智能工厂是否必须全部环节都实现物流自动化？

不需要。根据迭代升级原则，智能工厂通常呈现精益、数字、智能三种物流范式并存的状态。是否自动化应基于必要性、灵活性和经济性综合判断，非关键节点可保留人工或机械化方案。

物流规划如何降低工厂安全事故风险？

通过物流安全性原则，在规划阶段就实现人车分流、内外物流路线分离，并在无法避免交叉处采用空中连廊等方式物理隔离。同时均衡各节点流量，从源头消除隐患，而非依赖后期管理补救。

为什么说‘物流强度最小’比‘搬运距离最短’更重要？

在智能工厂中，自动化物流系统改变了传统搬运逻辑。重点不再是单点距离最短，而是整个物流系统的流量匹配与设备能力协调。合理的细胞化布局和垂直配送可显著降低整体物流强度，提升系统效率。

智能工厂物流规划应遵循哪些核心原则？| 智能工厂物流规划总体逻辑（下）：原则与步骤

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。

三、物流规划的基本原则

智能工厂物流规划旨在实现实物流和信息流的端到端打通，提高工厂的交付效率，降低运营成本和机会成本，应从整体考虑其规划的合理性和有效性，因此物流规划需要遵循一定的原则。这些原则将工厂规划与运营的常识、技巧和逻辑归纳其中，约束规划者在规划过程中不能天马行空，成为了规划过程中必须要系统性考虑的关键因素，也是评估一个规划方案是否科学合理的基本要素。

1.迭代升级的原则

伴随着制造工厂升级过程，其物流规划应遵循精益化、数字化、智能化三种物流范式的迭代升级过程。对于智能工厂而言，未必所有环节、物料、车间、产线或工位均实现物流智能化，基于物流智能化的必要性、灵活性、经济性，在同一个智能工厂中，往往体现为三种物流范式并存。

2.物流与生产一体化的原则

在传统工厂管理及其迭代升级过程中，物流和生产往往在规划布局、设施配置、管理运作、组织绩效等方面均相对独立，而在智能工厂形态下，其规划需要充分考虑智能物流系统与智能生产系统的一体化融合，物流和生产“我中有你，你中有我”，其中即包括建筑、设施的一体化，也包括运营管理、信息系统的一体化，以实现智能工厂满足个性化需求的大规模定制生产能力。

3.互联互通的原则

传统工厂往往重点聚焦生产设施之间的联动，而智能工厂物流规划应强调整个系统资源的联动。纵向上，智能工厂应实现采购-生产-交付的从订单到人、机、料、法、环、数、测等制造资源的互联互通，对于物料流通过程中的数量、路径、时间、位置等进行实时感知和传递；横向上，智能工厂应实现众多供应商、外协制造工厂以及不同客户等主体之间的互联互通。通过智能工厂信息平台（智能工厂物流信息平台、智能决策与管理系统、企业虚拟制造平台、智能制造车间等）将这些资源和主体纳入到工业互联网（或物联网）中，使得各项资源和主体之间能够实现联网通讯，实现智能工厂全要素的互联互通，最终才能具备达成智能工厂的自感知、自决策、自调适、自学习的基础条件。

4.数字化、可视化、透明化的原则

数字化、可视化、透明化是智能工厂的重要特征表现，数据是智能工厂最重要的资源，是实现“智能”的基础能力。因此，智能工厂物流规划的过程中，应致力于实现端到端过程数据的实施采集、分析和呈现，使得整个工厂物流运营过程及订单的交付过程可视，从而支撑企业对交付、成本、库存、效率、品质等方面过程、风险和差异的透明化管理。

5.物流安全性原则

安全生产是企业最重要的原则，“海恩法则”告诉大家任何严重的安全事故都是有征兆的，每个事故征兆背后，还有300次左右的事故苗头，以及上千个事故隐患，要消除一次严重事故，就必须敏锐而及时地发现这些事故征兆和隐患，并果断采取措施加以控制或消除，从源头开始防控。物流相关的卡车、叉车、AGV等搬运设施都是工厂容易发生安全事故的地方，因此，在规划时要做到行人路线与车辆路线分离、物流车辆路线与小车路线分离、内部厂房间物流路线和外部车辆路线分离，确保各种路线之间没有交叉，确实无法避免交叉的位置通过空中连接实现分离，且尽可能保证各个节点的流量均衡，从源头上切断安全隐患源，达到物流的环境安全性。

6.畅流化与价值流最优的原则

无论是从缩短订单交期、提高交付水平、提高库存周转率还是降低运营成本的角度考虑，工厂规划和运营都应遵循其流动的本质，实现实物在价值链上的快速周转，尽可能减少物料及产品在仓库、暂存区、工序间、车辆上等各个节点上的等待时间。因此，物流规划应在安全的前提下，保证物料最顺畅的流动，以产品工艺流程为导向、结合精益化的布局理念，实现内部价值流最优化。

7.智能化技术适用性和经济性原则

智能化生产和物流技术、设施的引入，需要在方案规划时进行系统化的设计，单纯站在生产或者物流的角度进行智能化设施的配置，都可能因为相互无法有效匹配而导致极大的综合成本差异。比如在进行物料包装设计时，需要考虑物料上线定位和机器人抓取的综合方案，不同的物料摆放，与之匹配的机器人抓取方案的成本可能是天壤之别，反之，在进行机器人属具设计时，也要考虑物料包装在物流过程中的一体化，否则就可能导致物流各节点上的效率损失，如物料上线前需要重新分装。

工厂在评估和引入自动化、智能化装备时，如图3-1所示，需要结合行业特征、产品及工艺特征、批次批量、标准化程度、场景复杂度等，评估计算每个场景在应用自动化装备时总成本，包含直接成本、间接成本和机会成本，找到最优的成本平衡点，而不能一味去追求先进的设备和技术。在自动化导入时，需要充分考虑投资回报率的要素，既要确保一定的短期收益，也要体现一定的先进性，符合工厂未来发展、迭代的需求。因此，合理评估各个环节的自动化程度和升级的可行性，在部分关键节点上考虑自动化，非必要节点上考虑机械或者人工，相应的自动化设备也可以随着产能的逐步爬坡分期导入。但需要企业在前期规划时制定清晰的整体方案蓝图和分步实施策略。

图3-1智能工厂规划平衡点曲线图

8.物流强度最小的原则

工厂布局规划的合理性极大程度上决定了搬运的强度，且一旦成为事实后很难改变。一般来说，以产品工艺流为导向的细胞化布局，要比以设备集约化为导向的功能型布局具有更小的物流强度，细胞化布局的各生产单元、上下游工序之间都能够形成更加贴邻的排布模式，相对较短的产线以及采用合理的物流方式（比如利用空间的高度直线配送物料），也可以减少搬运的距离从而降低物流强度，优秀的物流布局方案可以降低30%~50%的搬运强度。对于智能工厂而言，通过自动化、智能化的物流设施将物流断点进行连接，从根本上改变物流的模式，由人工物流变成自动物流，则重点需要关注的是物料流量对设备能力的影响，此时，搬运距离不一定要最短，而需要综合整个物流系统的规划进行权衡和设计。

9.合理库存部署的原则

库存是物流过程中各节点之间的“连接器”，通过库存的部署，可以平滑上下节点之间时间、节拍、计划、稳定性、品质、服务水平等方面的差异，使得整个物流过程能够顺畅、均衡。库存部署是对每一个节点上的库存进行规划的过程。首先要考虑如何实现上下工序的拉通、消除断点，即在何处应该部署库存，在何处应该消灭库存；其次要考虑库存部署的合理性，结合行业特征、供应商布局、供应商服务水平、缺料或缺货的机会成本、物流管理的复杂度等综合测算合理的库存水位，即部署多少库存是合理的。例如，对于汽车整车厂而言，由于其计划稳定性强、物料标准化程度高、供应商服务水平高（主要零部件供应商都在整车厂附近建厂或者设置仓库），其物料大部分都采取JIT准时化供货的模式，在进行库存部署规划时，厂内设置的库存水位较低，但要求供应商储备一定的库存水位。

10.企业发展的扩展性与柔性

智能工厂以客户为中心的价值导向，决定了其产品不会一成不变，工厂规划时要考虑新产品的导入。比如，某汽车零部件企业，过去以生产手动档汽车拉索为主，而在规划新工厂时，需要考虑其产能逐步向自动档汽车拉索及相关产品转移，工厂需要兼顾未来产品的兼容性，采用标准化的设计理念去配置资源。某家电生产企业，其所生产的产品目前还没有被替代的趋势，生产工艺经过多年的技术沉淀与积累已经达到一个相对稳定的状态，在规划新工厂时，布局上可以根据该产品的特征参数定义布局、厂房尺寸和建筑参数，但面对市场和客户越来越多的个性化需求，以及市场需求淡旺季明显的特征，在其详细布局、流线设计、产线设计等方面应考虑采用个性化、柔性化、通用化的设计理念进行配置资源。

11.节能减排原则

工厂的布局规划与节能减排息息相关，比如：厂房的轮廓和高度设置，如何保证既能满足工艺需求，又能充分的利用自然的通风采光；暖通的管道排布和生产设备的管线如何在保证不干涉的情况下，做到占用空间最小；空压机的余热回收系统可以将工厂产生的废热用至生活用水；冰蓄冷的空调机组可以利用夜间的用电波谷进行电制冰，白天使用冰来制冷；厂房的屋顶可以铺设太阳能光伏等。规划过程中，需要通过开发相应的设备接口，实时对能源消耗情况进行量化的管理。

12.可参观性原则

相对于传统工厂，智能工厂不仅要为员工打造更舒适的作业环境、更理想的管理环境，也要让客户有更好的体验感和信任感。较高的参观性并不等于刻意投入只供参观的线体或设备的“面子工程”，而是在规划之初，把需要参观的景点（能力、优势、亮点、创新点等）设计并合理的嵌入智能工厂中，比如：挑空的专业参观连廊，在系统性参观的同时，也确保了作业人员不受参观者影响；将智能物流、智能生产核心区域、品质保障能力等与参观通道进行融合，以展示智能工厂的核心能力；在参观路线中设置精益道场、员工休息区、企业宣传板等体现企业文化的区域内容；在参观路线中设置工厂数字化控制室，可结合数字孪生体向参观者讲解实时的工厂运营情况等。

四、物流规划的步骤

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。如图3-2所示为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。