“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，加快了工業(yè)品“定制化”的步伐，個(gè)人消費(fèi)產(chǎn)品如此，如汽車、電器、服裝等行業(yè)，企業(yè)產(chǎn)品也是如此，如飛機(jī)、高鐵等行業(yè)。物流系統(tǒng)本身就是一個(gè)非標(biāo)系統(tǒng)，定制化的程度本來就很高，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的迅速普及，物流裝備如何借助于互聯(lián)網(wǎng)快速升級以適應(yīng)日趨激烈的市場競爭變得日益迫切。

　　互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代與傳統(tǒng)時(shí)代的一個(gè)明顯不同就是：距離短了，時(shí)間快了。對于制造業(yè)來講，由于市場需求個(gè)性化趨勢使然，過去的“規(guī)模化生產(chǎn)”正向“定制化生產(chǎn)”轉(zhuǎn)變，同時(shí)，市場信息全覆蓋的趨勢也越來越明顯。在國內(nèi)，東西部的距離，在世界，東西方的距離，都在迅速變小，市場信息在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，更是逐漸演變成“零距離”。

　　在這種情況下，一方面，市場對定制化的需求越來越強(qiáng)烈，大大提高了制造成本;另一方面，則是市場競爭越來越激烈，地域之間的綜合差距越來越小，發(fā)達(dá)地區(qū)的技術(shù)優(yōu)勢往往難以抵擋欠發(fā)達(dá)地區(qū)的成本優(yōu)勢的沖擊，尤其對于技術(shù)難度較低的產(chǎn)品更是如此。物流裝備大多屬于這種情況。

　　01定制化是基本特征

　　物流集成系統(tǒng)的定制化是其基本特征，與單純的產(chǎn)品定制化不同，一方面是系統(tǒng)的差異，即整體的差異;另一方面才是產(chǎn)品級別的差異。

　　系統(tǒng)差異方面。由于行業(yè)不同、處理的物料對象不同、流程不同、規(guī)模不同、地理位置不同、溫度不同、管理方式不同、基礎(chǔ)條件不同等，世界上幾乎沒有兩座完全一樣的物流集成系統(tǒng)。除了個(gè)別情況外，基本相似的系統(tǒng)也是極其少見的。正是這種獨(dú)特性，才顯示出物流集成系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)變得至關(guān)重要，并成為一項(xiàng)專門的工作。

　　產(chǎn)品差別方面。一部分原因是由于系統(tǒng)選型的不同所導(dǎo)致的，如貨架的高度及規(guī)格尺寸和單元重量;堆垛機(jī)高度、載貨臺型式、起升與運(yùn)行速度和加速度、作業(yè)能力;叉車的型式和額定載荷;輸送機(jī)的寬度、速度、輸送能力、分段長度、分流與合流方式等。這些差異都是由于系統(tǒng)變化直接導(dǎo)致的。另一部分卻是由于客戶的定制化需求所決定的，如設(shè)備的顏色搭配方案等，這些與系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)不大。盡管物流技術(shù)有一定的通用性，但這種定制化的需求，一方面導(dǎo)致了產(chǎn)品的變化豐富多彩，給規(guī)模化生產(chǎn)帶來了困難;另一方面，不同類型的產(chǎn)品，或同一類型產(chǎn)品的不同組成部分，導(dǎo)致其定制化的含義發(fā)生了改變。

　　貨架是物流系統(tǒng)的最常見的設(shè)備之一，也是最簡單的設(shè)備之一，但貨架的定制化程度依然非常高，包括貨架型式、尺寸、顏色、承載能力等多個(gè)方面。即使是非常類似的兩個(gè)物流集成系統(tǒng)，也會(huì)出現(xiàn)明顯的差異。

　　有人認(rèn)為貨架生產(chǎn)簡單，這是一種對貨架生產(chǎn)不了解的表現(xiàn)。事實(shí)上，貨架的設(shè)計(jì)、計(jì)算非常復(fù)雜，生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制也非常難，如對軋機(jī)的要求、材料的要求、溫度的要求、表面處理的要求以及孔型、連接方式、安全防護(hù)的要求等，都需要有專業(yè)的知識和經(jīng)驗(yàn)。沒有這些專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)，所生產(chǎn)的貨架，不僅質(zhì)量難以保障，成本難以控制，而且其安全性也難以保障。

　　巷道堆垛機(jī)是一套復(fù)雜的系統(tǒng)，其定制化體現(xiàn)在多個(gè)方面，簡單的如尺寸、承載能力、結(jié)構(gòu)型式、托盤型式、貨物尺寸、貨叉型式、配色要求、巷道寬度、巷道長度、貨架高度等，復(fù)雜的如材質(zhì)要求、安全性要求、速度與加速度要求、作業(yè)能力要求、故障處理能力要求、聯(lián)網(wǎng)要求、接口要求、可靠性要求等。

　　為什么不同廠家的堆垛機(jī)價(jià)格上有很大的差異，除去進(jìn)口因素之外，系統(tǒng)的構(gòu)成、性能參數(shù)和加工工藝是導(dǎo)致巨大差異的根本原因。這些差異也反映在產(chǎn)品的性能方面。

　　其它產(chǎn)品，如輸送機(jī)、分揀機(jī)、AGV(包括kiva)的情況也是如此。其定制化的特征非常突出。這是物流裝備的普遍情況。盡管不同類型的產(chǎn)品，其定制化的要求和程度不同，但定制化是其共同的特征。

　　物流裝備定制化的特征，加上我國物流裝備產(chǎn)業(yè)的集約化程度不高，是導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品成本居高不下的根本原因。隨著市場競爭的加劇，行業(yè)利潤逐年走低，如何在保證質(zhì)量的前提下降低成本，成為行業(yè)面臨的首要問題。

　　02規(guī)模化生產(chǎn)是必然出路

　　長期以來，我國物流裝備行業(yè)小、散、亂的局面一直沒有發(fā)生根本改變。隨著物流市場需求的快速增長，尤其是電子商務(wù)的快速發(fā)展對物流裝備帶來的需求的激增，使得物流裝備行業(yè)在過去10多年間呈現(xiàn)出欣欣向榮的態(tài)勢。不僅市場總體需求每年以超過30%以上的增長，參與的企業(yè)也是如雨后春筍般涌現(xiàn)，2015年以來，資本市場對物流和物流裝備行業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣，從另一方向促進(jìn)了物流裝備業(yè)以驚人的速度迅猛發(fā)展。我國的物流裝備市場需求，在2016年前后即已經(jīng)位居世界4個(gè)主要市場的前列，成為發(fā)展速度最快的單一市場，這4個(gè)市場分別是歐盟，亞洲(主要是日韓)，北美和中國。

　　面對日益激烈的市場競爭和定制化需求的現(xiàn)實(shí)，規(guī)模化生產(chǎn)仍然是大幅度降低生產(chǎn)成本的首要途徑。

　　何為規(guī)模化生產(chǎn)?這個(gè)問題并不難回答。自福特和豐田推出流水線生產(chǎn)的理念后，世界汽車業(yè)就進(jìn)入工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)階段。并且取得了顯著成效。這一理念迅速被推廣到其它行業(yè)，由此推動(dòng)了世界工業(yè)化快速發(fā)展。

　　規(guī)模化生產(chǎn)不僅大幅度降低了生產(chǎn)過程的成本，而且降低了整個(gè)供應(yīng)鏈的總體成本。如設(shè)計(jì)成本的攤銷，采購成本的下降，運(yùn)輸與倉儲成本的下降，管理成本的下降，銷售成本的下降等。尤其是引入機(jī)器人以后，生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。以貨架橫梁的焊接為例，一個(gè)工人一天的焊接能力可以達(dá)到150根，成本可以下降到1~2元/根，但如果一天的生產(chǎn)規(guī)模只有50根的話，工人的成本將因?yàn)闆]有規(guī)模化而增加數(shù)倍，如果采用機(jī)器人生產(chǎn)，產(chǎn)能會(huì)進(jìn)一步增加，成本攤銷會(huì)低于1元/根。規(guī)模化生產(chǎn)大幅度降低了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的人工成本和設(shè)備成本，這一部分成本對于不同領(lǐng)域和不同產(chǎn)品而言，占總成本的50%甚至更高。

　　規(guī)模化流水線生產(chǎn)的核心思想是讓一個(gè)人只干很少的一部分工作，并不斷重復(fù)。大幅度降低生產(chǎn)準(zhǔn)備和切換的時(shí)間，從而提升生產(chǎn)效率。一般情況下，流水線生產(chǎn)生產(chǎn)效率會(huì)是普通生產(chǎn)的1~5倍，不同的工種差異很大。

　　然而，規(guī)模化與定制化是一對矛盾，如何解決這一矛盾，則是所有參與企業(yè)最為關(guān)心的問題。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度看，要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，必須要減少設(shè)備的種類和規(guī)格，使每一類產(chǎn)品的需求構(gòu)成規(guī)模，這與定制化其實(shí)是背道而馳的，因?yàn)槲磥淼氖袌鲒厔輵?yīng)是豐富的和多樣化的。從制造業(yè)生態(tài)環(huán)境的構(gòu)成角度看，要大幅度減少產(chǎn)品的同質(zhì)化，明確分工，使每一類產(chǎn)品的生產(chǎn)大幅度集中，每一個(gè)參與者都應(yīng)朝專業(yè)化和集約化方向發(fā)展，改變制造業(yè)小、散、亂的局面，但從現(xiàn)實(shí)情況看，情況不容樂觀。我國的貨架、堆垛機(jī)、叉車、托盤、分揀機(jī)、輸送機(jī)、AGV等主要產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家不下1000家，分布非常廣，集約化程度雖有增加，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這也導(dǎo)致我國物流裝備和系統(tǒng)集成企業(yè)的產(chǎn)值普遍不大，短期內(nèi)看不到出現(xiàn)世界級企業(yè)的希望。

　　03模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化是解決之道

　　物流裝備品類繁多，千變?nèi)f化，面對定制化和規(guī)模化這一對矛盾，采用模塊化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化是唯一途徑。

　　模塊化的概念非常好理解，就是將一個(gè)整體進(jìn)行有效分解，使其由一個(gè)一個(gè)獨(dú)立的模塊構(gòu)成。就像日常生活中的搭積木。模塊化設(shè)計(jì)大幅度降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。

　　在軟件設(shè)計(jì)中，模塊化是將系統(tǒng)分解為一個(gè)一個(gè)的功能塊，分別進(jìn)行調(diào)試，然后整合成為一個(gè)整體。模塊化不僅解決了軟件開發(fā)的分工問題，使項(xiàng)目組可以同時(shí)進(jìn)行開發(fā)與測試，而且一個(gè)模塊出現(xiàn)問題，不會(huì)影響其它模塊的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，模塊化也是如此。因?yàn)槿魏螐?fù)雜的產(chǎn)品均可分解為不同的模塊組成。產(chǎn)品的多樣性僅僅是模塊的不同組合型式而已，這是模塊化之所以能夠解決規(guī)模化和定制化矛盾的原因。

　　當(dāng)然，實(shí)際生產(chǎn)中，模塊不可能無限的多，并且過多的模塊本身就與規(guī)模化生產(chǎn)互相矛盾。并非任何產(chǎn)品都可以由標(biāo)準(zhǔn)的模塊所組成，如堆垛機(jī)的立柱，它的尺寸往往要與場地相結(jié)合，立柱高度就是一個(gè)非標(biāo)值，這時(shí)，強(qiáng)制進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，不僅沒有必要，反而會(huì)增加生產(chǎn)和管理成本。

　　產(chǎn)品的模塊化旨在大幅度降低其“非標(biāo)”的比重或非標(biāo)的程度，從總體角度的100%降低到30%或更低，即已經(jīng)達(dá)到了規(guī)模化生產(chǎn)的要求。即使是像堆垛機(jī)的立柱，也應(yīng)在結(jié)構(gòu)型式、承載能力、接口型式、尺寸等方面做到標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù)化，一方面使其設(shè)計(jì)難度大幅度降低，另一方面，減少備料的難度。甚至還可以將立柱進(jìn)行進(jìn)一步的模塊化，使其由若干標(biāo)準(zhǔn)段和非標(biāo)段所構(gòu)成，降低非標(biāo)的程度。

　　什么是“標(biāo)準(zhǔn)化”?“標(biāo)準(zhǔn)化”的定義是：“為了在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對現(xiàn)實(shí)問題或潛在問題制定共同使用和重復(fù)使用的條款的活動(dòng)。”這是一個(gè)比較拗口和抽象的定義。其實(shí)所謂標(biāo)準(zhǔn)化的主要含義，在生產(chǎn)領(lǐng)域，主要是對產(chǎn)品所要遵循的技術(shù)要求，質(zhì)量要求和接口要求提供一致指南。

　　標(biāo)準(zhǔn)的范圍非常廣，可以是設(shè)計(jì)手段，數(shù)據(jù)接口，機(jī)械接口，材料選擇，適應(yīng)場合，承載能力，功率輸出等多個(gè)方面。對模塊化設(shè)計(jì)而言，標(biāo)準(zhǔn)化是其基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)化不僅是對不同設(shè)計(jì)者而言，遵循同樣的標(biāo)準(zhǔn)可以簡化過程，順利完成對接，如電機(jī)的功率、基座型式、傳動(dòng)軸方式等，而且可以大幅度增加模塊的復(fù)用，從而為規(guī)模化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

　　標(biāo)準(zhǔn)化在物流裝備行業(yè)不同專業(yè)間的應(yīng)用是非常廣的。如托盤、叉車、貨架、堆垛機(jī)等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，已經(jīng)形成全行業(yè)共同遵循的一系列標(biāo)準(zhǔn)。然而，產(chǎn)品本身的模塊設(shè)計(jì)卻參差不齊，這與具體企業(yè)的規(guī)模、能力、管理和認(rèn)知有很大關(guān)系。

　　有人說，標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是一個(gè)國家和一個(gè)行業(yè)制造水平的體現(xiàn)，對物流裝備何嘗不是如此。如何理解標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)是一個(gè)長期的過程。

　　04主動(dòng)迎接新時(shí)代的挑戰(zhàn)

　　上世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)發(fā)展如火如荼，徹底改變了過去的設(shè)計(jì)理念和方法，也為模塊設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化打下了基礎(chǔ)。

　　在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，隨著智能制造理念的提出，尤其是人工智能理念的提出與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造達(dá)到了一個(gè)新的高度，設(shè)計(jì)手段和生產(chǎn)手段均發(fā)生了根本性的改變。

　　在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，智能設(shè)計(jì)提供了更多的選擇，并且為每一個(gè)設(shè)計(jì)方案提供了從力學(xué)計(jì)算到計(jì)算機(jī)仿真到計(jì)算機(jī)輔助樣機(jī)制造(如3D打印技術(shù)的應(yīng)用)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等全部過程。許多新的結(jié)構(gòu)形式，在以前都是奇思妙想，或不可思議的東西，將成為現(xiàn)實(shí)。最優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)成為可能。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，大幅度縮短了新產(chǎn)品研發(fā)的時(shí)間，而以3D打印技術(shù)為代表的新制造技術(shù)的應(yīng)用，則為樣機(jī)制造和高難度零件加工提供了全新的方法。不僅設(shè)計(jì)研發(fā)成本大大降低，而且設(shè)計(jì)研發(fā)難度也大大降低。隨著AI技術(shù)的研究不斷深入，智能化成為設(shè)計(jì)研究的主要技術(shù)手段，未來的設(shè)計(jì)研發(fā)將會(huì)更加快速、全面、有效、徹底。

　　在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，無人化的制造系統(tǒng)達(dá)到了一個(gè)新的高度。機(jī)器人制造、智能化的物流系統(tǒng)、透明化的信息管理系統(tǒng)、柔性化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，一方面使得定制化生產(chǎn)難度大大降低，準(zhǔn)確性和質(zhì)量大大提升，另一方面，使得制造成本進(jìn)一步下降，響應(yīng)速度進(jìn)一步提升。以人工智能參與管理的新興制造系統(tǒng)，將徹底改變過去人工管理下生產(chǎn)切換效率低的問題和質(zhì)量難以保證的問題。柔性化的生產(chǎn)線將取代傳統(tǒng)的流水線，機(jī)器人將大部分取代人的工作。先進(jìn)的制造系統(tǒng)的標(biāo)志將是柔性化、無人化和智能化。

　　大規(guī)模定制化，在20年前可能只是一個(gè)理念，但今天，已經(jīng)是每個(gè)制造業(yè)企業(yè)所必須面對的選擇，物流制造行業(yè)也是如此。