01 概述

        在制造業(yè)領(lǐng)域，有一大類(lèi)產(chǎn)品為機電類(lèi)產(chǎn)品，其范圍非常廣，包括機械設備、電氣設備、交通運輸工具、電子產(chǎn)品、電器產(chǎn)品、儀器儀表、金屬制品等及其零部件、元器件等。這是我國制造業(yè)的主要組成部分，據媒體報道，我國2021年機電類(lèi)產(chǎn)品出口約2萬(wàn)億美元，占我國外貿出口比重約60%。其中除了包括我們熟知的汽車(chē)、家電外，還包括飛機、火車(chē)（高鐵）、輪船等大型交通運輸機械類(lèi)產(chǎn)品。

        我國的機電類(lèi)產(chǎn)品制造企業(yè)比較分化，既有大型的高端產(chǎn)品，如高鐵、飛機、汽車(chē)等，也有大量的低端產(chǎn)品，如各種工具、電子電器產(chǎn)品等。其物流也體現出這一特點(diǎn)。大型企業(yè)的場(chǎng)內物流正在向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，而更多的中小企業(yè)，由于規模有限，其物流仍然停留在傳統的水平，缺乏規劃、缺乏管理、效率低下，并且也不受重視。

        本文論述機電類(lèi)產(chǎn)品制造業(yè)物流的特點(diǎn)和難點(diǎn)，主要是針對大型機電產(chǎn)品制造業(yè)企業(yè)而言，然而其對中小企業(yè)也有一定的參考意義。之所以要將機電產(chǎn)品制造與其他產(chǎn)品，如食品、藥品、鞋服等區分開(kāi)來(lái)，主要還是他們之間存在很大的差異。這種差異會(huì )導致生產(chǎn)組織、關(guān)鍵技術(shù)、物流組織和處理都有很大不同。

02 機電產(chǎn)品制造業(yè)物流的基本內容

        本文所講機電類(lèi)產(chǎn)品制造業(yè)物流主要是指生產(chǎn)過(guò)程中的原材料、半成品、外購件等物料的物流，制成品物流不在本文討論范圍。

        與其他類(lèi)產(chǎn)品制造過(guò)程一樣，機電類(lèi)產(chǎn)品制造過(guò)程也是從原料到成品的一個(gè)過(guò)程，主要包括零部件生產(chǎn)、半成品生產(chǎn)，以及整機裝配等過(guò)程。其中尤其以整機裝配最具有代表性。原料（包括各種零部件）從倉庫中發(fā)出，進(jìn)入指定的生產(chǎn)單元進(jìn)行加工或裝配，最終生產(chǎn)成品下線(xiàn)。在這一過(guò)程中，產(chǎn)生了一個(gè)特有的概念叫線(xiàn)邊庫。線(xiàn)邊庫就是生產(chǎn)線(xiàn)邊的原料暫存庫的簡(jiǎn)稱(chēng)。從配送中心過(guò)來(lái)的物料，按照生產(chǎn)用量，會(huì )分批次及時(shí)送達生產(chǎn)線(xiàn)邊。為了維持連續生產(chǎn)和提升生產(chǎn)效率，在線(xiàn)邊需要保留一定的原材料和零部件庫存，這就是線(xiàn)邊庫的基本作用。很顯然，線(xiàn)邊庫要恰如其分，過(guò)大自然場(chǎng)地不允許，因為線(xiàn)邊的空間非常有限，過(guò)小的話(huà)，頻繁的補貨會(huì )使得物流非常吃力，甚至會(huì )影響生產(chǎn)的連續性。關(guān)于這一點(diǎn)，其實(shí)也對生產(chǎn)線(xiàn)的布置提出了需求，即生產(chǎn)線(xiàn)不能僅僅只考慮生產(chǎn)設備的需要，還要考慮物流作業(yè)的需求。然而，在實(shí)際生產(chǎn)線(xiàn)設計時(shí)，對物流需求的考慮往往不充分，這樣的結果就是在實(shí)際作業(yè)時(shí)，物流往往不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求，或者是物流的成本過(guò)高。

        物流在機電生產(chǎn)制造車(chē)間的地位非常高。在我早年去德國參觀(guān)SEW的工廠(chǎng)時(shí)，負責接待的工程師告訴我，他們的工廠(chǎng)主要由兩部分組成，其一是生產(chǎn)系統，即構成整個(gè)生產(chǎn)功能的各車(chē)間及其生產(chǎn)設備和流程，其二是物流系統，即支撐整個(gè)生產(chǎn)流程的物流系統，由7個(gè)倉庫和相應的輸送系統構成。他詢(xún)問(wèn)我參觀(guān)哪一部分，然后再確定參觀(guān)路線(xiàn)和參觀(guān)重點(diǎn)。由此可見(jiàn)，一個(gè)現代化的機電產(chǎn)品制造企業(yè)，物流是何等重要。事實(shí)上，物流在所有機電產(chǎn)品制造業(yè)中占有很大的比重，無(wú)論是設備投資還是空間的占用，其比重都不比生產(chǎn)系統少。然而，長(cháng)期以來(lái)，我國的制造業(yè)，對物流的認識還沒(méi)有上升到這一高度，這也從一個(gè)側面反映我國制造業(yè)水平整體還是處于較低的水平。

        在工業(yè)制造4.0時(shí)代，物流對制造業(yè)的作用至關(guān)重要，物流系統本身的升級換代也變得非?？?。以汽車(chē)制造的總裝車(chē)間為例，過(guò)去的固定的流水線(xiàn)生產(chǎn)模式已被更為柔性化的生產(chǎn)線(xiàn)所取代，柔性化生產(chǎn)線(xiàn)的改變提升了系統應對定制化生產(chǎn)的能力，對物流也提出了更高的要求。表面上是物流的供給模式發(fā)生了巨大的變化，由過(guò)去單一模式變化為多種模式，而更深層次的變化則是物流的及時(shí)性、可定制化、透明化、自動(dòng)化等方面的升級。

03 機電產(chǎn)品制造業(yè)物流的特點(diǎn)

        長(cháng)期以來(lái)，機電制造業(yè)物流往往屬于從屬地位，甚至不受重視。一個(gè)企業(yè)，要經(jīng)過(guò)很長(cháng)時(shí)間探索和實(shí)踐以后，才明白物流對于生產(chǎn)的重要性。所以，我們看到的情況往往是，物流部門(mén)一開(kāi)始是不受重視的，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其重要性才逐漸體現出來(lái)。

        在大多數人的認知中，車(chē)間布局主要以生產(chǎn)工藝為主。因此，物流的設計，往往會(huì )在車(chē)間布局完成后才著(zhù)手設計，這樣所受限制自然就很多，這是與流通領(lǐng)域明顯不同的。當然，很多車(chē)間設計，最終仍然要考慮物流的需求，否則就會(huì )導致生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。但這種限制始終客觀(guān)存在。

        機械制造業(yè)倉庫類(lèi)型多樣，原料、外購件、半成品、成品等，每種類(lèi)型倉庫面對的物料型式更是千變萬(wàn)化。尤其是特型物料（長(cháng)大件、非規則件、超重件等）往往占有相當大的比重。因此，這類(lèi)物流系統的設計相對比較復雜。各種存儲技術(shù)，如立體庫、高架庫、平置庫等往往存在于一個(gè)工廠(chǎng)，多種立體庫的型式并存現象普遍，配送到線(xiàn)邊的難度很大。以SEW德國工廠(chǎng)為例，有鋼材原料庫（長(cháng)大件，分為線(xiàn)材和板材庫兩種），毛坯庫（重型為主），半成品庫，外購件庫，成品油漆后緩存庫，包裝后成品緩存庫等，每個(gè)倉庫各有特點(diǎn)，對應了不同的生產(chǎn)車(chē)間和工藝。

        配送物料的多樣性和特殊性，使得自動(dòng)配送變得困難。特別是異形件和長(cháng)大件，對配送帶來(lái)很大困難。機械制造車(chē)間，一般環(huán)境均比較惡劣，灰塵、油漬不可避免，進(jìn)一步加劇了配送的難度。無(wú)論是AGV還是穿梭車(chē)，均很難適應這樣的環(huán)境。

        線(xiàn)邊庫是制造業(yè)工廠(chǎng)物流的一個(gè)特點(diǎn)。有時(shí)，為了充分利用有限的空間，不得不采用配方托盤(pán)的型式進(jìn)行配送，所謂配方托盤(pán)是指按照生產(chǎn)節拍要求，將多種物料按比例組合在一個(gè)托盤(pán)上，這樣就解決了線(xiàn)邊庫空間小，配送不及時(shí)的問(wèn)題。

        柔性化的要求是工廠(chǎng)物流的一個(gè)特點(diǎn)。尤其是到工位的配送，國外早在90年代即已經(jīng)考慮采用AGV等柔性設備完成到工位的配送。在工業(yè)4.0的要求下，不僅要做到柔性化，還要透明化。即整個(gè)物流過(guò)程是透明的。不僅配送過(guò)程透明，整個(gè)庫存也是透明的。

        以前我們理解的工廠(chǎng)物流，可能會(huì )影響生產(chǎn)效率，但在工業(yè)4.0時(shí)代，物流被賦予了新的意義，即物流對生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。要理解這一點(diǎn)其實(shí)也不難，物料在存儲和配送過(guò)程中的質(zhì)量保持，被認為是影響生產(chǎn)的基礎環(huán)節，而配送的準確性則被認為是保持生產(chǎn)質(zhì)量更重要的環(huán)節。

04 機電產(chǎn)品制造業(yè)物流的難點(diǎn)

        機電制造業(yè)工廠(chǎng)物流的特點(diǎn)，其實(shí)即其難點(diǎn)。從規劃角度看，物流受生產(chǎn)線(xiàn)布置的限制是客觀(guān)存在的現實(shí)。物流與生產(chǎn)工藝緊密配合，物流應為生產(chǎn)服務(wù)，這是工廠(chǎng)物流的特殊性，也是其目標所在。如何全面了解生產(chǎn)工藝的要求，是完成物流設計的基礎性工作，這就是為什么對每一項生產(chǎn)物流的設計，都要花費更多的實(shí)踐去了解去體驗的根本原因，每一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝往往是不同的，人們在其它項目獲得的經(jīng)驗，往往不具備直接的借鑒和指導意義，更不用說(shuō)照搬經(jīng)驗了。生產(chǎn)物流還存在一個(gè)不斷迭代和完善的過(guò)程，這需要物流做積極的配合，有些完善甚至是由物流發(fā)起的。

        機電產(chǎn)品，尤其是一些大型機電產(chǎn)品，如汽車(chē)、高鐵、飛機、礦山機械、起重機、工程機械等，有些零件或部件不僅尺寸大，而且重量很中，對存儲和搬運都帶來(lái)很大困難，這是這類(lèi)制造企業(yè)物流的難點(diǎn)之一。存儲方面，如何設計存儲單元，以應對各種規格尺寸的產(chǎn)品，并非一件容易的事情，無(wú)論是托盤(pán)載具、貨叉等零部件的設計，還是堆垛機、輸送機、AGV的整機設計，都面臨非標設計的挑戰，有些異型產(chǎn)品，如圓形件、長(cháng)大件、大型軸承、模具、電機等，需要采用特殊的夾具才能完成搬運和儲存，對設計者來(lái)說(shuō)更是一種挑戰。盡管車(chē)間一般會(huì )給物流留出一定空間，但往往空間有限，尤其是通道狹小，難以適應長(cháng)大件的搬運。此外，長(cháng)大件和重型零件，對現場(chǎng)搬運和操作都需要設計專(zhuān)門(mén)的工具才能完成，這對于物流設計者的確不是一件輕松的工作。

        對于一個(gè)大型的制造業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，車(chē)間和倉庫往往不止一個(gè)，并且分布很廣。一方面是物流路線(xiàn)過(guò)長(cháng)，不僅影響效率，更為重要的是大大增加了設備和運營(yíng)成本，并且對物流技術(shù)的選擇帶來(lái)挑戰；另一方面是物料、托盤(pán)、工位器具等交叉搬運，順流、逆流兩個(gè)方向相互干涉，常常導致物流路線(xiàn)設計非常困難。這也是制造業(yè)工廠(chǎng)物流的難點(diǎn)之一。

        大型制造業(yè)一般采用流水線(xiàn)生產(chǎn)，生產(chǎn)節拍要求很?chē)栏?，物流的作用是保證生產(chǎn)節拍的順利進(jìn)行。這件事表面看沒(méi)有什么難度，但實(shí)際情況卻并非如此。生產(chǎn)工位經(jīng)常會(huì )遇到缺貨或零部件存在質(zhì)量問(wèn)題要求換貨的情形，這就是一個(gè)巨大的挑戰。一方面，物流與生產(chǎn)要緊密協(xié)作，一旦發(fā)生問(wèn)題，要求物流在最短時(shí)間做出響應，這就是所謂的管理透明化的需求，要求問(wèn)題要同時(shí)呈現到各有關(guān)部門(mén)，并能快速有效做出反饋。另一方面，物流的響應時(shí)間要短，要將生產(chǎn)的影響降到最小。

        與流通領(lǐng)域不同，機電制造業(yè)生產(chǎn)物流雖然物流量往往不是很大，但其峰值往往很高，因為要求所有工位均要在開(kāi)工前完成一次配送，流程越復雜、物料越多的車(chē)間，難度就越大。在設計時(shí)，要特別關(guān)注這一方面的需求。有時(shí)沒(méi)有辦法，只能采取提前上班的方式予以解決。實(shí)際上，對很多制造業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，物流是最辛苦的部門(mén)。

05 結束語(yǔ)

        機電產(chǎn)品制造企業(yè)物流是一個(gè)特殊的行業(yè)，但同時(shí)也是一個(gè)市場(chǎng)廣大的行業(yè)。研究這一行業(yè)的物流解決辦法具有現實(shí)意義。

        總體而言，這一行業(yè)的廠(chǎng)內物流面對非標的挑戰往往是一種常態(tài)。不僅是每個(gè)具體企業(yè)的產(chǎn)品不同，工藝要求不同，而且是產(chǎn)品本身的非標程度很高。尤其是長(cháng)大件、重型零部件的處理成為物流面對的難點(diǎn)。很多情況下，需要設計專(zhuān)門(mén)的物流設備，包括工具、托盤(pán)、貨叉、夾具等，這是其特點(diǎn)和難點(diǎn)所在。此外，多車(chē)間、多倉庫、逆向物流導致的一些列問(wèn)題，如路線(xiàn)過(guò)長(cháng)、線(xiàn)路過(guò)于復雜、物流技術(shù)選擇的多樣性等，都是其難點(diǎn)。

        研究機電產(chǎn)品制造企業(yè)物流解決方案，不僅要從理論方面入手，總結、歸納出共性的東西，而且更要深入實(shí)際，了解每個(gè)企業(yè)生產(chǎn)工藝對物流的需求是什么，了解每個(gè)企業(yè)的個(gè)性化的需求。這樣才能有效的解決問(wèn)題。

        機電產(chǎn)品制造業(yè)物流的非標程度很高，因此，本文的分析，主要還是停留在概念方面，因為無(wú)法以一個(gè)具體的案例來(lái)說(shuō)明這一問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，所以只能放棄案例部分。每一位讀者應該知道的是，要完成機電產(chǎn)品制造企業(yè)物流系統的解決方案，是一項充滿(mǎn)挑戰性的工作，不僅需要有多方面的經(jīng)驗，而且需要有腳踏實(shí)地的工作方法，從具體的企業(yè)入手，認真且充分調研，充分論證，才有可能取得期望的結果。

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