航天企业智慧物流发展路径研究与实践

时间:2023-06-17 11:55:02 来源:网友投稿

武瑞清 夏华凤 王 翀 孙晓涵 于伟佳

北京中天鹏宇科技发展有限公司

智慧物流,旨在实现物流资源和服务的自动化、信息化和智能化,并通过数据资源的互联共享、动态感知及决策分析,实现物流资源和服务的高效配置,促进全产业链提质增效。智慧物流内涵丰富,专业化类别范围广,精准化服务特色鲜明。在“工业4.0”“互联网+”等政策发布与实施的大背景下,物流作为智能制造的必要环节,迫切需要实现智慧化升级改造。

航天企业物流具备一定的规模化、集约化和专业化特征,对比社会常规物流,有一定的专业特质区别。航天物资和产品高环境、高技术,多品种、小批量的高可靠性需求,以及安全保密提出的高标准要求,对航天企业物流的存储、运输及数据管理,提出了专业化要求,不仅要实现物流的敏捷化、信息化和智能化,还要确保物流服务的高质量安全可靠。航天物流能力建设经过多年的战略引领,基本实现了以用户、物流中心和供应商一体化的供应链管理模式,为科研生产任务的顺利完成保驾护航。

随着智能制造的加速发展,航天物流的智慧化发展迫在眉睫。本文基于智慧物流的发展特征,对航天企业智慧物流的发展路径进行分析研究,并对初步实践结果进行总结,据此提出航天智慧物流发展的可行性建议,以此提升航天企业的物流管理实效。

物流是贯通原材料供应、生产制造和产品销售的重要链条,整体上以供应链管理为核心,实现物资选用、采购、仓储、质检和产线配送,产品齐套、包装、配送和交付等环节的体系化管理,是企业降本增效的基石。物流能力建设融合了基建工程、仓储设备、包装设备、运输车辆,以及信息化系统和物流管理系统等。现代物流发展可以概括为物流自动化、物流智能化、智慧物流3个阶段,其中物流自动化是指利用技术化装备,被动感知物流状态和命令,并完成自动执行,典型特征为利用巷道式立体库完成物资的自动仓储和存取,概括为“感知命令,自动执行”;
物流智能化是在自动化的基础上,具备实时状态感知和分析,并科学决策和精准执行,是自动化硬件设备、供应链管理系统及物联网的有机组合,概括为“状态感知、实时分析、科学决策、精准执行”;
智慧物流是在实现物流智能化的基础上,通过物联网技术的深度应用,融合互联网与实体物流网络,最终达到自主决策和学习提升,实现物流体系的不断进化和迭代升级。

航天企业物流起步早、发展快,具有一定的专业特质,不仅融合了现代化物流发展技术,同时结合航天科研生产型号任务需求,构建了特有的航天企业物流管理模式,总体上已经达到了物流智能化发展水平。但是,航天物流能力建设时间、地域跨度大,物流设备设施相对分散,集约化能力弱,各信息系统独立运行、各自为战。由此存在以下问题:一是大部分仓储库房为“老、破、小”建筑,土地利用率低、仓储环境不佳;
二是物流工艺布局未统筹优化,工艺流程不畅、物流效率不高;
三是物流信息系统未实现有效整合,存在信息孤岛,信息共享机制不健全。

为充分探索适于航天企业物流的智慧化发展路径,结合智能制造对物流的迫切需求,有必要构建“统一选用、统一采购、统一仓储、统一包装、统一质检、统一配送和统一结算”的智慧物流体系,整合现有库房资源、统筹调配仓储能力、优化物流工艺布局,辅以先进的智能仓储物流设备设施,以及具备智慧化决策能力的物流供应链管理系统,实现“动态感知、实时分析、精准执行、智能决策”,保障航天企业科研生产任务高质量完成,实现具备航天企业特色的智慧物流。

物流仓储是生产制造业中首、末端重要环节。首端即原材料、元器件等型号研制生产物资的供应与保障,是保障科研生产的前段关键环节;
末端即型号装备产品的齐套存储、备件包装及交装勤务运输,是保障型号装备产品的质量和安全的关键后端交付用户环节。

航天企业智慧物流要突破现有的困境,不仅要解决物流资源现状能力不足的问题,还要从资源条件整合、工艺流程优化、物流供应链管理信息化能力提升等方面,深入挖掘存量资产价值源泉,并适度超前分阶段探索开展智慧物流能力建设,具体路径研究如下。

1.统筹规划,整合优化现有物流资源

统筹集约、协调配套。统筹考虑企业现有物流能力与未来承接任务的良好衔接,结合企业统筹建设及现有能力,由上级机关牵头组织,对下属各级次企业单位的物流资源和能力进行整合、调配,着眼于最大程度发挥智慧物流在未来产业发展的地位和作用,重点突出智慧物流发展的总体规划布局和工艺流程优化,对能力资源分配进行协调配套优化。

两化融合、协同高效。充分利用物流信息管理系统,结合现有的物流供应链信息化管理软件,做好信息化与自动化仓储设备的两化融合,规范工作环节、顺畅管理流程,实现物资库存信息及时准确,物资存储管理的协同高效运转。

关注成本、注重效率。一是按照物资和产品全类别,综合考虑存储周期、存储环境和存取便利性等因素,对仓储库房布局和仓储设备的布设进行优化,充分利用立体空间,缩短物流距离,以实现高效率、低成本的物资保障。二是统筹优化物资和产品交付配送路径,实现高效、精准配送。

2.流程再造,构建智慧物流工艺布局

物资供应是航天企业生产制造的一个重要物流环节,是实现智能制造的重要基石。由于航天型号任务规模大、合作配套单位多,存在流程环节复杂、任务交叉多、沟通工作量大等问题,尤其在物料配送至生产线端,对于线边库的需求和工序要求难以达成一致意见,对物流的统一运作造成了难以逾越的桎梏。

要实现物流的高效运转,应通过物流工艺布局再造,彻底破除原有固化、繁琐的物资供应方式,实现供应链路的全面升级、优化。从根本上解决各单位间的界限,制定生产线端的统一要求,真正实现由物流中心统一向生产线精准配送。一是将原有的人力齐套物资环节,优化为智能机器人(AGV)自动化搬运类设备齐套物资;
二是将原有的由各企业单位配送至生产线,优化为统一由物流中心直接配送至生产线,省掉多次重复的仓储、配送环节,实现工艺流程的深度优化。

3.升级改造,逐步构建智慧物流体系

为实现航天企业智慧物流,应结合航天装备产品的研制生产特点因地制宜,采取非标定制的自动化存储立体货架,充分利用有限的场地资源,同时重点开发智能仓储物流软件系统,具备仓储物流管理的智能化、实物流转的信息化,以及资金流的规范化,全面融合硬件和软件应用,确保型号装备产品所需物资的高效率和高质量保障供应。智慧物流架构由应用决策层、智能化作业、数字化运营、感知与决策技术和执行层技术体系5部分构成,如图1所示。

图1 智慧物流系统功能架构图

鉴于航天企业物流发展基本处于智能化物流的起步阶段,建议后续发展路径可以按照智能物流深度发展期、智慧物流探索期逐步推进,在技术和实际应用成熟后,转入智慧物流应用阶段。在智能化深度发展期,一是在整合现有场地资源的基础上,将现有库房升级改造为智能仓储库房,结合场地资源条件和存放物资类型,设计高层模块式可拼接货架,采用智能机器人、巷道式堆垛机等物资拣选设备,同时开发智能仓储物流控制系统,节约场地条件、提高空间高度利用率,实现物资的自动化立体式存储;
二是对实物流的时态感知予以全面建设,针对航天型号物资种类繁多、尺寸大小不一、包装形式不一致等特点,开发专用条码规格、射频识别(RFID)应用技术等多种手段,贯穿采购环节、仓储物流及供货环节,实现实物流的实时状态感知,快速把握物资供货节奏和周期。

在打通实物流和信息流的基础上,基本实现了物资仓储物流供应的信息化,想要具备智能化还需要引入仓储物流的智能决策系统,需要进一步延伸至生产物流环节,根据生产进度节拍形成物料清单(BOM),从而对仓储物流环节提出生产物流任务需求,实现物资采购供应链的延伸和多环节的高效协同。在技术手段方面,需要强化采购供应链的供应管理能力,采购环节强化物资选用管理和供方管理,仓储物流环节引入实物态势感知和可视化监控,后台需要统筹采购任务计划和供货周期、资金流的合规管理,物流配送环节确保勤务运输任务的统一调度和实时定位导航,全供应链管理链路引入智能管理决策系统,将采购、仓储、物流、供应、生产环节全面集成,并建立强大的数据库管理和监督管理,建设过程中需要建立行业统一标准、数据编码的统一,引入协同共享的物联网,实现与企业网的有效融合,同时融入可标识、可感知和可识别等硬件手段,实现型号装备产品所需物资的大数据管理和分析决策,确保全覆盖。不仅保障物资供应的高效率,同时确保合规管控,总体上形成全面、统一、智能的高效智慧物流体系。

1.资源整合,物流仓储能力有效提升

充分贯彻全企业统筹规划的指导思想,坚持科学发展、整体规划,实现了布局统筹、能力统筹、实施进度统筹。通过全企业各级次单位的场地资源调整及布局优化配置,按照功能分区明确、工艺流程合理、资源配置集中、配套协作紧密的原则,完成了各级次单位的库房场地资源再分配,并完成了“老破小”库房的升级改造,提升了符合数字化、标准化、智能化的装备生产和物资仓储配送能力,提升了企业科研生产能力及核心竞争力。

2.智能改造,实现物流“两化”管理

引入智能仓储物流先进技术装备,建设“智能料箱机器人+多层货架”模式的智能立体仓库,提升资源利用率,优化功能分区,降低搬运过程及存储过程

中所损耗的时间,提高齐套效率,实现了元器件仓储管理的智能化。配备物流车辆综合调度管理系统,实现了勤务保障车辆的综合调度及RFID仓储管理的信息化,具体功能架构如图2所示。

图2 物流车辆综合调度管理系统结构图

“十四五”期间,航天企业装备产品生产制造的批量化、产品用途细分、产品质量提升,对物流保障工作提出了高质量要求。现阶段,智慧物流发展处于蓬勃发展期,航天企业作为战略引领型的高技术企业,对高效、集约和智能的智慧物流需求迫切。本文通过分析航天企业物流发展现状,对标智慧物流发展特征,提出了针对性的发展路径,并总结了初步的实践成果,以期有效推进航天企业智慧物流快速发展,为我国航天事业的蓬勃发展作出一定贡献。

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