基于精益生產(chǎn)的智能物流解決方案在實(shí)踐中的應(yīng)用

　　隨著鐵路裝備制造業(yè)全面推行精益生產(chǎn)，特別是在全球創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)變革，中國智能制造2025背景下，加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，滿足鐵路裝備制造企業(yè)小批量、多品種定制生產(chǎn)的需求，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，減少浪費(fèi)，提升生產(chǎn)效率?成為鐵路裝備制造企業(yè)的新課題新任務(wù)。

　　2014年，南京中車浦鎮(zhèn)公司物流公司為滿足精益生產(chǎn)和智能制造需要，自主研發(fā)了智能物流解決方案(L2M)，通過循環(huán)取料平臺(tái)、精益物流MES、精益制造MES、SLP生產(chǎn)流水線、供應(yīng)鏈協(xié)同平臺(tái)，以數(shù)字化、信息化、互聯(lián)網(wǎng)+手段，與精益生產(chǎn)，與鐵路裝備制造業(yè)業(yè)務(wù)特性進(jìn)行全面融合，形成工位“定點(diǎn)配餐”物流供應(yīng)模式，大幅度提升生產(chǎn)組織效率，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為提升企業(yè)核心競(jìng)爭力和未來智能制造，提供了保障，奠定了基礎(chǔ)。

　　一、基于精益生產(chǎn)的智能物流全面解決方案的主要特點(diǎn)

　　中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司自2008年開始推行精益生產(chǎn)，精益生產(chǎn)對(duì)物流和配套提出了非常高的要求。小批量、多品種、多項(xiàng)目生產(chǎn)形勢(shì)，要求物流和配套必須做到準(zhǔn)時(shí)化、套餐化。根據(jù)這一要求，浦鎮(zhèn)工業(yè)物流應(yīng)運(yùn)而生，通過幾年努力，逐步建立起基于工位制、節(jié)拍化生產(chǎn)的智能物流供應(yīng)系統(tǒng)，即中車浦鎮(zhèn)工業(yè)數(shù)字化平臺(tái)(L2M)。

　　1、智能物流解決方案是精益、信息化與業(yè)務(wù)三者融合。它關(guān)注的不僅是內(nèi)部流程再造，和物流自身，在前端，可促進(jìn)精益流程管理的進(jìn)一步優(yōu)化，通過異常拉動(dòng)，發(fā)現(xiàn)改善源頭，促進(jìn)精益流程日臻完善。在供應(yīng)鏈上游，該方案與供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，并通過ERP實(shí)現(xiàn)外部物流、內(nèi)部“微庫”以及倉儲(chǔ)和“套餐”的無人值守全程管理。在生產(chǎn)流程上，該方案實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)組織、物資采購及節(jié)拍化制造過程的聯(lián)動(dòng)，通過信息化平臺(tái)，與企業(yè)生產(chǎn)組織體系融為一體，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)“一個(gè)流”的堅(jiān)強(qiáng)保證。

　　2、對(duì)傳統(tǒng)物流管理理念、模式和方法的顛覆與變革。長期以來，由于我國有很多制造型企業(yè)往往“重產(chǎn)品生產(chǎn)、輕物流管理”，對(duì)內(nèi)部物流環(huán)節(jié)的綜合優(yōu)化重要性認(rèn)識(shí)不足，沒有充分發(fā)揮物流管理在資源流通中的杠桿調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部物流存在諸如對(duì)市場(chǎng)需求變化反應(yīng)慢、訂單交付不及時(shí)、物料到達(dá)不準(zhǔn)時(shí)、車間物料調(diào)動(dòng)混亂、零部件配套性差、庫存及生產(chǎn)成本過高、生產(chǎn)效率低下和物料浪費(fèi)等嚴(yán)重問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：在產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過程中，物料用于加工與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的時(shí)間僅占5%，而其余95%的時(shí)間則處于儲(chǔ)存、裝卸、輸送和等待加工狀態(tài)。制造成本的20%～40%直接與物流環(huán)節(jié)的流通時(shí)間相關(guān)。重“物”輕“流”的管理現(xiàn)狀使企業(yè)組織效率、生產(chǎn)效率和經(jīng)營效益長期在低位徘徊。

　　3、實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部物流全流程的集約化管理。以MES系統(tǒng)為主要特征，通過與ERP對(duì)接，形成貫穿制造過程物流全過程的信息化與智能化管理模式。建立了工位制為核心的企業(yè)級(jí)信息化管理平臺(tái)，作為產(chǎn)品制造及關(guān)聯(lián)部門的日常業(yè)務(wù)操作與管理平臺(tái)。包括業(yè)務(wù)流程管理;信息采集管理;信息資源管理;知識(shí)積累和管理。實(shí)現(xiàn)一體化、電子化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的精益生產(chǎn)模式，提高現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行力和管理水平。優(yōu)化提升了現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程，形成了信息化體系下的新業(yè)務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)職責(zé)更加清晰：考核體系量化：管理人員信息實(shí)時(shí)化、決策清晰化。

　　4、為企業(yè)智能制造提供保證，奠定基礎(chǔ)。在數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化、智能化過程中，智能物流解決方案已實(shí)現(xiàn)超越，成功破解物流供應(yīng)“死結(jié)”，并取得成功。在發(fā)展理念和發(fā)展速度方面，該解決方案與世界先進(jìn)水平的步伐不相上下，為中國企業(yè)智能制造步伐加快，提供了強(qiáng)有力的保障。

　　二、智能物流解決方案十大核心模塊

　　1、精益物流MES。致力于根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，利用最先進(jìn)的管理理念，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。該系統(tǒng)在計(jì)劃分解與安排、執(zhí)行與反饋、業(yè)務(wù)、流程分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控、異?？刂?、電子看板展示、信息傳遞上均有體現(xiàn);對(duì)生產(chǎn)排產(chǎn)及進(jìn)度，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，物料庫存與跟蹤，工藝、質(zhì)量控制，數(shù)據(jù)采集分析功能都會(huì)實(shí)時(shí)把控。

　　2、精益制造MES。本系統(tǒng)采用新的控制理念，以操作者關(guān)鍵工藝動(dòng)作為控制抓手，控制產(chǎn)品制造過程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過程中用到的物料、資源等生產(chǎn)所需要的控制，并且設(shè)定動(dòng)作、物料、資源三者時(shí)間的相互關(guān)系以達(dá)到相互校驗(yàn)?zāi)康模_保工藝設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、智能判斷和識(shí)別、智能防錯(cuò)、監(jiān)控與檢測(cè)、數(shù)據(jù)可追溯、異常管理、生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)，執(zhí)行過程控制，變更管理，異常反饋等功能，同時(shí)系統(tǒng)集成連接底層關(guān)鍵設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵數(shù)據(jù)的寫入及讀取。

　　3、微庫、SLP智能物流流水線、AGV小車。微庫是以自動(dòng)立體貨柜為主，結(jié)合自主研發(fā)的軟件控制系統(tǒng)，對(duì)物料入庫、儲(chǔ)存、分揀全程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制的智能化，實(shí)現(xiàn)“物料找人、系統(tǒng)給人下指令”避免人為揀選錯(cuò)誤，適用于多品種標(biāo)準(zhǔn)件倉儲(chǔ)及選配;SLP智能物流流水線，應(yīng)用ERP、精益物流MES，建立智能物流平臺(tái)，全過程數(shù)據(jù)采集分析、智能監(jiān)控，設(shè)備可自動(dòng)識(shí)別提數(shù)據(jù)，通過自主研發(fā)解決多任務(wù)與多執(zhí)行的綜合調(diào)度問題，同時(shí)系統(tǒng)與AGV的任務(wù)下達(dá)、信息反饋，完成自動(dòng)化物流流水線配送。

　　4、智能料箱。智能料箱的規(guī)格是根據(jù)倉儲(chǔ)物料種類量身定制的，力求做到占用最小空間存放最多的物料，適用于：作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的物料備用倉儲(chǔ)，檢修場(chǎng)地的偶換件儲(chǔ)備。

　　5、智能工具箱。采用RFID射頻技術(shù)，每個(gè)工具都嵌入電子標(biāo)簽，系統(tǒng)記錄所有的使用時(shí)間、使用人、使用頻次、工具是否齊套、檢驗(yàn)周期，信息并可與MES系統(tǒng)對(duì)接，適用性強(qiáng)。

　　6、智能倉儲(chǔ)管理。根據(jù)工位制的要求在倉儲(chǔ)庫區(qū)，推行物流按工位倉儲(chǔ)的模式。物料入庫之后，貨架是按照生產(chǎn)工位切分置建立模擬工位，將每個(gè)項(xiàng)目的物料存儲(chǔ)按照車間對(duì)應(yīng)的用料工位擺放，提高揀選效率，減少差錯(cuò)。同時(shí)物料上架和揀選都由同一人負(fù)責(zé)，職責(zé)明確。

　　7、循環(huán)取料平臺(tái)。采用MILKRUN方式循環(huán)到供應(yīng)商取貨和空箱配送，有效地利用了運(yùn)輸資源，實(shí)現(xiàn)了共同配送，運(yùn)輸車輛得到了高效使用，循環(huán)取貨采取高頻次方式，大大減少了低裝載率的應(yīng)急物流車輛，降低成本。

　　8、智能車庫。運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、智能傳感器、信息傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備(AGV)、自動(dòng)充電設(shè)備、結(jié)合車庫實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)占用最小空間、使用最低成本實(shí)現(xiàn)車輛存取無人化管理及現(xiàn)代新型能源車輛自動(dòng)充電的停車解決方案。

　　9、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全。實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)與控制網(wǎng)隔離;關(guān)鍵系統(tǒng)與非關(guān)鍵系統(tǒng)隔離;不同供應(yīng)商的控制系統(tǒng)相互隔離;被病毒感染幾率更高的工程師站和APCServer單獨(dú)隔離，確保安全可靠。

　　10、供應(yīng)鏈協(xié)同平臺(tái)。通過信息化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化等手段打造一套高效的供應(yīng)鏈信息管理平臺(tái)，客戶的所有需求信息、供方的所有動(dòng)作信息都在平臺(tái)上統(tǒng)一體現(xiàn)。

　　三、L2M系統(tǒng)平臺(tái)軟件支撐

　　1、精益物流MES。精益物流MES系統(tǒng)是指在倉儲(chǔ)管理業(yè)務(wù)流程再造基礎(chǔ)上，利用RFID射頻識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)通信、信息系統(tǒng)應(yīng)用等信息化技術(shù)及先進(jìn)的管理方法，實(shí)現(xiàn)入庫、出庫、盤庫、齊套管理的信息自動(dòng)抓取、自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)預(yù)警及智能管理功能，以降低倉儲(chǔ)成本、提高倉儲(chǔ)效率、提升倉儲(chǔ)智能管理能力。

　　本系統(tǒng)配套使用的手持設(shè)備為自帶紅外線掃碼功能的PDA設(shè)備。通過掃描貨位，物料，工裝的條形碼，進(jìn)行各種業(yè)務(wù)操作。

　　2、精益制造MES。精益制造MES系統(tǒng)是由南京中車浦鎮(zhèn)工業(yè)物流有限公司自主開發(fā)的智能制造執(zhí)行系統(tǒng)。系統(tǒng)基于獨(dú)創(chuàng)的新穎的動(dòng)作編碼核心思想設(shè)計(jì)而成，同時(shí)運(yùn)用了企業(yè)成熟的精益管理方法，將制造資源深度數(shù)字化、信息化、結(jié)構(gòu)化，并且通過設(shè)定制造用動(dòng)作、物料及資源三者間的立體三維關(guān)系，使得該系統(tǒng)充分柔性化、智能化，全方位管控企業(yè)產(chǎn)品制造過程，促進(jìn)企業(yè)制造過程的整體優(yōu)化，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。

　　3、智能質(zhì)量(QMIS)。本系統(tǒng)從質(zhì)量數(shù)據(jù)處理流程的角度出發(fā)，擁有全流程的質(zhì)量數(shù)據(jù)管理功能，包括質(zhì)量數(shù)據(jù)的策劃、收集、后期分析與控制等。系統(tǒng)同時(shí)涵蓋了質(zhì)量管理中的不合格品處理、質(zhì)量分析會(huì)、巡檢等工作內(nèi)容。業(yè)務(wù)流程包括：檢驗(yàn)策劃、任務(wù)分配、任務(wù)執(zhí)行(手持端)、異常處理、檢驗(yàn)查詢、圖片檢索。

　　4、循環(huán)取料平臺(tái)。循環(huán)取料為系統(tǒng)核心模塊，根據(jù)客戶實(shí)際生產(chǎn)需求，供應(yīng)商分布、物料需求信息等，通過系統(tǒng)計(jì)算出最優(yōu)的裝配方案及運(yùn)輸路線，運(yùn)輸服務(wù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)設(shè)定的方案及路線進(jìn)行裝載運(yùn)輸，同時(shí)供應(yīng)商根據(jù)循環(huán)取料計(jì)劃提前進(jìn)行裝箱等工作，確保在運(yùn)輸車輛到達(dá)后可順利進(jìn)行裝卸任務(wù)。

　　5、精益檢修MES?；诠の恢乒?jié)拍化管理理念，通過拆、修、裝全流程管控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程管理的制造執(zhí)行，有力的保障了精益檢修生產(chǎn)線的工位制節(jié)拍化生產(chǎn)。系統(tǒng)模塊包括：系統(tǒng)管理員模塊、異常管理模塊、修理BOM管控中心、生產(chǎn)指揮中心、留言管理模塊。

　　6、供應(yīng)鏈協(xié)同平臺(tái)?？蛻舻乃行枨笮畔?、供方的所有動(dòng)作信息都在平臺(tái)上統(tǒng)一體現(xiàn)，從而達(dá)到所有問題第一時(shí)間準(zhǔn)確呈現(xiàn)并解決，實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈管理的延伸，通過信息化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化等手段打造一套高效的供應(yīng)鏈信息管理平臺(tái)。

　　所有數(shù)據(jù)全部通過云服務(wù)交互，可實(shí)現(xiàn)主機(jī)廠、供應(yīng)商與二級(jí)供應(yīng)商多層對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)從訂單到采購運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、品質(zhì)保證的整體系統(tǒng)協(xié)同。

　　7、L-NEURE系統(tǒng)。L-Neure系統(tǒng)針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備種類繁多、通訊協(xié)議各異、缺乏統(tǒng)一管控的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)的一種開放、易擴(kuò)展的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)解決方案,即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，與SCADA系統(tǒng)類似。

　　該系統(tǒng)在與多種工業(yè)設(shè)備建立通訊、獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的同時(shí)，能夠接收MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))及WMS(倉儲(chǔ)管理系統(tǒng))的操作指令，將其下發(fā)到生產(chǎn)設(shè)備中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制操作。是CPS系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中銜接生產(chǎn)設(shè)備與MES等信息系統(tǒng)之間的橋梁。

　　8、SLP智能物流平臺(tái)。智能物流平臺(tái)(SLP，smart logistics platform)是智能物流解決方案集：微庫+輸送線+AGV。

　　微庫軟件部分是自主研發(fā)的精益物流MES系統(tǒng)與倉儲(chǔ)管理WMS集成，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取物料信息。精益物流MES根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃制定物料分揀計(jì)劃，并將計(jì)劃推送到智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)WMS，系統(tǒng)將揀選指令運(yùn)用最優(yōu)算法進(jìn)行排序，下發(fā)至對(duì)應(yīng)的自動(dòng)貨柜操作端進(jìn)行揀選操作，揀選任務(wù)啟動(dòng)后，電子標(biāo)簽亮燈只是需分配料盒位置，操作人員將貼有條形碼的料盒放置該位置，并掃描綁定料盒。開始揀選物料時(shí)，激光指示燈指示分揀位置，打印機(jī)自動(dòng)打印出庫標(biāo)簽，電子標(biāo)簽指示投放位置，操作人員根據(jù)指示就可以進(jìn)行入庫、出庫、盤點(diǎn)、調(diào)庫等操作。

　　四、應(yīng)用案例

　　南京中車浦鎮(zhèn)工業(yè)物流有限公司精益化智能物流解決方案，首先在中車浦鎮(zhèn)公司新廠區(qū)得全面驗(yàn)證。該方案應(yīng)用前，企業(yè)物流和配套始終是阻礙精益節(jié)拍化運(yùn)行的主要問題，因配套不能準(zhǔn)時(shí)化和套餐化，節(jié)拍化就成為空談，精益生產(chǎn)前期各項(xiàng)工作都付之東流。

　　2014年開始，浦鎮(zhèn)工業(yè)物流集中力量進(jìn)行了研發(fā)，形成了L2M平臺(tái)下一系列產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的運(yùn)用，打通了工位制節(jié)拍式生產(chǎn)的阻梗，使生產(chǎn)組織和提升效率成為可能。

　　節(jié)省了大量的物流費(fèi)用。從事倉儲(chǔ)、配送人員由原來190人降到目前106人，交接次數(shù)由過去4次降低到0次。車間生產(chǎn)工位與過去相比減少了70%以上的物料類異常，每天生產(chǎn)工位的計(jì)劃兌現(xiàn)率達(dá)到99%以上，月度計(jì)劃兌現(xiàn)率實(shí)現(xiàn)100%。在場(chǎng)地不增，生產(chǎn)臺(tái)位不變的情況下，通過準(zhǔn)時(shí)化配送，生產(chǎn)效率翻倍提升，浦鎮(zhèn)公司城軌車輛產(chǎn)能從過去400輛到現(xiàn)在1000多輛，但物流成本降低了27%。

　　通過精益智能物流，公司物流配送時(shí)間把控準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)，員工無需加班，在保證生產(chǎn)效益與效率同時(shí)，增加員工幸福度。精益智能物流解決方案不僅成為新的行業(yè)典范，也吸引業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。

　　2016年公司累計(jì)接待了行業(yè)內(nèi)外共計(jì)300多批3000多人次現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)，國內(nèi)知名咨詢培訓(xùn)機(jī)構(gòu)愛波瑞與百仕瑞與浦鎮(zhèn)公司合作，以物流中心為標(biāo)桿進(jìn)行公開課培訓(xùn)。目前公司對(duì)外服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋到江蘇、河北、遼寧、廣州、山東、山西、上海、天津等城市，為60多家企業(yè)提供全程服務(wù)。其中服務(wù)的西飛公司和上海動(dòng)車所，該系統(tǒng)為解決航空和高鐵檢修難題做出了重大貢獻(xiàn)。

　　五、發(fā)展趨勢(shì)

　　基于工位制節(jié)拍化生產(chǎn)的智能物流，不僅是精益生產(chǎn)的重要突破，隨著企業(yè)智能制造步伐的加快，該系統(tǒng)方案也為智能制造創(chuàng)造了條件，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　智能物流系統(tǒng)作為企業(yè)智能制造平臺(tái)的一部分，在未來要體現(xiàn)“一化、三融合”。

　　“一化”：指實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化。以數(shù)字化和云平臺(tái)為依托，智能物流系統(tǒng)未來更強(qiáng)調(diào)智能，通過機(jī)器輔助人，人輔助機(jī)器，最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)合一。系統(tǒng)本身具有更復(fù)雜的系統(tǒng)思維，不僅無人值守，更可提前預(yù)警，發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)解決問題。人作為終極管理者，更多地參與機(jī)器賦能和戰(zhàn)略實(shí)施。

　　“三融合”：一是實(shí)現(xiàn)與企業(yè)智能制造平臺(tái)更好的融合?，F(xiàn)階段下，智能物流還只是一個(gè)區(qū)域性和部分過程的智能體系，未來在企業(yè)完成智能制造體系和平臺(tái)搭建過程中，要實(shí)現(xiàn)與市場(chǎng)、研發(fā)、設(shè)計(jì)、技術(shù)、工藝、質(zhì)量、運(yùn)營和售后服務(wù)過程的融合與對(duì)接，幫助企業(yè)打通橫向縱向集成，搭建生產(chǎn)流程自動(dòng)化到智能化轉(zhuǎn)變的橋梁。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色、高效、柔性的生產(chǎn)模式的智能工廠。

　　二是借助新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與虛擬技術(shù)融合。企業(yè)和用戶隨時(shí)可以在虛擬工廠查看訂單執(zhí)行情況，包括物流配送、產(chǎn)品品質(zhì)、過程質(zhì)量以及存在問題;可以根據(jù)自己需要訂制相關(guān)配件和產(chǎn)品，智能物流系統(tǒng)可以滿足用戶的特殊需求，并保證按期高品質(zhì)交付。

　　四是實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代管理融合。智能物流的終極目標(biāo)是建立“一體三翼”的智能制造管理矩陣，在工業(yè)數(shù)字化智能平臺(tái)上，構(gòu)建智能管理、智能運(yùn)營、智能產(chǎn)品三大機(jī)翼，提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)營成本，創(chuàng)造核心競(jìng)爭力。