智能工廠是智能制造過程的主要載體，智能工廠必須以智能物流為基礎，智能工廠通過智能物流體系實現工廠內部的整合，以及與供應商端和客戶端之間的協同，從而實現訂單交付全過程的打通。智能生產作為交付過程中的一個環節，是將智能生產設施嵌入到智能物流系統中，從而實現“制造工廠物流中心化”。因此，智能工廠的智能物流系統有著舉足輕重的作用。

在新工廠規劃或老工廠優化升級的過程中，企業一方面意識到，傳統的物流已經無法滿足自身發展需要，物流基礎差、效率低、斷點多、周轉慢、服務水平低、現場表現差等問題長期存在，并且已經成為約束工廠發展的主要瓶頸，經營者迫切希望通過構建智能物流系統以形成工廠核心競爭力；另一方面，在方案規劃、探討和決策時，由于企業缺少專業的規劃團隊和系統方法論，難以依靠自身力量形成系統性規劃方案并判斷其合理性，聽到最多的聲音就是智能工廠的智能物流系統投資大、回收期長，企業往往無法下定決心進行智能物流系統的相關投入。

因此，如何降低智能物流系統的投入成本，或者如何用相對低成本的技術實現智能物流場景，成為企業決策者非常關注的問題，為此拋磚引玉，與大家共同探討。

一，樹立長期主義的智能物流戰略觀

企業首先需要制定清晰的物流戰略，明確自身物流的發展定位、價值導向、戰略績效、物流發展路徑等。企業應從理解客戶需求開始，評估內部物流能力相對于最佳實踐的差距，分析行業物流發展趨勢和競爭對手的應用趨勢，在此基礎上，進一步明確自身需要建立的物流能力清單。

這些能力清單，可能包括與供應商協同能力、建立端到端物流計劃能力、供應商準時化到貨能力、內部物流數字化管理能力、針對缺料的快速響應能力、采購訂單和銷售訂單的實時跟蹤和可視化能力、物料自動配送到工位的準時化配送能力、端到端物流過程差異預警和管控能力、全部物流流程“在線”運作的能力、精確的全通路庫存管控能力、智能成品物流調度能力、人機物互聯的能力、物料包裝規劃與應用的能力、物流網絡布局與庫存部署能力等，選擇影響自身競爭力提升的關鍵要素作為重點，合理定義能力清單的優先級，形成3～5年甚至更長周期的物流發展路徑。

由此回答的一個問題是，貴公司是否需要發展智能制造、打造智能工廠、建設智能物流系統？如果公司所處的產業方興未艾，需要通過積極拓展的策略開疆擴土，且公司具備相應的條件和實力，智能工廠和智能物流系統能夠極大提升核心競爭力，那答案就是肯定的，企業就應該樹立長期主義的智能物流戰略觀，明確打造智能物流系統的總體目標，再尋求更為經濟、合理的實現路徑；如果公司規模尚小，或者尚處在考慮生存、收縮和穩定的階段，或者所處產業正在發生巨大變化，這種情況下，可能其必要性就沒有那么強烈。

二，改變傳統布局觀念，合理規劃以降低投入成本

目前在離散型制造業園區布局規劃時，為了便于分區進行專業化管理，提高資源利用率，一般習慣性采用功能式布局模式。例如，注塑、沖壓、電子、倉庫等工序分別集中在獨立的廠房或區域內，一些部件的組裝也集中采用孤島式布置方式，導致在園區內出現大量跨廠或跨區域搬運、大量中間庫存堆積的壯觀場面。如果前期忽視了物流規劃，就會帶來跨廠搬運過程的人身安全、物料的品質隱患、轉運車輛及大量跨廠區配送的容器具投資等問題，并且在智能工廠物流系統建設時，也需要投入大量的存儲、搬運設施和復雜的信息系統，以滿足智能化物流運作的需要。

基于以上問題點，在進行布局規劃時，改變傳統的功能式布局觀念，按照產線、產品、區域劃分選擇細胞式布局（如圖1），即根據客戶需求的組裝線節拍，配置相關聯的沖壓、注塑、電子加工、部件組裝、成品包裝、成品檢測等前工序生產和物流區域，使其成為一個制造細胞體系，平衡各類設施間的節拍，并且從運營、管理上按照細胞單元實現端到端的拉通，從而消除、降低跨廠房或區域的物流搬運、存儲、配送、包裝、容器具以及日常運作管理等方面的成本，在此基礎上再考慮智能物流系統，其總體投入自然會大幅下降。

三，通過精益物流改善，消除斷點以降低投入成本

物流規劃的重點在于創建連續流，創造快速流動的基礎條件。以物流為主線，從端到端的角度看待價值流，其本質是用合理、較低的成本提供較高的交付服務水平，在這樣一個復雜系統中，整體均衡比局部高效更重要，全局協同比節點執行更重要（如圖2）。

在工廠物流系統改造升級或新建工廠的過程中，人們很容易認為智能物流就是采用先進的物流設施和軟件把全過程連接起來。由于很多工廠缺少精益物流的理念和行動，工廠運作存在諸多實物和邏輯上的斷點，這時建設智能物流就需要投入大量的硬件設施和復雜的軟件系統，投資自然是巨大的。更為嚴重的是，在這樣的情況下，所謂的“智能工廠”僅僅是“新瓶裝舊酒”，把原來并不合理的布局、邏輯、流程和參數固定在軟硬件系統中，并不能實現“智能物流”的全面升級，相反還會因為場景、能力不匹配，導致更多的問題產生。

因此，在進行軟硬件投入之前，先要基于未來的智能物流場景進行精益物流規劃和物流運營管理優化，致力于物料及產品在價值鏈上的快速周轉，盡可能減少物料及產品在倉庫、暫存區、工序間、車輛上等各個節點上的等待時間。基于“制造工廠物流中心化”的原則，通過精益物流和精益生產的有效配合，結合自動化、數字化、智能化的物流裝備應用，在工廠內部盡量消除物理上和信息上的斷點，打造連續流。如此，既能極大提升工廠的運營效率，又能夠大幅降低投入成本。

廠內精益物流改善，主要遵循“硬連接”原則、“不落地”原則、“就近”原則。首先，我們要分析每個場景和每種物料，能否創造條件實現工位點到點 “硬連接”原則；其次，如果不能硬連，我們是否可以實現“不落地”原則；再次，如果不能實現“硬連接”和“不落地”，那么考慮是否可以實現“就近”原則。

基于以上三個原則進行廠內精益物流改善后，再針對不同的物料及場景情況，梳理時間、空間、物料特性及廠內使用場景等邏輯關系，選擇合適的物流方式和動線。例如，針對一些通用件，如果采用按單齊套或單臺套揀選上線的方式，需要經過頻繁地拆零、點數、揀選、回庫等作業，這樣會導致整體物流當量成數量級放大，從而也使實現該場景功能的設施投資變得極大。因此，通常建議針對通用件采用周期性整單元補給配送的方式，用較低的投入實現物流數字化管理。

四，選擇與需求相匹配的物流技術，合理有效的才是最好的

當以上條件都得到妥善考慮和體現后，基于實現物流智能化的中遠期目標，需要結合物料特征、流量、環境等具體分析，選擇合適的物流技術和設施，比如可能采用機械化、半自動化、自動化、智能化等不同層級的物流自動化設施，在連續輸送或者離散輸送、獨立存儲或者密集存儲、托盤存儲或者料箱存儲、自動揀選或者半自動輔助揀選等模式和技術中做出科學的選擇。

一方面，可以考慮某些場景使用低成本的物流技術，比如在前后工序計劃聯動的情況下，工序間的節拍基本一致，采用硬連接進行輸送，可選擇無動力的流利條、輥筒輸送、精益管、非標自動化機構等方式進行連接、緩存，這種方式也無需復雜的信息化系統開發。前后工序無法硬連接、需要緩存量或者建立倉庫時，根據存量、流量參數，可以選擇懸掛鏈、電子揀選貨架、輸送線緩存系統、CTU箱式倉儲機器人系統、AGV物流系統等相對低成本的解決方案。

另一方面，企業決策者應該意識到，降低智能物流系統的投入成本并不代表一味選擇低成本的設備。第一，如前所述進行系統性規劃和精益改善后，實際上已經大幅降低了之前應該投入的成本，所以決策時應全盤考慮，避免決策失誤導致系統性風險，或者因為錯誤判斷投資收益而喪失機會。第二，應充分尊重場景需求，不能一味追求“高科技”，也不能一味追求“低成本”，合理有效的物流技術才是最好，比如流量小的場景下，可以選擇AGV、CTU、RGV等離散搬運技術，既能滿足能力需求，又能控制較低的投入，但如果是流量大的場景，就可能需要導入巷道式立庫系統、密集式立庫系統、輸送線云物流系統等相對投入較大的物流系統。第三，不能為了低成本一味壓低物流設施價格，當確定了物流技術選型，企業為了追求更低成本，通常采用招標過度壓低價格，選擇交付能力、設備品質、售后服務等相對較差的供應商，或者過度拆分標的分包等方式，最終結果可能適得其反，該投入的資金已經投入了，但并沒有達到理想效果，還可能為未來運營埋下運作不暢、多故障、高維護成本、利用率低、使用壽命縮短等巨大的風險隱患。

五，一次規劃，分步實施，降低一次性投資壓力

工廠推進物流智能化改造，未必要一次性全部投入，可以按照“一次規劃，分步實施”的步驟，在保證規劃系統性的同時，有計劃、有步驟、可迭代的分步實施。

在橫向上，可以先試點后復制，最大程度地降低投資風險。比如可以先試點一個產品線，成功運作并總結經驗后，再復制推廣到其他產品線或其他車間；自動化立體庫、輸送線、RGV、AGV系統等也都是基于模組的結構，具有較強的可擴展性和迭代性，可以分批投入，也可以實現不同階段技術的兼容。

在縱向上，可以從一個環節、幾個環節依次或同步展開，比如可以先實施布局規劃，再實施自動化改造；先做好工廠內部的改造，再推廣到供應商的改造；先改善內部物流，再改善入廠物流和成品物流。只要物流系統規劃的邏輯正確，可以充分結合企業自身實際情況和試點情況進行節奏上的調整，把風險和一次性投入控制在較低的水平。

綜上所述，要想降低智能物流系統的投入成本，必須秉承智能工廠“有效運營”的本質，重新從產品、工藝、制造、布局、物流、運營、信息等多維度進行系統規劃，通過細胞化布局、打造連續流、降低節點庫存、選擇合理技術、分步驟實施等舉措，來控制成本和降低后續的運營成本，而不僅僅單純從設施設備本身的價格考慮節約投入成本。

參考文獻:

[1]低速無人車城市商業運營安全管理規范（T/SZITS 002-2021）,深圳市智能交通行業協會團體標準.

[2]汽車駕駛自動化分級（GB/T 40429-2021）,全國汽車標準化技術委員會.

[3]寄遞無人車技術要求（YZ/T 0182-2022）,國家郵政局.

[4]無人車郵件快件投遞服務規范（YZ/T 0183-2022）,國家郵政局.

本文作者：王京平 李志強 | 上海天睿物流咨詢有限公司