智能工厂物流规划总体逻辑(上):目的与维度
结论摘要
智能工厂物流规划的核心在于以物流为主线,实现“大交付、大物流、小生产”的运营理念。通过物流、基建、产品、制造、信息五大维度的协同联动,支撑端到端价值链高效运转。脱离物流运营视角的工厂规划易导致系统性效率损失和高昂改造成本。
- 智能工厂应以物流为中心,将生产视为物流过程中的一个节点,而非孤立环节。
- 物流规划需统筹物流、基建、产品、制造、信息五大维度,实现资源联动与价值流贯通。
- 不以有效运营为导向的工厂规划缺乏“灵魂”,长期将带来效率损失与重复投入。

摘自《智能工厂物流构建:规划、运营与转型升级》,中国机械工程学会物流工程分会、上海天睿物流咨询有限公司共同编写。
一、物流规划的目的
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。
在以消费者需求为导向的智能交付体系中,生产被认为是物流过程的一个节点,是在供应链、物流过程嵌入一个符合供应链价值导向和运作要求的工厂、车间或产线。而物流和物流管理贯通供应链始末,成为端到端协同打通的有效承载,对于工厂而言,生产只是过程,满足消费者需求才是目的。无论是新工厂的规划,还是原有工厂的改造,无论是以何种要素作为切入点,如布局、建筑、设施、生产、物流、信息化等,都需要将工厂运营管理的价值导向、目标、逻辑、流程、规则等纳入其中。
因此,智能工厂物流规划的目的,正是以物流规划和运营为主线、以工厂有效运营为导向、“以终为始”进行规划,实现所有规划和资源要素的联动和拉通。不考虑物流运营管理的规划都是没有“灵魂”的规划,站在未来持续经营的长久过程来看,最终都可能导致企业产生巨大的系统效率损失和改造成本。智能工厂物流规划的目的具体体现在:
1.配合达成智能工厂规划的目的
智能工厂物流规划作为智能工厂规划中的重要构成和主线,其首要目的是配合达成本书1.2所述之智能工厂规划的目的。
2.实现智能工厂物流中心化
为了匹配越来越多的个性化需求,智能工厂需要具备大规模定制的能力,固定的产线和大规模生产模式将被颠覆,取而代之的是生产与物流高度融合的柔性化产线或车间。智能工厂的规划更多的表现为,将智能生产设施嵌入到智能物流系统中,成为流线化物流系统的一个不可缺少的环节和部分,从而实现 “智能工厂物流中心化”,此时的智能工厂既能够满足定制化、小批量生产的需求,也能够满足标准化、大规模生产的需求。
3.实现制造资源联动
由于物流贯穿端到端交付的始终,通过物流的有效规划,能够联动供应商、物流设施、生产设施、物料及产品、人员等所有制造资源,实现采购、制造、销售以及人、机、料、法、环、测、数的协同联动,最终达成以客户和消费者为中心的价值型、服务型制造。
4.支持智能工厂的有效运营
在智能工厂物流规划的过程中,需要将工厂运营管理的价值导向、目标、逻辑、流程、规则等纳入其中,通过物流规划实现所有资源的联动和拉通,平衡工厂运营的效率、成本和交付,最终支持智能工厂的有效运营,具体表现为减少效率损失、提升服务水平、提高库存周转、降低运营成本等,最终达成消费者体验最佳。不以有效运营为目的的规划都是没有“灵魂”的规划,最终都将导致企业产生巨大的系统效率损失和改造成本。
二、物流规划的维度
1.物流规划的维度
制造工厂物流规划包含到货、卸货、包装、存储、搬运、配送、工位使用、拣选、发运等物流节点的统筹规划,涉及到生产与物流全过程的用地、建筑、面积、设施、物料及产品、人员、时间、信息等诸多要素。基于智能工厂系统性和一体化规划的诉求,智能工厂物流规划主要包括物流、基建、产品、制造、信息五个维度。
(1)物流维度
物流维度包括采购、入厂、装卸、检验、存储、拣选、输送及配送、工位作业、成品发运等整个端到端的流转过程规划,包括与之相关的计划、库存、订单、成本、包装、参数、设施等方面的逻辑规划。物流线规划致力于物流的精益化、数字化、智能化,物流线贯穿整个规划过程,与基建、产品、制造、信息等四个维度紧密联动,实现端到端价值链的拉通,物料快速流转。
(2)基建维度
基建维度主要包含建筑业态的表达、配套和辅助设施的定义,以及绿色动力能源的应用等方面的要素。基建线规划的元素与建筑的平面布局、功能区域定位强相关。厂区具体如何布局,如何定义厂房、区域之间的关联逻辑,需要从物料的流动特性出发,据此排布所有的功能区域(包括开门、厂房、办公楼、辅房、厕所、实验室、检测室、动力房、装卸货场、道路、绿化、停车场等)。
(3)产品维度
产品维度主要包含产品特征、产品需求和订单特征、产品工艺特征、产品可制造性和可流动性以及物料及产品的标准化、模块化等方面的要素,规划时产品线特征需要联动物料及产品尺寸、包装、器具、设备、环境等进行各个物流环节尺寸链、数量链的设计和匹配。
(4)制造维度
制造维度主要包含生产模式、车间和产线、工艺布局、自动化、数字化、智能化、生产各环节联动需求、制造设备配置与布置、生产相关部门运营管理需求等方面的要素。制造线规划时需要遵循“大交付、大物流、小生产”的原则,将生产制造作为整个物料流动价值链的一个环节,致力于拉通整个价值链而不是某一个车间,实现价值链上的物料和产品的快速流动。
(5)信息维度
信息维度主要包含一体化信息平台构建、人机物全面“上网”、全方位信息实时化管理、实时信息采集和信息双向传输、智能化差异管控等方面的要素。智能工厂需要实现信息流和实物流实时对应和映射,云端与实物之间可以双向通讯互联,各类信息集成共享、自主分析和决策。
2.五个维度的联动关系
智能工厂规划需要结合自身的实际情况,制定并提炼出五个维度的相关要素,并以物流为规划的主线,协同联动其他规划线路,综合考虑,系统设计,从而达到一次规划、分步实施的策略。
制造工厂的使命是满足产品的快速交付,物料在价值链各个环节的流动过程中实现价值创造、价值传递和价值获取。在智能工厂规划过程中,五个规划维度之间相互关联、相互协作,不能单独推进各自的相关事务。比如:
(1)某一类物料流转载体的选取,决定了“物流维度”中流转环节的存储形式、空间面积、配送频次,以及是否需要立体库存储、自动化配送等;
(2)这一系列的问题,需要“产品维度”重视标准化、模组化的研发,每一种物料的包装是否便于采用自动化的方式存储和配送,降低产品、物料、工艺的复杂度,从而对其他维度产生积极的影响;
(3)对于“基建维度”而言,如果这个载体需要在立体库存储,载体的长宽和存储类型(单深或者双深)决定了立体库巷道的宽度,结合物流的存量、流量和建筑消防规范,决定了立体库的建筑主体长宽高尺寸、载荷、平整度等参数。
(4)需要“制造维度”在进行智能产线规划时,需协同考虑每一种物料上料的自动化对接,比如上料物流输送设施的空间、上料工位与载体对接、便于与工位机器人对接的载体内部定位隔衬、工位机器人属具与物流容器设计的协同等;
(5)需要“信息维度”考虑物流信息采集形式,比如条形码、二维码还是RFID,以及哪些环节需要采集哪些信息,这些信息如何实现联动和集成,信息采集方式决定了器具信息载体的位置以及信息采集点的布置。
智能工厂规划应以智能工厂物流规划为主线,对基建、产品、制造、信息等进行统筹和协同规划,实现端到端价值链的拉通,从而确保工厂规划满足企业运营的需求。



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**《智能工厂物流构建:规划、运营与转型升级》**系列文章,将陆续更新:
5、智能工厂物流规划总体逻辑(上):目的与维度
6、智能工厂物流规划总体逻辑(下):原则与步骤
7、物流技术资源评估与选择维度
8、智能工厂物流运营管理的逻辑
9、智能工厂物流信息平台的特征
10、智能工厂物流信息平台构建存在的问题和挑战
11、智能工厂落地实施常见问题
12、传统工厂物流智能化转型升级的切入点(上)
13、传统工厂物流智能化转型升级的切入点(下)
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核心要点
- 1 智能工厂物流规划的根本目的是支撑以客户为中心的有效运营,而非仅满足建设或设备安装需求。
- 2 五大规划维度(物流、基建、产品、制造、信息)必须以物流为纽带进行一体化设计,避免各自为政。
- 3 “以终为始”的规划逻辑要求从交付目标反推资源配置,确保工厂具备可持续的竞争力和适应性。