傳統工廠的物流智能化轉型
——“智能工廠物流構建”系列連載之六

文 / 李志強 張小飛 殷嘉鈺

上海天睿物流咨詢有限公司

對現有工廠的物流系統進行升級轉型，需要建立在系統、全面的診斷和評審基礎上，明確工廠存在的問題、機會以及約束等，選擇與自身條件相匹配的、具有較好經濟效益的切入點進行物流改造和優(yōu)化。本文具體分析了工廠物流轉型升級的基本模式、切入點、效益和約束。

在筆者團隊咨詢診斷過的諸多制造企業(yè)工廠中，其物流問題表現雖然各不相同，但總結起來主要體現為：缺少物流戰(zhàn)略和對物流的正確認知；物流能力與生產能力不匹配；缺少物流計劃的有效協同；缺少有效的物料管控；缺少專業(yè)物流組織和人才；物流管理基礎薄弱；存在大量的物流孤島等。除此之外，制造工廠還面臨越來越大的用工成本、環(huán)境保護和能源成本方面的壓力。由于工廠的物流存在各種問題，導致工廠生產不穩(wěn)定、交付周期長、訂單交付率低、庫存周轉率低、庫存呆滯嚴重、工廠運營成本高等問題，使得工廠總體的績效不佳，最終影響企業(yè)的產品成本、客戶滿意度、工廠現場表現等關鍵競爭力要素。

在對現有工廠的物流系統進行升級轉型時，需要建立在系統、全面的診斷和評審基礎上，明確工廠存在的問題、機會以及約束等，選擇與自身條件相匹配的、具有較好經濟效益的切入點進行物流改造和優(yōu)化。

一、物流轉型升級的基本模式

物流是工廠轉型升級中的核心要素，其基本模式和內容如圖1所示。

圖1 現有工廠物流改造與優(yōu)化模型

首先，工廠物流改造與優(yōu)化需要確定企業(yè)的供應鏈、物流戰(zhàn)略及價值導向，以形成發(fā)展方向上的相對聚焦，達成企業(yè)上下的共識與共行。對于工廠的經營而言，交付、成本、品質、服務、速度、效率等都需要兼顧，這些要素相互影響、制約和促進。所以，企業(yè)要結合行業(yè)環(huán)境和企業(yè)自身特征，選擇對自身競爭力提升的關鍵要素作為重點。另外，對于工廠數字化、智能化發(fā)展方向也需要在戰(zhàn)略中明確定義，明確中長期愿景，以達成各部門的共識與共行。

其次，需要建立計劃一體化協同管理體系，實現產銷計劃、生產計劃、采購計劃、物流計劃、發(fā)運計劃之間的協同聯動。計劃能力的最終體現是能夠快速識別和應對市場波動，因此計劃體系要打破“擊鼓傳花”式的串聯機制，建立以供應鏈計劃為核心的互聯互通機制。當一個條件發(fā)生變化時，該體系能夠快速識別風險和差異，并指引其他計劃進行合理的判斷和調整。

第三，需要尋找合適的規(guī)劃與改善切入點，以此為抓手進行物流端到端的改造與優(yōu)化。無論以入廠物流、廠內物流還是成品物流為主要切入點，物流改造過程中都應時刻把握其價值鏈的屬性，物流鏈上每一個點都是承上啟下、牽一發(fā)而動全身的，因此必然需要具備全局性、系統性的思維。在這個階段，還需要持續(xù)關注組織、流程、包裝、信息化與可視化、設施、團隊與人才、應急物流等方面的提升和進步。

第四，在第一、二、三步取得一定成效的基礎上，尋求自動化、數字化、智能化的突破。其重點在于智能單元化設計、自動化物流設施應用、人工智能設施應用、人機物數字化、物流場景數字化、物流計劃智能化、物流信息平臺建設等方面的逐步應用升級。

二、物流轉型升級的切入點

1.制定物流戰(zhàn)略

物流戰(zhàn)略的邏輯引導價值判斷體系的建成，將對后續(xù)所有的規(guī)劃執(zhí)行提供標準，判斷相關物流技術、設備、軟件選取的合理性，并指導整個運營落地過程中的方案優(yōu)化，確保不管是規(guī)劃還是運營都符合企業(yè)的物流戰(zhàn)略和定位。

具體的智能工廠物流戰(zhàn)略，是一步到位打造未來行業(yè)領先的標桿智能工廠，還是在現有基礎上對標行業(yè)標桿企業(yè)實現穩(wěn)步提升。不同的戰(zhàn)略導向，使后續(xù)詳細的規(guī)劃方案差異較大。具體的智能工廠物流戰(zhàn)略需要呈現的要素包括目標愿景、表現要素、要用到的技術支持、需要提升的基礎條件等。

企業(yè)制定物流戰(zhàn)略，旨在明確物流的發(fā)展定位、物流概念設計與價值導向、物流戰(zhàn)略績效與運營指標、物流發(fā)展路徑引導等。物流戰(zhàn)略的制定，和企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與目標、行業(yè)及產品特征、顧客需求和供應環(huán)境、持續(xù)改善理念等息息相關。

2.夯實物流基礎

現有工廠的物流智能化升級是相對長期的目標，是持續(xù)改善的導向。對于大多數的現有制造工廠而言，當務之急是要以物流為主線，實現供應鏈上下游的協同運作，實現入廠物流、廠內物流和成品物流的協同，以提升工廠的運營效率。在這里，工廠的物流改造需要探討的不是數字化、智能化的課題，而是理順物流管理邏輯、夯實物流基礎的過程，這是現有工廠通往智能化道路上的“必補之課”。

當工廠處在頻繁缺貨的漩渦當中時，需要解決的是建立物流計劃與生產計劃的有效聯動，推動精細化的入廠物流管理，確保生產的安定化；當工廠產能無法滿足市場需求時，需要通過提高物流的響應能力和速度，建立準時化的物料供應機制，節(jié)約更多的面積用于擴大生產；當工廠庫存堆積如山時，需要的是建立合理有效的庫存策略，以引導庫存控制在合理的水平；當工廠成品庫存居高不下而又頻繁斷貨時，需要的是理順客戶需求和訂單管理，建立銷售與生產、物流的協同機制，以實現有效的訂單優(yōu)先級管理；當工廠自制件庫存高企、占用大量生產面積時，需要的是拉通內部價值流，實現物理上或者計劃上的聯通，減少內部物流斷點。

另一方面，現有工廠面臨的很多基礎性的問題，和數字化和智能化也沒有必然的關系。當工廠總是出現賬實不一致而導致管理混亂時，需要的是不斷完善物料清單，提升實物流和信息流的一致性和同步性；當工廠物料包裝五花八門、數量不準，導致物料接收、內部交接、點數、頻繁切換包裝、產線現場混亂等各種問題和浪費時，需要的是建立標準化、單元化、通用化的物料包裝標準；當工廠面臨各環(huán)節(jié)的物流現場混亂、效率低下且無法有效監(jiān)控的管理時，需要的是建立各環(huán)節(jié)的物流運作標準和流程，使得物流運作“有法可依、違法可現”。

當工廠具有清楚的物流邏輯，也具備了較好的物流管理基礎時，工廠才可以逐步推動物流自動化和數字化的建設。

3.消除物流斷點

物流規(guī)劃的重點在于創(chuàng)建連續(xù)流，創(chuàng)造快速流動的基礎條件。如圖2所示，以物流為主線，從端到端的角度看待價值流，其本質是用合理的、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(jié)點執(zhí)行更重要。以物流為主線的價值流優(yōu)化，應以計劃協同為驅動，實現時間和庫存的合理規(guī)劃，其目的在于準確地響應需求、縮短交付時間和降低庫存。因此，需要對物流過程進行整體的規(guī)劃，以實現端到端“事實上的平衡”。

圖2 以物流為主線的價值流

之所以說事實上的平衡，是因為企業(yè)不能“糾結”于理想的平衡或者理論上的平衡。物流端到端的過程就像是一條連續(xù)流生產線，對于一條真正的生產線，IE工程師通過工位平衡的方法進行理想的生產線平衡率設定，這樣理論上每條線的實際產出能達到理論產出的90%甚至更高。但是實際運行的情況卻并沒有這么理想，因為在實際運行過程中總會有各種干擾情況出現，導致工程師為平衡生產而做出的許多努力可能勞而無功。因此，比分秒必爭的工位平衡更為重要的，是在適當的工位平衡的基礎上，預留好工時的緩沖（比如對于某些經常有干擾的工位保留20%左右的保護性產能）、設置好庫存作為緩沖、管理好（削減）干擾和變異，以實現生產線整體產出最大化（而不是每個崗位產出最大化）。對于物流這條“生產線”而言，要實現整條“生產線”有效產出最大化，就要通過計劃協同、線路規(guī)劃、緩沖部署等措施，以實現整體效率的優(yōu)化。

4.發(fā)展專業(yè)化能力

建立物流管理組織，發(fā)展專業(yè)化能力。物流是端到端的思維，生產是“精確打擊”的思維，因此，生產人員一般是管理不好物流的。在工廠中應該建立單獨的物流管理組織，定義專業(yè)化的物流管理崗位，尤其應該重視物流規(guī)劃、物流流程、庫存管理、物流標準化以及物流自動化、數字化、智能化方面的人才培養(yǎng)和崗位建設。

5.物流技術和設施應用

物流系統雖然場景復雜，要滿足比如大件和小件、整進整出和整進散出、分揀出庫和直配崗位、各種尺寸規(guī)格的物料及產品單元等要求，但是經過物料包裝的標準化設計，以及物流運作流程的標準化設計之后，不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同產品物流系統中的關鍵裝備、核心部件、控制系統和物流相關信息系統將具備很強的通用性；即便是非標系統的設計，也僅僅是外觀尺寸的差異，其核心動作依然是“輸送、轉向、進出、揀選、抓取、堆碼、定位、讀取”等。也正因為如此，相關技術和設施在不斷的應用過程中日趨成熟，這為工廠的物流智能化實現創(chuàng)造了極好的條件。

另一方面，現有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(guī)劃，分步實施”的步驟。橫向上，可以先試點后復制，最大程度降低投資風險。縱向上，可以從一個環(huán)節(jié)、幾個環(huán)節(jié)依次或同步展開。只要物流系統規(guī)劃的邏輯正確，可以充分結合企業(yè)自身實際情況和試點情況進行節(jié)奏上的調整，就可以把風險控制在較低的水平。

6.物流數字化

物流數字化是物流智能化改造的必然過程，物流智能化需要建立在物流數字化基礎之上。物流數字化的基本表現是物流過程全部“在線”、無紙化、數據采集與傳遞自動化、數據自動分析、風險與異常自動預警、可視化等。實質上，物流數字化是將工廠物流管理邏輯、經驗和知識固化到信息系統中的過程。物流數字化的前提是“要素上線”，要通過RFID或條碼技術的應用，實現物料及相關設備、人員的數字化，比如可感應的物料標簽、設備標簽、單據標簽及人員標簽等，實現人、機、料全部具備動態(tài)數據自動采集和雙向溝通的條件。物流數字化基礎包括物料、庫位、路徑、設施、人員等方面的數字化。

三、物流轉型升級的效益

現有工廠進行物流優(yōu)化，并逐步往數字化、智能化方向提升，結合眾多進行物流改造的企業(yè)經驗和成績來看，從長遠而言，將在以下多個方面為企業(yè)創(chuàng)造效益：

1．在價值鏈的維度上實現實物流和信息流的協同聯動，打通企業(yè)經營的“任督二脈”，提升資金周轉率，能夠重塑企業(yè)供應鏈核心競爭優(yōu)勢；

2．打造除生產之外的又一條持續(xù)發(fā)展的通道，不斷提升企業(yè)的運營效率，隨著物流能力的提升，不斷提升工廠的經營指標；

3．隨著供應鏈-物流體系的不斷優(yōu)化，逐步走向協同、穩(wěn)定、平衡，企業(yè)應對風險和需求變化的能力將變得越來越強；

4．改變過去企業(yè)積重難返（高庫存、高成本、低利潤等）的窘境，當企業(yè)面臨巨大的機會、風險、危機時，企業(yè)能夠比競爭對手有更快的響應速度，這可能成為激烈競爭環(huán)境下企業(yè)成敗的分水嶺；

5．經過現有工廠的改善、改造和經驗積累，企業(yè)在未來建立新工廠或智能工廠時，無論思想上、能力上和技術上都具有更高的起點。

工廠的改善從來都是一個持續(xù)的過程，如果已經在路上，就能擁有一個看得見的未來。而從短期而言，經過1～2年較大力度的改善，一般可以實現以下指標的提升：

（1）物流與生產的同步優(yōu)化，可以實現工廠規(guī)劃產能提升30%以上；

（2）總體庫存周轉率提升50%以上；

（3）直接物流人員減少50%以上；

（4）人均產出提升30%以上；

（5）交付周期縮短30%以上；

（6）綜合運營成本降低20%以上。

四、物流轉型升級的約束

現有工廠進行物流改造升級刻不容緩，也能獲得巨大的效益，但和新工廠建設相比，老工廠確實存在較多的約束條件，使得改造的過程困難重重。

首先是思維模式的轉變。從孤島式管理到端到端協同管理，從重生產到“大物流小生產”，從重硬件到重邏輯，工廠從高層開始，在思維慣性和情感上都會受到很大的約束，要轉變傳統的工廠管理思維，基于筆者過去積累的經驗，這種轉變往往容易停留在口頭上，而無法形成真正影響行動的有效導向。

其次是物流人才的缺失。在傳統的工廠運營環(huán)境下是無法培養(yǎng)出符合物流發(fā)展需求人才的，但任何技術的應用都需要有專業(yè)人才去規(guī)劃、設計、持續(xù)改進，這也是為何很多工廠物流發(fā)展較慢的原因之一。

第三是現有布局和建筑約束。老工廠建設時間相對較早，過去建廠房都是“先建后用”，統一拿地后建設標準廠房，很少結合生產需要進行先期規(guī)劃。而且，工廠經過多年的發(fā)展，可能在產品、產量、工藝、技術等方面都發(fā)生了一定程度的改變，因此可能存在一些建筑、大型設備、總體布局等方面的“硬”約束，比如物流動線難以全盤調整、廠房大小和尺寸設計不合理、廠房樓層和高度設計不合理、廠房功能區(qū)域布局不合理等。對于這些約束，需要進行綜合分析和判斷，有些改動投資大、效益低，則應該盡量沿用，以此為固定條件進行規(guī)劃；而有些即便是投資比較大，但是對整個工廠的效率提升有很大的幫助，或者是對于工廠物流轉型升級的必然之舉，那就取決于企業(yè)管理者的決心和信心了。

第四是供應商的綜合能力約束。智能工廠和智能物流的改造，不是單純一個工廠的事情，而是整個價值鏈各個環(huán)節(jié)的綜合優(yōu)化，供應商無疑是價值鏈上至關重要的構成部分。制造企業(yè)的供應商很大一部分屬于中小企業(yè)，其管理水平、物料包裝、硬件基礎和信息化條件相對于大企業(yè)而言都比較差，因此會在工廠（主機廠）進行改造的過程中形成約束。

【本文內容為《智能工廠物流構建——規(guī)劃、運營與轉型升級》一書的主要觀點摘要。下期預告：對我國智能工廠物流規(guī)劃與運營的建議】