【中文詞條】生產(chǎn)物流

【英文詞條】Production Logistics

【詞條正解——工業(yè)百條】

生產(chǎn)物流搭建從“原材料”到“在制品”再到“成品”的物料主線，將產(chǎn)線或生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)逐一綁定在對(duì)應(yīng)的物料上，形成以實(shí)物流為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)、完整、準(zhǔn)確的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與智能化設(shè)備的互聯(lián)互通，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)全生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)采集、決策、執(zhí)行、糾偏的無(wú)人化封閉系統(tǒng)。

無(wú)論何時(shí)，無(wú)論何地，物料流動(dòng)始終是企業(yè)制造活動(dòng)的重要內(nèi)容。無(wú)論何料，無(wú)論何機(jī)，物料始終要準(zhǔn)確地流向機(jī)器并由機(jī)器以正確的方式進(jìn)行妥當(dāng)?shù)募庸?。無(wú)論何人（或企業(yè)），都希望對(duì)物料和成品的流動(dòng)狀態(tài)做到心中有數(shù)，數(shù)物相符，精確可控。

生產(chǎn)物流的定位

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字車(chē)間由三大板塊構(gòu)成：① 中央大數(shù)據(jù)平臺(tái)；②物資物流智能化系統(tǒng)；③ 產(chǎn)線智能化系統(tǒng)。其中物資物流智能化板塊打破了原有物資物流服務(wù)于產(chǎn)線的模式，承擔(dān)起生產(chǎn)過(guò)程中中樞神經(jīng)的作用，牽引整個(gè)生產(chǎn)。物資物流智能化搭建了從“原材料”到“在制品”再到“成品”的物料主線，將產(chǎn)線或生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)逐一綁定在對(duì)應(yīng)的物料上，形成以實(shí)物流為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)、完整、準(zhǔn)確的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與智能化設(shè)備的互聯(lián)互通，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)全生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)采集、決策、執(zhí)行、糾偏的無(wú)人化封閉系統(tǒng)。所以，物資物流智能化系統(tǒng)的建設(shè)尤為重要。

凡是有人工參與的工作就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)漏、拖延等問(wèn)題。但是如果能以數(shù)據(jù)閉環(huán)為基礎(chǔ)，利用信息及自動(dòng)化等技術(shù)，實(shí)時(shí)智能感知與獲取環(huán)境數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人的行為數(shù)據(jù)，形成實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、完整的數(shù)據(jù)流，并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，做出正確決策，就可以采取正確的應(yīng)對(duì)行為。

實(shí)現(xiàn)實(shí)物流與數(shù)據(jù)流的閉環(huán)雙向驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)物流系統(tǒng)必須依賴于一套完整的智能設(shè)備和軟件系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)。

下圖是以智能存儲(chǔ)及物流為主線的一個(gè)數(shù)字車(chē)間模型。

圖1 數(shù)字車(chē)間的生產(chǎn)物流

智能存儲(chǔ)及物流的建設(shè)方案

智能存儲(chǔ)及物流建設(shè)的實(shí)質(zhì)是建立實(shí)物流與信息流的橋梁，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的信息流與實(shí)物流的同步閉環(huán)。具體如下：

☆ 首先建立實(shí)物與信息的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系（例如對(duì)實(shí)物建立唯一碼，唯一碼包含實(shí)物的全部信息）；

☆ 其次通過(guò)研發(fā)的專(zhuān)用存儲(chǔ)設(shè)備將實(shí)物通過(guò)唯一碼一對(duì)一地管理起來(lái)；

☆ 再次將所有實(shí)物的信息匯總在一個(gè)軟件平臺(tái)上（設(shè)備族的調(diào)度平臺(tái)和客戶產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)）；

☆ 而后通過(guò)軟件平臺(tái)的調(diào)度（依據(jù)生產(chǎn)工藝信息）實(shí)現(xiàn)實(shí)物一對(duì)一定向流動(dòng)（包括實(shí)物在設(shè)備內(nèi)的流動(dòng)和設(shè)備外的流動(dòng)）；

☆ 最后將實(shí)物定向流動(dòng)的結(jié)果反饋給軟件平臺(tái)，軟件信息平臺(tái)進(jìn)行糾偏或執(zhí)行下一個(gè)命令，以此循環(huán)。

通過(guò)上位系統(tǒng)的信息集成，將原來(lái)基于人工操作的軟件平臺(tái)轉(zhuǎn)變成基于智能化設(shè)備互聯(lián)互通的執(zhí)行平臺(tái)，對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、執(zhí)行、糾偏等完整動(dòng)作。通過(guò)智能化設(shè)備的互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)設(shè)備自身的PDCA循環(huán)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的實(shí)物流建立閉環(huán)的數(shù)據(jù)流，再通過(guò)數(shù)據(jù)流推動(dòng)或拉動(dòng)實(shí)物流，實(shí)現(xiàn)實(shí)物流的閉環(huán)。數(shù)據(jù)流和實(shí)物流雙向驅(qū)動(dòng)，構(gòu)造完整的數(shù)字車(chē)間。

在廠內(nèi)的實(shí)物流環(huán)節(jié)中（包含從原材料到成品的全周期環(huán)節(jié)），根據(jù)實(shí)物流通的要素（生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)工藝、存儲(chǔ)要素等）實(shí)現(xiàn)智能化。

存儲(chǔ)、配料：對(duì)原材料、在制品、成品進(jìn)行一對(duì)一最小單元碼管理。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)特性或倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境要求，自動(dòng)將物料運(yùn)送到指定的智能倉(cāng)，完成一對(duì)一掃碼入庫(kù)。接到工單指令后，調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度智能存取數(shù)據(jù)終端自動(dòng)分揀齊套出庫(kù)或根據(jù)分時(shí)區(qū)物料需求出庫(kù)。

物料配送：通過(guò)無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定向物流，嚴(yán)格按照生產(chǎn)要素（上線時(shí)間、站點(diǎn)、物料編碼、數(shù)量等）將物料搬運(yùn)到指定的工位站點(diǎn)，其中裝卸物料動(dòng)作也由物流終端設(shè)備自動(dòng)完成。

生產(chǎn)周轉(zhuǎn)：無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)可根據(jù)工序間的完工及需求情況，執(zhí)行在制品的工序間智能流轉(zhuǎn)，即上一個(gè)工序完成加工后，先進(jìn)物流終端會(huì)將完工的工件運(yùn)送到下一個(gè)工序站點(diǎn)，保證工作車(chē)間能夠連續(xù)地不間斷的運(yùn)行，或?qū)⒃谥破贩祷貢捍鎺?kù)進(jìn)行暫存，根據(jù)生產(chǎn)要素（上線時(shí)間、站點(diǎn)、在制品編碼、數(shù)量等）自動(dòng)配送到需求站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在制品智能流轉(zhuǎn)管理。

可視化監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤存、配、送全流程物流狀態(tài)，系統(tǒng)中每一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)能夠根據(jù)起始點(diǎn)和目的地智能規(guī)劃路徑，選擇合適的運(yùn)輸設(shè)備等。

智能存儲(chǔ)設(shè)備的選型依據(jù)

傳統(tǒng)的獨(dú)立自動(dòng)化設(shè)備，結(jié)合獨(dú)立的軟件平臺(tái)或軟件模塊（例如MES），仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的生產(chǎn)物流。這主要原因如下：

☆ 大數(shù)據(jù)平臺(tái)缺失：認(rèn)為物料倉(cāng)儲(chǔ)和物流可以分家或出于省人的目的解決局部物料管理問(wèn)題，沒(méi)有通盤(pán)布局。會(huì)造成無(wú)法實(shí)現(xiàn)按工單實(shí)時(shí)對(duì)物料的存料、配料、送料、過(guò)程料管理直至成品的數(shù)據(jù)流拉通，關(guān)鍵環(huán)節(jié)必須人工干預(yù)，無(wú)法形成“實(shí)時(shí)、完整、準(zhǔn)確”的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，也無(wú)法形成全數(shù)據(jù)鏈追溯，所以只能是自動(dòng)化工廠的生產(chǎn)方式。

☆ 硬件設(shè)備柔性缺失：認(rèn)為物料存儲(chǔ)設(shè)備只要實(shí)現(xiàn)碼管理就可以，沒(méi)有考慮為滿足個(gè)性化制造而需求的物料管理設(shè)備的柔性，設(shè)備應(yīng)根據(jù)物料及管理屬性不同可通過(guò)軟件任意調(diào)整。例如：設(shè)備存儲(chǔ)位要隨物料變化可任意調(diào)整、存取方式、效率可任意調(diào)整、物料管理方式可任意調(diào)整（例如先進(jìn)先出原則、環(huán)境、管理屬性、碼規(guī)則、信息接口、數(shù)據(jù)流等）。自動(dòng)化設(shè)備一般沒(méi)有柔性。

實(shí)際上，智能化存儲(chǔ)設(shè)備要支撐數(shù)字車(chē)間的物料管理，需要實(shí)現(xiàn)五個(gè)方面：一是不同的存儲(chǔ)設(shè)備搭載不同的客戶端軟件平臺(tái)，不同的物料管理屬性搭載不同的客戶端軟件平臺(tái)；二是硬件須滿足軟件平臺(tái)的柔性要求，設(shè)備須適應(yīng)任意物料的任意管理要求；三是物料做到最小單元一對(duì)一碼管理，按軟件要求實(shí)現(xiàn)定向流動(dòng)。最小單元根據(jù)物料屬性和用途不同可任意定義，可以是一箱、可以是一包、可以是一個(gè)組合，也可以是最小的一個(gè)；四是智能化存儲(chǔ)設(shè)備，最小單元需要具備一對(duì)一的代碼管理和精度保障。這是是柔性管理的基本條件。最后則需要分布式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)搭載在設(shè)備上的客戶端與中樞信息平臺(tái)的二次數(shù)據(jù)交換，構(gòu)建數(shù)字車(chē)間的大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

基礎(chǔ)組成

一個(gè)先進(jìn)的生產(chǎn)物流大概可以由以下幾方面內(nèi)容組成：

☆ 一對(duì)一存取終端。產(chǎn)品為軟硬件一體化設(shè)計(jì)，自帶客戶端軟件系統(tǒng)（可單機(jī)運(yùn)行或多設(shè)備系統(tǒng)集成運(yùn)行），屬智能存儲(chǔ)終端。滿足物料的存儲(chǔ)要素需求（如溫濕度控制、防靜電要求等），可實(shí)現(xiàn)對(duì)小型標(biāo)準(zhǔn)物料（如SMT盤(pán)料、小型標(biāo)準(zhǔn)件等）在機(jī)械手或其他存取機(jī)構(gòu)的協(xié)同下完成一對(duì)一錄入物料信息后自動(dòng)完成入庫(kù)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)在出庫(kù)信息的驅(qū)動(dòng)下完成一對(duì)一自動(dòng)齊套出庫(kù)。

☆ 異形料一對(duì)一。產(chǎn)品為軟硬件一體化設(shè)計(jì)，自帶客戶端軟件系統(tǒng)（可單機(jī)運(yùn)行或多設(shè)備系統(tǒng)集成運(yùn)行），屬智能存儲(chǔ)終端。滿足物料的存儲(chǔ)要素需求（如溫濕度控制、防靜電要求等），可實(shí)現(xiàn)對(duì)一定尺寸規(guī)格內(nèi)的任意物料（刀量具、結(jié)構(gòu)件、散裝電子物料等）進(jìn)行一對(duì)一自動(dòng)存儲(chǔ)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)在出庫(kù)信息的驅(qū)動(dòng)下在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行多種物料的自動(dòng)齊套調(diào)整，最后以齊套物料進(jìn)行出料。

☆ 集成式搬運(yùn)小車(chē)。產(chǎn)品為軟硬件一體化設(shè)計(jì)，自帶客戶端軟件系統(tǒng)（可單機(jī)運(yùn)行或多設(shè)備系統(tǒng)集成運(yùn)行），屬平層的生產(chǎn)物流終端設(shè)備。無(wú)軌導(dǎo)航，無(wú)線或有線通信（滿足保密要求），精確定位小于0.5mm，滿足設(shè)備間自動(dòng)接駁多次重復(fù)定位需求；集成自動(dòng)裝卸貨機(jī)構(gòu)和多貨位，可同時(shí)滿足多個(gè)工位物料配送的需求，提升流通效率。

☆ 跨樓層物料交換機(jī)。產(chǎn)品為軟硬件一體化設(shè)計(jì)，自帶客戶端軟件系統(tǒng)（可單機(jī)運(yùn)行或多設(shè)備系統(tǒng)集成運(yùn)行），屬跨樓層的生產(chǎn)物流終端設(shè)備。物料運(yùn)送過(guò)程精確定位貨盒，且通過(guò)RFID進(jìn)行物料信息驗(yàn)證，可實(shí)現(xiàn)跟智能小車(chē)或傳送帶的精確對(duì)接，滿足任意樓層之間的物料交換。

☆ 軟件產(chǎn)品。大數(shù)據(jù)平臺(tái)+調(diào)度平臺(tái)+客戶端的分布式架構(gòu)，在系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)處理和響應(yīng)上具有優(yōu)越性。

整個(gè)物資物流智能化系統(tǒng)，需要基于數(shù)字車(chē)間的頂層設(shè)計(jì)整體規(guī)劃，要具備系統(tǒng)集成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。滿足信息流的交換要求，形成實(shí)時(shí)、完整、準(zhǔn)確的大數(shù)據(jù)。只有基于智能制造頂層規(guī)劃下的智能設(shè)備和完善的分布式軟件產(chǎn)品系列，才可以構(gòu)建出完整的一個(gè)先進(jìn)的生產(chǎn)物流系統(tǒng)。

注：本詞條入選《智能制造術(shù)語(yǔ)解讀》一書(shū)，由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院編，即將由電子工業(yè)出版社出版，敬請(qǐng)關(guān)注。

《工業(yè)百條》是《知識(shí)自動(dòng)化》一個(gè)常設(shè)的欄目，收集新工業(yè)浪潮中值得解讀的概念，包括新老術(shù)語(yǔ)。旨在“用科普精神解讀專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)”。如果大家發(fā)現(xiàn)值得解讀的術(shù)語(yǔ)或者概念，歡迎推薦。

作 者

時(shí)桂強(qiáng)：北京東械科技總裁

編 審

林雪萍：南山工業(yè)書(shū)院發(fā)起人，北京聯(lián)訊動(dòng)力咨詢公司