打造高度柔性化生產(chǎn)線，成為當(dāng)前中國制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要一環(huán)。作為柔性化生產(chǎn)線順暢運(yùn)作的重要保障，高效智能的線邊物流成為必要條件。本文作者基于大量項(xiàng)目案例積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，分析了線邊物流升級(jí)發(fā)展方向，介紹了線邊物流體系組成與關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)了線邊物流升級(jí)的六大原則與實(shí)現(xiàn)策略。

　　一、什么是線邊物流

　　線邊物流(Logistics for Assembly Line)是指車間內(nèi)為生產(chǎn)線加工制造提供的物流服務(wù)。空間上從車間入口的物料交接區(qū)開始，到車間內(nèi)的物料緩存區(qū)，再至生產(chǎn)線的每個(gè)工位，以及上游工位到下游工位之間的物料運(yùn)轉(zhuǎn)，器具和物料的逆向物流，直至成品下線及車間內(nèi)暫存區(qū)。

圖1 線邊物流是生產(chǎn)物流的一部分

　　線邊物流是廠內(nèi)物流最核心也是最復(fù)雜的部分。

　　二、線邊物流升級(jí)發(fā)展方向

　　制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。為滿足市場(chǎng)個(gè)性化需求，按訂單生產(chǎn)、按需制造的多品種、小批量生產(chǎn)模式逐漸成為制造業(yè)的主流生產(chǎn)模式。打造高度柔性化的生產(chǎn)線，成為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要一環(huán)。作為柔性化生產(chǎn)線順暢運(yùn)作的重要保障，高效智能的線邊物流成為必要條件，升級(jí)尤為迫切。

　　線邊物流涉及多個(gè)方面，包括物料上線模式、物料上線的運(yùn)輸工具、物料包裝器具、上線運(yùn)輸路線、線邊貨架和器具的數(shù)量與擺放布局等等。裝配線邊物流應(yīng)做到線邊物流布局合理，能夠根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃快速反應(yīng)，精準(zhǔn)地配料上線；同時(shí)，以最經(jīng)濟(jì)的方式，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，配送適當(dāng)?shù)奈锪希竭m當(dāng)?shù)牡胤剑沤^一切可能存在的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)精益化。

圖2 生產(chǎn)車間內(nèi)線邊物流與生產(chǎn)制造融為一體

　　線邊物流的升級(jí)是系統(tǒng)性工程，牽一發(fā)而動(dòng)全身。如何根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行線邊物料的規(guī)劃設(shè)計(jì)，改善物流作業(yè)流程？信息化、數(shù)字化技術(shù)廣泛應(yīng)用，物料包裝器具優(yōu)化，線邊倉規(guī)劃升級(jí)，無人化柔性搬運(yùn)解決方案……已經(jīng)成為制造企業(yè)線邊物流升級(jí)中重要關(guān)注的方面。

　　線邊物流的發(fā)展方向必須是“一體化”。線邊物流一體化是指制造企業(yè)面向供應(yīng)鏈，將其零部件物流活動(dòng)中的各個(gè)主體，如供應(yīng)商、物流服務(wù)商、運(yùn)輸公司、包裝公司、器具廠商，和線邊物流的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括存儲(chǔ)、揀選、配送和器具管理，作為一個(gè)整體與主機(jī)廠的生產(chǎn)節(jié)拍高度契合的一種物流模式。只有實(shí)現(xiàn)線邊物流一體化，才能從根本上提高制造業(yè)總裝線邊物流的整體效率，降低物流成本。

圖3 線邊物流布局圖

　　近幾年來，無論物流領(lǐng)先的汽車行業(yè)還是其他制造業(yè)，都十分重視線邊物流的發(fā)展。嘗試應(yīng)用信息化、自動(dòng)化等技術(shù)裝備，來進(jìn)行線邊物流模式變革，實(shí)現(xiàn)線邊物流作業(yè)的改善，解決線邊物流信息化水平低、庫存不準(zhǔn)確、物料揀配錯(cuò)誤率高、線邊物料無序堆放、作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、物流體系布局靈活性差等諸多問題。制造業(yè)加速打造線邊物流數(shù)字化、智能化、一體化的大時(shí)代即將開啟。

　　三、線邊物流體系組成與關(guān)鍵技術(shù)

　　在數(shù)字化車間中，線邊物流貫穿了整個(gè)生產(chǎn)過程。生產(chǎn)物料在車間內(nèi)部的運(yùn)輸、裝卸、儲(chǔ)存、管理等過程，反映了單個(gè)車間內(nèi)部的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

　　隨著生產(chǎn)要求與物流技術(shù)裝備發(fā)展水平的不斷提高，線邊物流技術(shù)應(yīng)用水平同步提升，目前主要包括標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、無人化搬運(yùn)設(shè)備、自動(dòng)化立體庫、智能信息化平臺(tái)等方面。

　　1.物流標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

　　對(duì)于制造業(yè)線邊物流來說，最基本的標(biāo)準(zhǔn)化就是采用標(biāo)準(zhǔn)化的包裝。只有包裝標(biāo)準(zhǔn)化，才能夠最大程度提高上線配送設(shè)備的裝載效率，才能更好地與各類自動(dòng)化、智能化的設(shè)備相兼容使用。標(biāo)準(zhǔn)化物流器具尤其是可周轉(zhuǎn)使用的物流器具，需要根據(jù)不同制造業(yè)線邊物流的物料特征和上線喂料頻次做定制化的解決方案。除了硬件設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，還有更重要的，也是當(dāng)前被忽視或者說不被重視的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)就是軟件系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn)化，以及物流服務(wù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化。在線邊物流必須一體化的背景下，企業(yè)內(nèi)部物流與制造部門、采購部門、計(jì)劃部門、工藝設(shè)計(jì)部門……外部與上下游供應(yīng)商、物流和運(yùn)輸服務(wù)商，必須保持實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，信息連通，數(shù)字化服務(wù)共享，那么標(biāo)準(zhǔn)化是必須先行的。

　　2.無人化搬運(yùn)設(shè)備

　　目前主要有AGV、無人叉車等。AGV多用于生產(chǎn)線內(nèi)零部件物料搬運(yùn)，以及零部件的上線喂料等，配合自動(dòng)化柔性裝配生產(chǎn)線使用。尤其是裝配車間生產(chǎn)線布置得較長(zhǎng)，大量物料需要長(zhǎng)距離搬運(yùn)，AGV代替叉車和拖車搬運(yùn)物料，能夠?qū)崿F(xiàn)批量替代的規(guī)模成本優(yōu)勢(shì)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。無人叉車主要是指以標(biāo)準(zhǔn)托盤作為搬運(yùn)對(duì)象的無人化搬運(yùn)工具，嚴(yán)格來講應(yīng)該叫做托盤車式AGV或者堆高車式AGV，在歐洲也稱作APM，這類產(chǎn)品當(dāng)前的成本低于AGV。未來智能生產(chǎn)線中應(yīng)用的搬運(yùn)工具將更為先進(jìn)高效與柔性化。

　　3.自動(dòng)化立體庫

　　近年來，先進(jìn)制造企業(yè)在線邊物流中越來越多地應(yīng)用了自動(dòng)化立體庫，主要用于部分零部件排序環(huán)節(jié)。自動(dòng)化立體庫前期建設(shè)成本投入較大，但是長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)所帶來的優(yōu)勢(shì)是平庫所無法比擬的，它能夠最大限度地利用空間，提升存儲(chǔ)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高倉庫管理水平，更好地滿足生產(chǎn)需求。目前，不少早就應(yīng)用了自動(dòng)化立體庫的制造企業(yè)切身體會(huì)到了其優(yōu)勢(shì)，正在計(jì)劃用更多自動(dòng)化立體庫替代平庫。同時(shí)，輸送、分揀等自動(dòng)化物流設(shè)備也將會(huì)隨之更加廣泛地得到應(yīng)用。

　　4.智能信息化平臺(tái)

　　信息系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商、主機(jī)廠、物流商之間的“對(duì)話”。隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，拉動(dòng)式生產(chǎn)將成為生產(chǎn)的主要模式，即由客戶需求來驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)。在這種模式下，制造企業(yè)需要直接與終端用戶、供應(yīng)商進(jìn)行信息對(duì)接，通過智能平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)。在這一過程中，數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)、生產(chǎn)及物流拉動(dòng)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈可視化系統(tǒng)SRM和車間物流配送系統(tǒng)SPS等將會(huì)發(fā)揮重要的作用，實(shí)現(xiàn)由物料來控制系統(tǒng)，所有信息互聯(lián)互通。

　　四、線邊物流升級(jí)的六大原則

　　線邊物流，旨在追求物料的經(jīng)濟(jì)量存儲(chǔ)，追求人流、物流簡(jiǎn)潔高效。線邊物流的升級(jí)，儲(chǔ)備資料必須超前引入，但實(shí)施需要謹(jǐn)慎求證。實(shí)施前必須做好整體規(guī)劃，提供健全的、體系化的穩(wěn)妥方案，但必須分段驗(yàn)證實(shí)施。

　　要做好線邊物流的規(guī)劃，首先得了解企業(yè)生產(chǎn)工藝及供應(yīng)鏈，從而定義契合企業(yè)線邊實(shí)際需要的各種策略，如上線節(jié)拍、可存的貨量、上線模式、線邊器具等等，隨后進(jìn)行合理的物流流程規(guī)劃；其次是精準(zhǔn)核算物流量；第三步才是啟動(dòng)匹配自動(dòng)化設(shè)備的工藝流程；第四步是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息化的貫穿，剔除信息孤島；最后才是通常企業(yè)一開始就想要看見的線邊物流布局規(guī)劃。

　　線邊物流布局規(guī)劃工作的要點(diǎn)在于整體的物流觀念，而不是僅僅著眼于線邊物流的某一個(gè)環(huán)節(jié)。線邊物流布局只是眾多規(guī)劃完成之后的一個(gè)輸出。良好的線邊布局可以直觀反映出物流規(guī)劃水平，不當(dāng)?shù)木€邊布局往往折射出各種問題：過量的線邊庫存、不合理的線邊料架、不合理的物料包裝、紙質(zhì)包裝的出現(xiàn)、零件取用位置過遠(yuǎn)等。要避免線邊布局中出現(xiàn)上述問題，應(yīng)當(dāng)在布局設(shè)計(jì)前就定義好線邊物料的存放方式、上線模式、線邊器具、線邊包裝以及線邊庫存設(shè)置。

圖4 工廠必須先定義零部件供應(yīng)商的物流流程要求

　　制造企業(yè)如何能夠成功實(shí)現(xiàn)線邊物流的升級(jí)呢？歸納起來有以下六大原則：

　　第一，高起點(diǎn)。以國際化高標(biāo)準(zhǔn)為起點(diǎn)，才能規(guī)避出現(xiàn)“落地即落后”的情況。避免走彎路，避免重復(fù)和多次建設(shè)投資，避免浪費(fèi)資金和時(shí)間，才能使企業(yè)朝著正確的方向，穩(wěn)步發(fā)展和提升。

　　第二，專業(yè)化。解決線邊物流問題，管理層必須有這樣的理念，用專業(yè)的公司、專業(yè)的人才做出專業(yè)的整體解決方案。充分利用外腦，才能快速、經(jīng)濟(jì)地解決問題。忌諱凡事自己摸索、碰壁、總結(jié)、再摸索、再碰壁、再總結(jié)。在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)快速迭代的當(dāng)今社會(huì)，專業(yè)化才能避免企業(yè)物流在發(fā)展道路上形成大而全、小而全的惡果。企業(yè)應(yīng)該專注其核心業(yè)務(wù)，將有限的人力資源用到刀刃上，非核心業(yè)務(wù)外包，其中就包括物流系統(tǒng)規(guī)劃與實(shí)施。

　　第三，持續(xù)化。線邊物流系統(tǒng)建設(shè)不是一朝一夕的事情，只有持續(xù)不斷地優(yōu)化改善，才能不斷提升能力，因?yàn)闆]有一成不變的市場(chǎng)需求，所以沒有一成不變的生產(chǎn)制造，也不可能有永遠(yuǎn)不變的物流體系與物流流程。同樣，物流體系的建設(shè)、發(fā)展和提升也是需要逐步完成的，物流人員的操作水平、公司的物流管理水平也是逐步提高，不是一次性安裝了自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)施了物流軟件系統(tǒng)就解決了問題。如果沒有持續(xù)的改進(jìn)，可能曾經(jīng)非常好用的物流體系會(huì)變得不好用，曾經(jīng)的先進(jìn)會(huì)變?yōu)槁浜蟆?/p>

　　第四，信息化。信息系統(tǒng)是物流體系非常重要的支撐，其意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于購買多少自動(dòng)化設(shè)備。但值得關(guān)注的是，一些企業(yè)投了很高成本建成的信息化系統(tǒng)，卻不能滿足需求，只好不斷加上其他的模塊，使得整體軟件系統(tǒng)越來越龐大，越來越復(fù)雜，但是效率卻不斷地降低。另外一個(gè)極端是，物流體系嚴(yán)格按照安裝后的軟件系統(tǒng)流程來執(zhí)行，反而阻礙了線邊物流的實(shí)際運(yùn)營(yíng)效率。這是由于沒有做好符合企業(yè)線邊物流實(shí)際需要的精細(xì)化流程導(dǎo)致的。所以，線邊物流一定要先做流程設(shè)計(jì)，然后才能上軟件系統(tǒng)，這是保證安裝實(shí)施后的物流軟件系統(tǒng)實(shí)用、好用、效率高的前提條件。

　　第五，自動(dòng)化設(shè)備的組合效應(yīng)。因?yàn)椴煌脑O(shè)備是不同廠家生產(chǎn)的，單個(gè)設(shè)備的最高效率也許沒問題，但是組合在一起有可能無法有效形成最優(yōu)的協(xié)同效果。并且自動(dòng)化設(shè)備的更新迭代很快，哪些自動(dòng)化設(shè)備是即將被淘汰被迭代的技術(shù)？這是專業(yè)的咨詢公司才能把握好的。

　　最后，重視物流人才的梯隊(duì)建設(shè)。線邊物流執(zhí)行得好離不開人才。企業(yè)需要重視物流人才的梯隊(duì)培養(yǎng)問題。物流人才對(duì)于制造企業(yè)的重要性，企業(yè)高層一定要達(dá)成高度統(tǒng)一的思想，才能落實(shí)到后續(xù)的培養(yǎng)和系統(tǒng)化培訓(xùn)工作，這樣才能充分發(fā)揮出本企業(yè)物流體系的效率。

　　五、線邊物流升級(jí)的策略

　　智能制造是當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的歷史機(jī)遇，制造企業(yè)更是應(yīng)該抓住這個(gè)機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)提升和飛躍。對(duì)于智能制造的實(shí)施，需要企業(yè)認(rèn)清自身現(xiàn)狀，從車間這一基層單位做起，特別是車間的生產(chǎn)物流，更是容易被忽視的環(huán)節(jié)之一。

　　線邊物流升級(jí)的應(yīng)對(duì)之策，我認(rèn)為關(guān)鍵在于啟動(dòng)之初必須要有專業(yè)的物流規(guī)劃和設(shè)計(jì)。先謀后動(dòng)！

圖5 供應(yīng)鏈物流信息實(shí)時(shí)共享

　　專業(yè)的線邊物流規(guī)劃和設(shè)計(jì)需要從以下六個(gè)方面順序展開：

　　一是產(chǎn)線物流需求設(shè)計(jì)。客戶/下游需求決定產(chǎn)線生產(chǎn)流程、物料、節(jié)拍、工位構(gòu)造、制造工藝等基礎(chǔ)信息及初步物流需求。精益的線邊物流必須對(duì)應(yīng)精益的產(chǎn)線設(shè)計(jì)，包括人員、設(shè)備、物料分布、均衡化生產(chǎn)節(jié)拍。

　　二是線邊物料展開設(shè)計(jì)。初步物流需求和初步配送流程確認(rèn)后，結(jié)合產(chǎn)線對(duì)物料的需求，規(guī)劃工作者需要將該物料需求分解到產(chǎn)線的具體工位上。在此過程中，要同時(shí)考慮線邊物料的存放方式、庫存設(shè)置、使用方式、空間設(shè)置等。精益的線邊物流思想的重點(diǎn)在于，極大地減少線邊庫存、減少線邊物料空間，同時(shí)保證產(chǎn)線操作人員在正確的時(shí)間和位置得到正確的物料進(jìn)行裝配。線邊物料存放方式，需要采用符合人機(jī)工程的料架和包裝，便于操作人員取用，同時(shí)便于物料補(bǔ)送人員進(jìn)行操作，如流利架的廣泛運(yùn)用和線邊傳輸輥道線的運(yùn)用等。對(duì)于線邊庫存的減少，需要設(shè)定庫存目標(biāo)，結(jié)合線邊包裝容量、線邊消耗速率和運(yùn)輸補(bǔ)貨時(shí)間，進(jìn)行細(xì)化計(jì)算。對(duì)于物料使用方式，需結(jié)合物料具體特征及線邊空間大小，采用如順序取用、Kitting取用、線邊防錯(cuò)設(shè)計(jì)等方式。對(duì)于線邊空間設(shè)置，應(yīng)與線邊庫存一同考慮，在保證正常補(bǔ)料和使用的情況下盡量減少空間，確保生產(chǎn)作業(yè)空間及適應(yīng)未來產(chǎn)能波動(dòng)可能帶來的空間需求變化。

　　三是上線補(bǔ)送模式設(shè)計(jì)。上線補(bǔ)送模式主要分為看板、排序、Kitting、CBO/按需拉動(dòng)這四種。不同的上線補(bǔ)送模式，取決于上一步所說的線邊物料設(shè)計(jì)，同時(shí)也決定了物流人員的補(bǔ)送流程和信息系統(tǒng)建設(shè)，具體方式如線邊的看板卡拉動(dòng)設(shè)置、按燈拉動(dòng)設(shè)置、生產(chǎn)計(jì)劃鎖定設(shè)置、MES過站觸發(fā)拉動(dòng)設(shè)置。

　　四是上線運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸路線設(shè)計(jì)。上線運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)當(dāng)支持產(chǎn)線的上線模式和上線流程，在此基礎(chǔ)上采用較為先進(jìn)高效的配送方式如AGV。精益的線邊物流必須有小批量、高頻次的上線運(yùn)輸邏輯，采用定時(shí)或不定時(shí)發(fā)料方式如準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)車配送和循環(huán)上線配送。特殊零件組采用隨產(chǎn)線Kitting/SPS或自建運(yùn)輸線排序上線等方式。

　　五是上線包裝設(shè)計(jì)。在保證零件存放質(zhì)量和運(yùn)輸質(zhì)量的同時(shí)，上線包裝應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的上線模式區(qū)別設(shè)計(jì)，如：看板零件的包裝設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮線邊整體庫存設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，Kitting零件的包裝設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮到配比關(guān)系和線邊存量。另外，也要考慮匹配運(yùn)輸設(shè)備和線邊料架的設(shè)計(jì)，以及物流整體包裝尺寸鏈要求。

　　最后，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。這是最后一個(gè)步驟，也是非常重要的，因?yàn)樽罱K使用方案、執(zhí)行方案的大量實(shí)際操作人員，在前期是不可能都參與方案的設(shè)計(jì)過程，他們基于各自崗位的原因也不可能理解整個(gè)方案的每個(gè)環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中也可能會(huì)出現(xiàn)各種變化的情況。面對(duì)種種困惑，如何解決？這就需要咨詢公司提供現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施支持服務(wù)，協(xié)助企業(yè)將優(yōu)化后的方案實(shí)施到位。否則，客戶很有可能走回舊有體系的老路，有可能把剛剛建立起來的體系推倒，而這是必須要避免的。