智能工厂物流系统规划步骤与关键要素

智能工厂物流系统规划步骤与关键要素智能工厂物流规划是一个系统规划的过程，需要遵循一定的规划步骤。智能工厂物流规划的一般步骤，包括需求梳理、概念设计、初步规划、详细规划、方案验证、实施落地等六个阶段。

消费者和客户需求拉动交付，从而通过订单拉动供应商生产、入厂物流、检验存储、物料齐套、工位配送、成品入库、存储、发运、交付等物料及产品的流动过程，最终实现客户体验及满意度。

图1 物流体系与智能工厂的关系

如图1所示，智能工厂包含（不限于）智能生产和智能物流，智能工厂通过智能物流体系实现工厂内部的整合，以及与供应商端和客户端之间的协同，从而实现订单交付全过程的打通。智能生产作为交付过程中的一个环节，是将智能生产设施嵌入到智能物流系统中，从而实现“制造工厂物流中心化”。

在价值链运营环境下，物流已经成为智能工厂的核心要素，工厂规划和运营管理必须要具备“流动思维”和“供应链交付思维”。“大交付、大物流、小生产”、“制造工厂物流中心化”的工厂规划和运营理念，在制造业中已经得到越来越多的认同和实践。

智能工厂物流规划是一个系统规划的过程，需要遵循一定的规划步骤。

智能工厂物流规划的一般步骤，包括需求梳理、概念设计、初步规划、详细规划、方案验证、实施落地等六个阶段。

一、智能工厂物流需求梳理

需求梳理方法主要有现场调研、人员访谈、问卷调查、数据收集、会议讨论、现有文件审查等。调查不仅仅是针对物流部门，而需要调研整个工厂的运营体系，不同部门对现状问题的理解不尽相同。同时，设计相应表格收集数据，这些表格需要具有一定的逻辑和相互关系，收集的数据量、覆盖周期、覆盖范围等都需要定义清晰，以确保数据收集的有效性。

需求梳理是规划的起始，获得合理、有效、准确的规划需求，除了需要有效的数据支持和对运营现状的理解，也需要规划团队以假设为导向，向业务部门描述未来智能工厂的场景和形态，以确保获得广泛的建议和理解；以事实为依据，基于现有的业务痛点，整理规划的需求，用系统的逻辑串联现有痛点和规划需求，确保规划需求的准确性、系统性和前瞻性。

图2 需求梳理和数据调研主要内容

需求梳理和数据调研重要内容如图2所示。

二、智能工厂物流概念设计

在需求梳理的基础上，概念设计结合智能工厂战略及价值导向、行业内

外最佳实践、智能物流技术应用前沿、智能物流发展概念、行业及企业发展瓶颈、智能物流创意需求、智能工厂建设目标、行业竞争要点、产品及工艺特征、基础条件（比如产线节拍、产能规划、有效工作时间等）、战略绩效要求等，采用一系列的方法和技术，比如头脑风暴与专家研讨、设计概念提炼与转化、创意设计与提纯、从感性到理性的转化、从思维到轮廓的转化、从多样到确定的转化等，最终输出物流概念设计。以物流为主线的智能工厂概念设计模型如图3所示：

图3 以物流为主线的智能工厂概念设计模型

概念设计阶段输出的主要内容包括以下部分：

1.工厂物流战略：基于战略制定考虑的因素，按其制定步骤，输出工厂物流战略。值得说明的是，物流战略并非一个口号，可能包括可衡量的绩效指标、可操作的中长期规划等。

2.工厂能力清单：主要是指该智能工厂所具备的各类能力要素，比如该工厂能快速响应客户订单、能够支持定制、具备生产柔性、具备数字化特征、具有可参观性等。

3.工厂蓝图：工厂蓝图可以理解为工厂“长相”，如前文所述，按照物流规划维度分类，主要包括物流、基建、产品、制造、信息五个维度的轮廓。比如物流的蓝图包括工厂物流整体运作逻辑、工厂物流能力成长路径、园区

物流大致流向等，基建的蓝图包括建筑的概念业态，比如园区大致的开门、建筑物数量、建筑物层数、建筑形式（钢结构、混凝土等）、建筑物间逻辑关系等要素。

4.物流技术选择：概念设计阶段的物流技术选择，主要是指基于工厂痛点、关键环节等输出的物流技术概念，比如来料托盘件采用堆垛机立体库、成品下线及转运采用输送线等。值得说明的是，对于同一关键环节，在概念设计阶段可能会输出两种或以上的物流技术。

5.工厂物流规划创意：主要包括工厂物流规划具有的亮点、突破点等。比如小汽车停车方式，常规方式可能考虑地面或者地下停车，但提出楼顶停车可能是规划中的一个亮点。又比如，对于某些尺寸不规则的托盘类大件，如何兼容性存储是其中的一个难点，此时通过柔性化的托盘设计，最终实现多尺寸的存储兼容，可以理解为规划中的一个突破点。

6.工厂规模与大致流量：工厂规模主要指基于此概念设计，该智能工厂可匹配的年产能、月度峰值产能、均值产能等，比如可匹配年产能300万台，月度峰值产能35万台，均值产能25万台。大致流量主要指经过数据概算，可以大致呈现各环节流量数据，比如园区各物流门的流量、建筑物间的流量、工序间的流量等。

7.工厂运作模式与物流工艺：基于工厂战略定位及价值导向，输出的工厂运作模式主要指工厂运作方向，比如强调以交付为目标的运营管理、强调信息集成互联的差异管理等。物流工艺指物料从到货、卸货、收货、检验、入库、存储、拣选、配送及产成品入库、存储、发运全流程的物流运作大致方法和技术。

在概念设计模型的基础上，通过对概念设计过程的把控，主要包括物流战略制定、概念蓝图规划以及达成路径设计，最终呈现出符合企业需求的概念设计方案。

三、智能工厂物流初步规划

初步规划阶段需要充分考虑工厂建设面临的客观存在的约束，将概念设

计的“梦工厂”逐步具化成为“现实工厂”。在概念设计的基础上，初步规划结合概念设计方案、地块特征及参数、地方政策及规范条文、地块环境、产品及生产工艺、物流工艺、生产和物流当量、物流技术选择、规划原则、约束条件、运营指标等，采用PFEP的规划方法，通过对生产及物流流量测算、物流智能化导入模型、物流资源需求测算以及功能区的规划输出智能工厂初步规划。以物流为主线的智能工厂初步规划模型如图4所示：

图4 以物流为主线的智能工厂初步规划模型

初步规划阶段输出的主要内容包括以下部分：

1.厂区物流布局方案：主要包括园区开门、园区道路、卸货区域、建筑业态(包括建筑的长宽高、层数、结构形式等)以及生活配套设施（主要指停车场、食堂、宿舍等）等。针对生活配套设施的规划，以体现人文关怀为主，比如为了避免员工日晒雨淋，可以考虑在厂区规划风雨连廊以连接厂房、食堂和宿舍。

2.工厂功能区域布局方案：工厂功能区域主要包括物流区域和生产区域。物流区域一般指原材料和成品的收发货区域和存储、周转区域。根据企业规模、生产模式、管理水平等不同，物流区域可能与生产区域连为一体，呈现