業(yè)場景,也是智能工廠最主要的作業(yè)現(xiàn)場,需要系統(tǒng)化思考、集成化實現(xiàn)、智能化協(xié)同。通常是以點帶面地導(dǎo)入關(guān)鍵工位和環(huán)節(jié)智能化的元素,然后逐步完成集成業(yè)務(wù)。在一個特定的工廠,關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化突破往往可以起到“破冰”效應(yīng),帶動上下游環(huán)節(jié)的系列優(yōu)化和匹配,從而拉開智能化工廠建設(shè)和物流信息平臺構(gòu)建的序幕。
主要包含分揀-配送-齊套-生產(chǎn)-打包等過程,解決數(shù)字化生產(chǎn)的流動性要求,以精準(zhǔn)響應(yīng)智能制造的時間和數(shù)量要求,其間需要重新解決工位智能配送和作業(yè)協(xié)同的問題。具體包含各產(chǎn)線生產(chǎn)作業(yè)計劃查詢、顯示,作業(yè)計劃生產(chǎn)進度監(jiān)控、提醒,物料配送計劃查詢,配送作業(yè)派工、物料分揀、齊套與配送進度監(jiān)控、顯示,在線庫存倒沖及物料配送拉動點設(shè)置,線邊拉動-配送-備料的作業(yè)計劃倒排拉動,配送指令傳遞(根據(jù)線邊物料消耗進度拉動,每種物料單獨拉動,通過PDA、電子看板等傳遞),尾數(shù)、不良等物料信息及時采集和傳遞處理。
(5)容器管理
物流基礎(chǔ)比較薄弱的企業(yè),一般首先需要做好每個物料的包裝設(shè)計,做到包裝單元化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化,并在此基礎(chǔ)上擴展搬運標(biāo)準(zhǔn)、存儲標(biāo)準(zhǔn)、運輸標(biāo)準(zhǔn)、配送標(biāo)準(zhǔn)、工位暫存標(biāo)準(zhǔn)等。只有標(biāo)準(zhǔn)化了各個基礎(chǔ)環(huán)節(jié),才能夠?qū)崿F(xiàn)物流數(shù)字化、參數(shù)化,為后續(xù)的流程梳理提供良好的基礎(chǔ)(可以直接作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入物流信息系系統(tǒng))。這涉及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、物料尺寸、BOM表分解、質(zhì)量要求定義、包裝模式切換、容器具管理流程等,過程繁瑣,但是非常必要。一旦忽略容器管理,規(guī)劃出來的智能工廠物流徒具形式,無法實現(xiàn)物流信息的數(shù)字化,運營平臺的建設(shè)也容易導(dǎo)致“兩張皮”的結(jié)果。
容器管理主要包含:基礎(chǔ)信息維護,器具編號、器具類型、顏色/材質(zhì)、包裝關(guān)聯(lián)關(guān)系、物權(quán)所屬;日常運作管理,維修、更換、報廢、信息維護、出入庫管理、容器具回收預(yù)約;資產(chǎn)管理,數(shù)量管控、物流容器具費用管理、租賃/采購管理。
(6)成品交付端
主要包含入庫-存儲-檢驗-分揀-裝車-運輸-交付等過程,實現(xiàn)對市場要求的快速響應(yīng)。
當(dāng)對應(yīng)關(guān)系建立起來后,智能工廠物流信息平臺需要重點關(guān)注送貨計劃與到貨管理、存儲計劃與存儲現(xiàn)場、配套計劃與實物配套、作業(yè)計劃與現(xiàn)場作業(yè)管理、總裝計劃與總裝作業(yè)管理、裝車計劃與裝車裝柜等六個對應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,以解決數(shù)據(jù)一體化、偏差管理一體化的系統(tǒng)性要求,保證系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)差異控制、先期預(yù)警和應(yīng)急管理。過程中還需要考慮包裝器具設(shè)計與身份管理、存儲空間的數(shù)字化規(guī)劃和智能倉儲設(shè)施、工位智能化配送模式和響應(yīng)參數(shù)設(shè)置、成品下線到智能化快速化裝車模式等方面的設(shè)計。
將各個要素協(xié)同起來,形成企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(嵌入或?qū)庸I(yè)互聯(lián)網(wǎng)),將人、機、料、法、環(huán)、測互聯(lián)互通起來,通過智能工廠物流信息平臺智能協(xié)同系統(tǒng)指揮和運營起來,解決橫向+縱向的資源協(xié)同和信息聯(lián)通,如圖8所示。
當(dāng)企業(yè)逐漸實現(xiàn)了價值鏈拉通、數(shù)字化采購、數(shù)字化物流、智能生產(chǎn)之后,整個供應(yīng)鏈計劃-執(zhí)行將完全與信息平臺融合,實現(xiàn)CPS(信息物理系統(tǒng))。未來的差異可視化不再是反饋給作業(yè)人員并通過開會解決問題,而是反饋給整個物流運營信息平臺系統(tǒng),從而實現(xiàn)這個系統(tǒng)的實時反饋(feedback),形成自組織、自管理等智能化的表現(xiàn),最終保障智能制造的實現(xiàn)。代表了物流信息的各個物料包裝單元,都將“會說話”,與平臺上的所有元素進行對話和交流,實現(xiàn)人、機、料、法、環(huán)、數(shù)、測的互聯(lián)互通,對接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),從而實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化[3]。
五、物流信息平臺應(yīng)用拓展
1.向智能供應(yīng)鏈拓展
智能工廠物流信息平臺重構(gòu),協(xié)同大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略,最終決定信息平臺的有效性。
智能工廠物流信息平臺需要將產(chǎn)品、客戶、供應(yīng)商、技術(shù)、服務(wù),訂單、物料、工廠、產(chǎn)能、庫存、倉庫、門店、計劃等都整合到一起,服從和服務(wù)于企業(yè)供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)的邏輯要求,從而保證交付體系在運營過程中能夠適時抓取標(biāo)準(zhǔn)-計劃-執(zhí)行之間的數(shù)據(jù)差異,然后進行算法優(yōu)化,形成制造供應(yīng)鏈從數(shù)字化到智能化的升級。
2.物流運營顆粒度更加細化
隨著智能制造和智能物流的不斷個性化、精準(zhǔn)化,未來物流作業(yè)場景更趨于精致精確,管理粒度也更加細化,更加強調(diào)技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用與協(xié)同。
物流運營信息平臺需要基于流程梳理的基礎(chǔ)之上開展,而該流程必須是配合智能制造的運作需要來拉動,這就涉及相應(yīng)的物流模式規(guī)劃、流程梳理和參數(shù)設(shè)計。
3.物流數(shù)據(jù)驅(qū)動模式更加明顯
制造業(yè)模式變化倒逼物流供應(yīng)鏈邏輯變化。從以制造為中心向以客戶和消費者為中心的交付模式轉(zhuǎn)變,倒逼物流信息技術(shù)平臺從“存數(shù)據(jù)與查數(shù)據(jù)”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”轉(zhuǎn)化。
智能制造環(huán)境下,尤其是全渠道產(chǎn)銷數(shù)字化的企業(yè)(從制造到連鎖經(jīng)營,涵蓋電商、門店、KA、經(jīng)銷商等),都在強調(diào)以客戶訂單與交付數(shù)據(jù)為中心,日益與互聯(lián)網(wǎng)、云計算平臺鏈接,其信息化必須從昔日的“存數(shù)據(jù)與查數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)向到“制造大數(shù)據(jù)/消費大數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)驅(qū)動的軌道上來[4]。
企業(yè)的信息平臺不僅僅是滿足某個模塊、某個功能、某個數(shù)據(jù)本身的需求,而是需要全價值鏈互動、智能、瞬時的要求,其層級更加高、深度更加細化、廣度更加寬泛。
如此,全價值型的智能化供應(yīng)鏈和智能制造的軟件功能需求,僅憑當(dāng)前市場上的軟件遠遠不能滿足,于是軟件的迭代升級也就需要隨著智能制造的業(yè)態(tài)、場景、戰(zhàn)略要求而不斷升級。所以,信息平臺適應(yīng)智能制造數(shù)字化驅(qū)動的轉(zhuǎn)變迫在眉睫。
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