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北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所（以下簡(jiǎn)稱“北自所”）堪稱最懂制造業(yè)的中國著名物流系統(tǒng)集成商，這與其自身定位和多年來的不斷探索密不可分。自1954年成立以來，北自所一直致力于制造業(yè)自動(dòng)化、信息化、智能化技術(shù)的創(chuàng)新、研究、開發(fā)和應(yīng)用，是國內(nèi)領(lǐng)先的制造企業(yè)集成化裝備和系統(tǒng)解決方案提供者。同時(shí)，北自所也是我國最早研究和開發(fā)自動(dòng)化物流技術(shù)的單位之一，至今已完成500多個(gè)自動(dòng)化物流系統(tǒng)項(xiàng)目，特別是在制造企業(yè)物流方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

近年來，在工業(yè)4.0到來之際，北自所在提供智能工廠及智能物流解決方案設(shè)計(jì)和實(shí)施服務(wù)方面再次領(lǐng)先。作為工信部發(fā)展智能制造的支撐單位之一，北自所在2016年國家146個(gè)智能制造試點(diǎn)項(xiàng)目招標(biāo)中，成功中標(biāo)19個(gè)項(xiàng)目并在實(shí)施。

鑒于此，本刊記者采訪了北自所物流中心副主任王勇，請(qǐng)他分享了北自所在智能制造趨勢(shì)下對(duì)制造企業(yè)智能物流建設(shè)方面的深刻認(rèn)識(shí)，以及實(shí)踐中獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

“

智能物流是實(shí)現(xiàn)智能制造的核心與關(guān)鍵。如果把智能制造比作人體， 那么，信息系統(tǒng)猶如大腦，生產(chǎn)設(shè)備就是人體器官，而智能物流系統(tǒng)則是聯(lián)通各器官的血管，為人體輸送營養(yǎng)物質(zhì)，維持生命運(yùn)動(dòng)。在信息系統(tǒng)指揮下，智能物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物料在生產(chǎn)工序間流轉(zhuǎn)，支持智能制造系統(tǒng)高效運(yùn)行。

——北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所物流技術(shù)工程研究中心副主任王勇

”

記者：近年來，我國制造企業(yè)的物流系統(tǒng)建設(shè)正在從自動(dòng)化、信息化向智能化發(fā)展。您如何看待智能物流與智能制造的關(guān)系？ 

王勇：概括來講，我國制造業(yè)物流升級(jí)發(fā)展經(jīng)歷了三部曲：最早是為了解決存儲(chǔ)問題。多年來，平庫一直是制造企業(yè)最普遍采用的庫房形式，自2000年以來，自動(dòng)化立體庫在制造業(yè)成品倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

接下來進(jìn)入局部物流改善階段。隨著生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，制造企業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率的要求逐步提升，開始了以自動(dòng)化物流技術(shù)應(yīng)用為核心的生產(chǎn)物流系統(tǒng)改善，通過將原料庫、線邊庫、成品庫等改造成自動(dòng)化立體庫，并與自動(dòng)化輸送線、AGV等物流設(shè)備相互配合，大幅提高生產(chǎn)效率與管理水平。

第三步是這兩年開始的智能物流建設(shè)。隨著工業(yè)4.0與《中國制造2015》的提出，各級(jí)政府加大對(duì)智能制造項(xiàng)目支持力度，數(shù)字化工廠、數(shù)字化車間成為當(dāng)下關(guān)注熱點(diǎn)，從原材料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)到最終銷售，貫穿產(chǎn)品全生命周期的智能物流系統(tǒng)正在成為制造業(yè)物流新的發(fā)展方向。特別是去年出臺(tái)的《2016年智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式運(yùn)營項(xiàng)目指南》，首次將“智能物流與倉儲(chǔ)系統(tǒng)”作為五大核心智能制造裝備之一，說明國家層面已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物流對(duì)于實(shí)現(xiàn)智能制造的重要性，這無疑對(duì)促進(jìn)智能物流行業(yè)發(fā)展是重大利好。

我們認(rèn)為，“互聯(lián)互通”是實(shí)現(xiàn)智能制造的核心，也就是要做到從原材料開始直到產(chǎn)品最終交付客戶的整個(gè)過程的智能化。可以說，智能物流系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能制造必不可少的重要組成部分，將生產(chǎn)所需的物料在各個(gè)工序間流轉(zhuǎn)，支持大規(guī)模、定制化柔性生產(chǎn)的高效運(yùn)行。面向智能制造的智能物流應(yīng)該是自動(dòng)化或智能化的物流裝備、信息技術(shù)與生產(chǎn)工藝、制造技術(shù)及裝備的緊密結(jié)合，具有自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。

智能物流與倉儲(chǔ)系統(tǒng)

記者：北自所從什么時(shí)候開始對(duì)生產(chǎn)制造物流探索的，能否請(qǐng)您介紹一下在面向智能制造的智能物流建設(shè)方面的發(fā)展情況？

王勇：北自所早在十幾年前就開始在生產(chǎn)制造物流領(lǐng)域進(jìn)行探索。2002年北自所承接了宗申摩托物流項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了拉動(dòng)式生產(chǎn)模式下，根據(jù)產(chǎn)線的物料消耗情況自動(dòng)供貨。按照ERP系統(tǒng)的排產(chǎn)計(jì)劃，自動(dòng)化立體庫分批次進(jìn)行零部件分揀、出庫，并定時(shí)定量輸送到生產(chǎn)線上。雖然當(dāng)時(shí)所用的技術(shù)設(shè)備與現(xiàn)在不同，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念與智能制造下的智能物流是相吻合的。

從那以后，北自所確定了自己在制造業(yè)物流領(lǐng)域的發(fā)展方向，即深入到整個(gè)生產(chǎn)過程，將物流與生產(chǎn)緊密銜接，以自動(dòng)倉庫為核心，集成多種自動(dòng)化物流技術(shù)設(shè)備與信息系統(tǒng)，提供貫穿生產(chǎn)全過程的物流解決方案。這與多數(shù)物流系統(tǒng)集成商定位于提供倉儲(chǔ)系統(tǒng)是有明顯不同的。經(jīng)過十幾年的不斷探索，北自所積累了豐富的制造業(yè)物流經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)榭蛻籼峁┖w生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、特殊裝備開發(fā)、智能物流系統(tǒng)、MES以及ERP系統(tǒng)等各環(huán)節(jié)的整體數(shù)字化工廠或數(shù)字化車間解決方案的規(guī)劃與實(shí)施服務(wù)。例如，我們十幾年前給巨石集團(tuán)做的項(xiàng)目，從前道生產(chǎn)工序一直做到后道包裝工序，其中包括一個(gè)半成品庫用于產(chǎn)品包裝前的緩存，整個(gè)生產(chǎn)流程順暢高效。

記者：在您看來，制造企業(yè)應(yīng)該如何考慮現(xiàn)階段是否適合開展智能物流項(xiàng)目？

王勇：我們?cè)谧咴L很多企業(yè)后發(fā)現(xiàn)，目前多數(shù)企業(yè)對(duì)何時(shí)開始以及如何實(shí)現(xiàn)智能制造等方面的認(rèn)識(shí)還不夠清晰。北自所作為負(fù)責(zé)任的智能制造解決方案提供商，建議制造企業(yè)在上馬智能物流項(xiàng)目前應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：

一是企業(yè)產(chǎn)品的附加值。通常不建議低附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施智能物流項(xiàng)目，因?yàn)橄鄬?duì)來講投資回報(bào)周期過長。

二是企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模。智能制造項(xiàng)目更適合規(guī)模較大的生產(chǎn)制造企業(yè)，否則會(huì)造成資源浪費(fèi)。

三是現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝。智能制造項(xiàng)目的實(shí)施很可能會(huì)改變企業(yè)原有的生產(chǎn)工藝或者生產(chǎn)流程，而生產(chǎn)工藝直接關(guān)系到產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量，所以需要謹(jǐn)慎考量智能物流項(xiàng)目對(duì)生產(chǎn)工藝改變帶來的影響，以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

四是企業(yè)是否具備投資實(shí)力。智能制造與智能物流項(xiàng)目需要大量的資金投入，有些企業(yè)雖然有做智能物流的打算，但是無法保障持續(xù)投入的資金保障，項(xiàng)目也是無法順利實(shí)施的。

記者：當(dāng)前，北自所在智能物流項(xiàng)目規(guī)劃及實(shí)施過程中通常會(huì)面臨哪些難點(diǎn)？如何應(yīng)對(duì)？

王勇：我們?cè)谶@類項(xiàng)目中遇到的挑戰(zhàn)并不在于物流技術(shù)層面，更多的體現(xiàn)在以下方面：

首先，與倉儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)不同，智能制造企業(yè)的物流整體解決方案不具有通用性，需要針對(duì)不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同工藝進(jìn)行專門研究，量身定制解決方案。所以需要我們深入企業(yè)，詳細(xì)了解并分析企業(yè)的生產(chǎn)工藝及流程，這會(huì)帶來項(xiàng)目前期投入大、工期長、成本上升。

其次，對(duì)于老廠改造項(xiàng)目來說，場(chǎng)地不足也是一個(gè)主要瓶頸，會(huì)對(duì)智能物流系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)產(chǎn)生限制。而老廠改造往往需要?jiǎng)哟笫中g(shù)，因此我們建議制造企業(yè)在新建的工廠里實(shí)施智能制造項(xiàng)目。當(dāng)然，老廠改造并不一定是廠房推倒重來，而是工藝該調(diào)整的調(diào)整，設(shè)備該搬的搬，即使這樣做，改動(dòng)也會(huì)比較大，項(xiàng)目比較復(fù)雜，難度大。

第三，如何把通用性的物流裝備融入到生產(chǎn)線中，滿足不同客戶的需求也是一大難點(diǎn)。從最近一兩年開始，制造企業(yè)對(duì)建設(shè)數(shù)字化工廠、數(shù)字化車間更為急迫，但多數(shù)企業(yè)對(duì)智能制造的理解夠不深入，只簡(jiǎn)單地提出自己想要達(dá)成什么目標(biāo)，并不關(guān)心實(shí)現(xiàn)手段，也不了解自己的生產(chǎn)工藝與智能制造的要求是否相符。如果不對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進(jìn)行改變是很難真正實(shí)現(xiàn)智能制造與智能物流的。但很多企業(yè)并不想改變現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，在這種情況下實(shí)現(xiàn)智能制造與智慧物流也是我們面臨的一大挑戰(zhàn)。

數(shù)字化工廠

記者：請(qǐng)您通過實(shí)際案例，介紹智能物流系統(tǒng)在智能制造項(xiàng)目中的實(shí)施過程及應(yīng)用效果。

王勇：智能制造通過改進(jìn)制造工藝，提高工藝水平、產(chǎn)品品質(zhì)與生產(chǎn)效率，降低能耗，做到產(chǎn)品信息可追溯，并降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度。各個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)不同，所需要的智能物流解決方案也不一樣。我僅以某生產(chǎn)企業(yè)為例，說明智能制造與智能物流解決方案的實(shí)施過程與效果。 

該企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品單個(gè)15公斤，工人每天需處理100000個(gè)絲餅，每輛輸送小車的重量都在500-600公斤，以前物料下線、裝車、搬運(yùn)、倉儲(chǔ)作業(yè)全部靠人力，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，企業(yè)用工數(shù)量多，是典型的勞動(dòng)密集型生產(chǎn)企業(yè)。其次，100000個(gè)絲餅對(duì)應(yīng)幾百個(gè)產(chǎn)品品種，每個(gè)品種要分別按照不同的工序加工，還對(duì)作業(yè)溫度有不同的要求，處理流程十分復(fù)雜，靠人工作業(yè)差錯(cuò)率較高。而一旦出錯(cuò)，產(chǎn)品就會(huì)報(bào)廢或者降低檔次，造成極大的生產(chǎn)損耗。隨著該企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式無法滿足生產(chǎn)要求。

我們?yōu)樵撈髽I(yè)制定了自動(dòng)化生產(chǎn)與物流整體解決方案，從原材料到成品下線實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，以及整個(gè)生產(chǎn)流程的互聯(lián)互通和全程可追溯。從每個(gè)絲餅下線開始記錄其信息，自動(dòng)根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行絲餅分揀，并將其送到不同的加工工位，滿足了不同的生產(chǎn)工藝要求；經(jīng)過前道處理的絲餅進(jìn)入自動(dòng)化倉庫緩存，達(dá)到一定數(shù)量后，批量輸送至包裝線進(jìn)行包裝；包裝過程中檢測(cè)到不符合要求的產(chǎn)品，將其自動(dòng)退回倉庫進(jìn)行單獨(dú)處理，同時(shí)，根據(jù)不同的客戶對(duì)象進(jìn)行絲餅二次分揀以及不同的工藝加工，最終包裝好并進(jìn)入成品庫暫存等待出庫。

該項(xiàng)目采用了RFID與條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、自動(dòng)輸送系統(tǒng)、北自所研發(fā)的專用生產(chǎn)設(shè)備、AGV、RGV、碼垛機(jī)器人、自動(dòng)立體倉庫，自動(dòng)分揀系統(tǒng)、MES、ERP等信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全流程智能制造。其中，從原材料開始使用RFID和條碼技術(shù)，一旦成品出現(xiàn)問題，可以實(shí)現(xiàn)全程追溯，直到錯(cuò)誤工序及工人；全長1000米的自動(dòng)輸送系統(tǒng)完全取代了傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，在大幅提高產(chǎn)能的同時(shí)，節(jié)省了勞動(dòng)力成本；全自動(dòng)落絲系統(tǒng)快速、高效地替代人工落絲作業(yè)，目前單套系統(tǒng)最大能力可以滿足每條線96個(gè)工位、8個(gè)品種，150噸/小時(shí)的生產(chǎn)能力，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提升起到了很大作用，降低了生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的損耗。

記者：北自所在制造業(yè)物流領(lǐng)域還有哪些探索與創(chuàng)新？如何看待面向智能制造的智能物流建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)？

王勇：目前，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)都采用批量生產(chǎn)模式，在市場(chǎng)需求波動(dòng)較大的情況下容易造成產(chǎn)品積壓。因此，我們將智能物流系統(tǒng)與制造企業(yè)的B2B、B2C業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，將原料庫、線邊庫以及物流中心真正串聯(lián)起來，根據(jù)客戶訂單來分解生產(chǎn)計(jì)劃，從原材料采購、生產(chǎn)加工到成品銷售，真正實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈的智能物流，同時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)和物流中心的配送流程。在這種模式下，真正實(shí)現(xiàn)定制化的生產(chǎn)制造。

近兩年來，國家陸續(xù)出臺(tái)智能制造的相關(guān)方針、政策，對(duì)智能制造的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用；同時(shí)，企業(yè)針對(duì)智能制造的投資力度不減；相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)走向成熟。綜合來看，我國智能制造的發(fā)展前景極為廣闊，擁有巨大的市場(chǎng)空間。北自所近幾年物流業(yè)務(wù)發(fā)展極為迅速，相信未來幾年也會(huì)隨著智能制造市場(chǎng)的發(fā)展持續(xù)向好。我們的優(yōu)勢(shì)在于既懂制造業(yè)，又懂物流，不僅僅做物流系統(tǒng)集成項(xiàng)目，還可以提供生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、制造工藝裝備以及MES、ERP系統(tǒng)，能夠給用戶提供完整的解決方案，并依托多年來積累的豐富經(jīng)驗(yàn)滿足不同行業(yè)企業(yè)的特殊需求，使物流系統(tǒng)與產(chǎn)品、生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，助力企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型。