工廠物流規劃
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工廠物流規劃范文第1篇
世界經濟一體化的步驟越來越快，中國的各行各業都在這個關鍵時刻，抓住機遇努力發展，為迎接世界同行的競爭作最后的沖刺，許多企業都在擴大生產規模，調整產業結構，盡可能多的占取市場份額，這種大的歷史背景也為我們工程設計者提供了更多的市場，愈來愈多的新廠區、工業園區在規劃建設中，這些建設在不久的將來將會對我們的國民經濟起著巨大的作用，作為工程設計和規劃者，我們應感到任務的艱巨。因為工程設計的周期、或許為了博得并不精通技術的業主的歡心，我們往往在工廠布置中過份追求構圖的美觀，甚至不惜將民用建筑的、城市設計的并不適合于工廠設計的東西強硬的搬到工廠設計中來，而忽視了滿足工藝流程，獲得最佳物流途徑，才是我們工廠平面布置設計的靈魂和主題。
一．我們首先來看看什么是工廠設計？什么是工廠總平面布置設計？
從已有的一些資料只對工廠設計作過零星間接的描述，許多人只知道“工廠設計就是設計工廠”，就是設計廠房，布置設備，工廠總平面布置就是將廠內各建筑物布置在所劃定的區域內，實際這些認識都無法準確概況工廠設計最新的含義。
西方國家對工廠設計的認識：近半個世紀以來，美國涌現出一大批工廠設計專家，發表了大批有關工廠設計方面的專著，可作為西方發達國家的代表。例如：Muther發表于70年代的三本著作影響最大，特別是《系統平面布置》，奠定了現代計算機布置的基礎，成為世界通用的平面布置法。T ompkins是美國“新興的技術巨人”著作頗多。Apple給工廠設計的定義為“為生產系統或服務系統進行分析、構思、設計，并付諸實施。設計通常表現為物資設施的一個平面布置或一種安排，用以優化人員流、物資流、信息流以及有效、經濟、安全地實現企業的目標的措施間的相互關系”Apple的定義有點長，但卻十分透徹地指出了工廠設計的實質及表現形式。德國的《工廠系統設計手冊》指出“工廠設計應理解為對未來行動的一種思維上的超前步驟”，“工廠設計的任務是…..為工廠創造完成企業目標、社會功能和國民經濟功能所需要的先決條件。工廠設計要保證生產工藝流程正確、經濟，人員在良好的工作條件下進行工作”。
從以上我們可以看出，工廠設計是一個系統工程，工廠平面布置中物流貫穿整個過程。
目前國內外對工廠總平面布置的認識的出發點有稍微的差別，國內搞總圖的多為學城市規劃專業的或與之相關的專業，因此對環境和建筑空間的處理更加注重一些，而國外搞工廠總平面布置的首先是從工藝入手，從流程和物流分析開始。
但是國內對物流在工廠總平面布置中也是提到的，比如國內對工廠總平面布置有這樣描述的：“工業建筑總平面設計是對廠區場地范圍內的建筑物、構筑物、露天堆場、運輸線路、管線、綠化、及美化設施等作全面合理的相互配置，并綜合利用環境條件，創造符合工廠生產特性的統一的建筑群體。”從中我們可以看到“全面的合理的相互配置”，“符合工廠生產特性的”的詞，何謂生產特性，是否可理解為工藝流程，物流線路。
無論是工廠設計或是工廠總平面布置設計的概念，無論是國外或是國內，物流都是其布置的核心及其依據。
二．那么我們又來看一看什么是物流？什么是工廠物流？什么是物流系統？為什么物流對工廠總平面布置很重要？
（1）物流
物流是指社會物質資料從生產一直到消費前的全部流通過程。包括包裝、發貨、保管、庫存管理、流通加工、生產制造、運輸、發送等各項活動。由此可以看出，物流貫穿于全部流通過程，是綜合的系統的整體。
（2）工廠物流
工廠物流系指工廠從原材料進廠，經過儲存、加工、制造、裝配、包裝、直至成品出廠生產過程中的物料（包括原料、材料、半成品、配套件、成品）在倉庫之間、車間之間、工序之間每個環節的流轉、移動和儲存（含停滯、等待），它貫穿于整個生產過程的始終，形成一個有機的整體，稱為工廠物流。
這里應該說明一點，這里所說的工廠物流是一個不很全面的概念，它沒有體現工廠物流的全部，實際上應該僅僅是生產物流，而工廠完整的供應鏈，工廠和社會物流的綜合，應該包括：供應物流、生產物流、銷售物流，國外跨國公司幾乎都建立了自己的完整供應鏈系統，而國內大型企業正在逐步開始這方面的探討，有些集團已初步建立。
生產物流交織在生產工藝流程之中，西方國家企業的生產廠長主管物流，主管生產物流系統的運行、組織和合理性。
（3）物流系統
物流系統是指在一定的時間和空間里，對其所從事的物流活動和過程，以系統的觀點，系統工程的理論和方法，進行分析研究，使持續不斷流轉的物料實體占用最少的時間和空間。把物流活動的諸多環節聯系起來，使各子系統的合理性又能符合整個系統的合理性，最終達到工廠物流系統的合理化。
從以上物流概念中可以看出，物流活動與工藝流程是同步的，工藝流程從物流的連續性、時間性、穩步性和有序性等方面進行控制。如果工廠總平面布置不合理，使工廠物流大的流向迂回、倒流以及過遠運輸等不良現象，對工廠所造成的損失將是巨大的、深遠的。
三．讓我們再來看一看理查德.繆舍的平面布置方法，從中我們是否可以找到有關物流與總平面布置的一些關系。
理查德。繆瑟先生是工廠布置方面國際公認的權威人士，其所著名著《系統布置設計》（Systematic Layout Planning 簡稱S.LP）是物流系統合理化的基本分析技術，從物流定量分析與各車間、作業區的密切關系結合，求得合理的系統布置，是使物流移動距離和時間最小，往返、迂回最少的可靠技術。
（一）SLP分為四個階段：
1．第一階段---確定位置
指要進行布置的工廠（工業園）廠址或設施的位置，也可以是老廠改、擴建的位置。
2．第二階段---總體區劃
指在要進行的地區確定一個總體布置。
3．第三階段---詳細布置
確定每一臺具體機器及設備的位置，包括建筑及公用設施。
4．第四階段---實施
每一項布置設計都要經過以上四個方面，而對于我們設計院來講，最重要的還是第二和第三階段。
（二）SLP的程序模式
從上圖中我們可以看出，各個單體之間相互關系除了非物流因素如：消防間距、震動干擾、采光間距等以外，把它們聯系在一起的就是物流關系，尤其是在運輸量很大的機械加工廠，更是如此。根據單體與單體之間的物流關系，結合非物流關系，綜合起來進行總平面布置，然后進行方案論證及評價，是上圖在總圖中運用的具體做法。
物流量大而距離遠，說明這個平面布置不合理，從中可以看出物流在平面布置中的重要性，有時甚至是唯一性。
關于理查德。繆瑟有關物流與平面系統布置的理論與圖表還很多，這里就不一一論述了，我們可從他關于工廠設計中的核心理論中，是用物流將工廠平面設計聯系成一個有機主體，并且使原來只能定性分析的東西，可用計算機定量分析了。
四．簡述物流在工廠總平面布置中重要性的具體體現
人和物的流動是社會和經營中最重要的活動,是我們在規劃布置設計中考慮的最重要的兩個流線。而工廠設計中，物流因素比人流因素往往更加重要和突出，是我們在規劃過程中應重要考慮的因素，它的重要性往往體現在以下幾個方面：
（一）物流順暢是工廠正常生產的必要條件
工廠最重要的活動是生產活動，工廠設計最起碼的條件是要滿足生產，如果一個工廠無法滿足生產，或生產混亂影響到生產，那么這個設計肯定是失敗的。物料流動往往是貫穿整個生產過程，無論是大到一個城市，小到一個工廠都是如此。如果生產過程中物流出現了問題就會影響到生產，嚴重時甚至會造成生產的癱瘓。這方面例子很多，生產過程中也會常常碰到。因此物流順暢是工廠正常生產的必要條件。
（二）物流順暢是工業生產集聚效應的重要保證
把同類企業、產業鏈條關聯密切的廠房在工廠內聚集起來，才能使工業發展組團規模化、土地使用集約化、資源利用效能化、產業配套系列化，從整體上實現技術進步、資源利用、效益提高、機制創新等方面質的飛躍，實現工業的集聚效應，這本身是走新型工業化道路的重要體現，也是走科學發展觀道路的重要途徑。物流運輸因素是把這些企業集結在一起的重要因素，達到集聚效應的重要保證。據有關資料，一個合理的工廠規劃 可使交通運輸線縮短20%-40%。大大提高了生產效率，和節約了時間，達到集聚效應的目的。
（三）物流順暢可大大節約生產成本
據有關資料顯示，在國民生產總值中，流通、物流所占的比例達到20%，就業人口的比例約占50%。在我們購買的商品的價格中，物流費用約有10%。從此也可看出物流對生產生活的重要性 。
在工廠中物流成本所占整個生產成本一般情況下會更高，當然根據不同的產業產品物流成本有所不同，據統計大都在20%以上。一個好的物流流線設計將會大大節省成本，反之則會大大提高產品成本。
這里舉一個筆者曾經設計的工程：中國石油寶雞鋼管有限公司螺旋鋼管制造項目，該項目是西氣東輸的一個配套工程，為西氣東輸工程提供高質量燃氣輸送管道，年產鋼管50萬噸以上，外部物流運輸主要以鐵路運輸為主，內部規劃布置重點要考慮鋼管的物流運輸方式和線路，這是整個設計的關鍵，如果解決不好，將會大大增加物流成本和影響生產效率。廠方技術人員和某設計單位技術人員，通過分析生產流程和現在生產方式，結合地形及鐵路條件，做了一個布置方案,簡化后流程如下圖3.1，建設方組織專家經過多輪討論，覺得流程不太好，在現有生產布局上沒有太大改進，經過多次調整，但始終調不出合理的方案，沒有找到問題的原因。折騰一年后，該項目從別的設計單位轉到我們手上。
通過分析，簡要地說原方案生產線路走了一個“S”形，物流線路加長，另外要經歷兩次汽車倒運，而且還要經過兩次起吊搬運，增加了運輸次數和搬運中鋼管的損傷，大大增加了生產成本。結合鐵路引入條件和物流分析，將布置平面布置方案調整成新的方案，簡化如圖3.2所示，物流線路走直線形，縮短了運輸線路，減少了汽車運輸，減少了兩次起吊搬運。由于物流量很大，僅這兩項就為建設方每年節省物流運輸費用上千萬元，同時還提高了生產速度，減少了部分人力成本。
筆者在多年的工作實踐中，遇到的案例很多，尤其是生產環節極其緊密的時候，在規劃大型工業園的時，物流對其成本影響同樣是巨大的，只是平時很少去分析和研究罷了，或因為資料的欠缺無法進行分析，這里就不一一舉例了。
可以說物流對工廠總平面布置是很重要的一個因素，絕大部分的工業項目將以物料流程――主要由路線決定的，但有時也需根據非物流因素進行調整。這些非物流因素如：污染、生產中的相互干擾、安全等，必須與物流的重要性相比較，并按實際情況加以權衡調整,得出布置方案。
五．總結語
工廠物流規劃范文第2篇
關鍵詞：Quest；車間物流；物流規劃；仿真
中圖分類號：F273 文獻標識碼：A
隨著制造業自動化、智能化水平的不斷提高，企業通過在加工階段提高效率來降低成本的潛力越來越小，目前企業競爭的關鍵在于能否充分運用與制造業密切相關的物流技術，幫助企業縮短占產品生產周期90%～95%的物流時間，提高效率降低成本。同時有資料表明，已運行的復雜制造系統約有80%沒有完全達到設計要求，其存在的問題中60%可以歸結為初期規劃不合理或失誤，其中尤其需要解決生產能力不匹配和現場物流規劃以及布局不合理等問題[1-2]。
隨著計算機仿真技術的不斷發展與成熟，在產品越來越復雜、生產設備和制造系統日趨復雜和昂貴的今天，引入數字化工廠技術，并通過定量的手段來分析和優化各環節，進行工廠建設的成本分析和生產過程變更分析，能保證在可制造的前提下，實現快速、低成本和高質量的制造[3]。尤其在生產線物流的規劃過程中，利用計算機虛擬仿真技術對未來生產現場進行模擬，建立三維物流仿真模型，物流規劃工程師可以直觀地進行物流線路的分析，分析物流的瓶頸點，并提供柱狀圖或餅狀圖的分析工具以便捷地進行物流線路的調整以及物流負荷的調整。因此，它被廣泛地應用于產業園以及廠房的規劃設計中[4-6]。
本文將以某重型機械上市集團公司新規劃的管道生產車間為例進行基于Quest的車間物流規劃與仿真優化問題研究，從車間物流運作模式、運輸工具數量、各類暫存區規劃，以及通道擁塞程度分析等角度進行車間物流規劃與仿真驗證優化，最終得到一個可行并較優的物流方案。
1 車間物流規劃
車間物流規劃即是將車間內的所有生產設備、運輸工具、附屬設施（休息室、衛生間等）和各種作業流程（轉運、倉儲等），依照生產流程，作適當的安排與布置，使工廠的生產活動能夠順利和流暢[6]。
本文以某重型機械上市集團公司新規劃的管道生產車間為例，對其車間物流進行研究。首先利用過程分析與數學計算相結合的方法對物流配送模式、運輸工具數量、暫存區面積進行初步規劃，然后通過Quest仿真軟件進行物流方案的仿真驗證，得到一系列參考指標并進行分析優化，找到較優的物流方案。實現的過程如圖1.1所示。
1.1 車間生產流程
該車間主要包括單層淬火管（六代管）、雙層淬火管（五代管）、拖泵管、法蘭、和彎管等產品生產線。由卷管線生產出的各管件經過各自的生產線加工成型再依次經過熱處理、涂裝以及產出成品運至立體倉庫。車間物流簡圖如圖1.2所示。
卷管線的原材料由門S2經過通道由貨車運輸到卷管線線前端，吊裝上線，然后依次經過縱剪分條，開卷對校平焊，活套等工序，產生管件原材料。該生產線共生產5種類型的管件，分別為單層淬火管、雙層淬火管（由于是復合管，需要兩種類型的管件原料）、拖泵管、彎管生產線的管件原材料，前4種經地下運輸線（圖1.2中藍色線路）分類暫存于法蘭生產線右端的焊管緩存區，彎管原材料則直接由卷管線左端配送至彎管線邊（傳送帶）。
單層和雙層淬火管的原材料由焊管緩存區通過積放鏈（圖1.2紅色線路所示）運至線邊緩存區，部分由行車直接吊裝進行切割下料并除銹焊接，焊接所需的法蘭由法蘭輸送系統自動配送到達，焊接完成的產品由地下運輸線輸送至U形熱處理線，熱處理線采用單件懸掛方式流動生產，然后再經懸掛鏈送至涂裝線緩存區，管件在緩存區進行分類裝框，再經拋丸，涂裝形成成品，最后在涂裝區的左側區域進行貼標、打包、小貨車運送入庫。與單層和雙層淬火管不同的是，拖泵管焊接線的成品直接通過軌道電動車運送至涂裝線進行加工而不進行熱處理，但其后的加工過程與上述類似。
彎管原材料由焊管線通過傳送帶運至線邊緩存，此線類似復合管，每一個成型的彎管毛坯需要同廠外配送的內管一對一進行組合，加工地點與法蘭組裝地點相鄰，成型的彎管再經過涂裝拋丸成品打包運至車間內的立體倉庫。
眼切產品則是原材料由廠外運至加工地點，完成之后由小貨車運至立體倉庫入庫。
根據車間設計規劃的需求，本文主要對物流運作模式、各緩存區以及線邊庫存量、運輸設備數量進行設計規劃，然后進行Quest仿真建模，對運輸工具的利用率以及門徑吞吐進行驗證，由此反應出該車間的物流狀況。
1.2 物流配送模式規劃
拉式物流配送是按JIT準時化生產的思想，“在需要的時候，按需要的量配送所需的產品”，通過生產的計劃控制及庫存的管理，追求所謂的“零庫存”或庫存的最小化。其優點為按需配送，避免線邊物料堆積；應變能力強，后方系統支持線邊物料需求的變動；對物料需求的回饋及時性好，配送組盤過程能夠在物料需求指令發出后，全力滿足此指令的需求。缺點為系統分析較復雜，應變的情況較多，隨機性大；存在配送到貨延時的風險。
推式（非JIT）物流配送中物流控制的基本原理是根據最終需求結構計算出各階段的物料需求量，考慮各階段的提前期之后，向各階段物料分揀或配送指令。此種配送方式的特點是流程控制集中依賴于發貨順序表，可對之進行獨立的優化，人員和設備利用率高，但機動性不夠強，每個節點的物料配送主要根據主生產計劃進行安排，按照一定時間間隔配送，線邊庫存水平相對較高，同時也不利于生產過程中各個環節的緊密聯系。
本文所涉管道成型車間的配送流程主要包括：直縫焊接線板材、內管（彎管）、眼切原材料、法蘭的配送。特點為：品種少、批量大、配送頻次低。對此，我們選擇采用一種改進的批量拉式配送模式，其流程如圖1.3所示。
各個需求點的物料低于最低庫存時，便向暫存區發送要料請求，物料暫存區接受指令并向配送人員傳達發貨指令進行組盤和配送。
此種配送方案繼承了拉式配送的優點：按需配送，避免線邊物料堆積；應變能力強，支持線邊物料需求的變動；對物料需求的回饋及時性好，配送過程能夠在物料需求指令發出后，全力滿足此指令的需求，同時由于該車間配送品種少批量大的特點，也避免了JIT模式下系統復雜、反應能力要求過高的缺點。
1.3 配送工具數量規劃
根據物流配送路徑、配送方式以及工藝部門提供的流程規劃和配送工具信息對各個通道內部的車輛數目進行初步分析，具體過程如下。
獲取各種運輸工具的基礎數據：其中叉車的空載速度為1.5m/s，負載速度為1m/s；并獲取各個配送流程的裝載時間和卸載時間等。
1.4 暫存區規劃
該車間暫存區規劃主要為滿足延續性生產的各加工單元線邊最低庫存的規劃。加工單元線邊為滿足生產連續性而設置的臨時庫存，一般直接擺放在加工機器附件的區域以便及時滿足加工需求。線邊最低庫存不僅與生產有著直接聯系，更是JIT生產（或者看板生產等拉式生產模式）的源頭，該管道車間的拉式生產模式如圖1.3所示，最低庫存作為原動力拉動整個配送體系正常運轉。
2 基于Quest的仿真與優化
Quest是達索（Dassault）公司旗下產品Delmia的一部分，是用于對生產工藝流程的準確性與生產效率進行仿真與分析的全三維數字化工廠環境。它提供強有力的交互式仿真建模功能，是用于實現系統過程可視化和確認生產流程決策是否滿足產品生產要求的強大的仿真開發和分析工具。
2.1 Quest建模
利用Quest進行生產線仿真首先要在設計廠房的CAD布局圖以及工藝流程的基礎上建立幾何模型，然后確定幾何模型之間的關聯關系和其對應的仿真參數仿真以及使用SCL仿真語言對仿真模型內在的邏輯進行設定。
該管道車間的部分系統參數與運輸工具參數如表2.1和表2.2所示。
根據廠房規劃的CAD圖紙用Quest建立幾何模型，根據車間工藝流程、規劃的物流配送模式（1.2小節）以及初步評估出的運輸工具數量（1.3小節）等進行邏輯建模，最終模型如圖2.1所示。
然后通過SCL語言控制仿真結果的輸出，包括計數器數值輸出、利用率報表的輸出等。具體過程為：Quest通過編寫的SCL語言將仿真結果輸出到DAT文件中，Excel再通過VBA讀取DAT文件中的數值，最終在Excel中將數據轉化為表達更加直觀的圖表。該實驗中，我們用SCL語言編寫了對各個運輸工具的利用情況和主要門徑（N1、S1、S2）的吞吐狀況的統計分析程序語句，隨著仿真的進行，目標事件觸發程序計數器，將結果輸出到指定路徑的DAT文件中，最后在預先用VBA語句編制好的EXCEL文檔中讀出DAT文件并轉化成直方圖和表格數據。
2.2 仿真結果分析及優化
每天的加工時間為20h，由于該車間的換線周期為3天，即可將此實驗的仿真時鐘設為60h，進行仿真實驗，得到各運輸工具的利用情況如圖2.2所示。
由此可見，該物流方案下，所有配送點均滿足配送及時性，但成品運送（圖中的成品小貨車1和2）的平均利用率偏高，達到了82%。根據經驗值，利用率超過75%，視為不安全，即超過安全閾值（實際生產中總會有類似設備故障等各種異常事件發生，仿真分析中配送工具的利用率如果超過75%，則在實際生產過程中極可能遇到因異常事件發生而無法滿足正常配送的風險），需改善。
將成品入庫的配送車輛數目增加一輛，其他物理模型以及邏輯模型不變，再次進行仿真試驗和數據統計分析，得到的運輸工具利用情況如圖2.3所示。
此時成品小貨車利用率降為了58.2%，所有的配送工具利用率都在安全閾值范圍內，判定方案合理。
在車間物流的研究中，除了運輸工具的工作負荷和利用率至關重要以外，門徑吞吐量也直接反應了相關通道的擁塞程度，從而可以一定程度上衡量該車間的物流狀況是否良好。為了驗證該物流方案是否較優，對改進后的方案再次進行仿真試驗，得到門徑吞吐統計輸出結果如圖2.4所示。
橫坐標統計時間間隔為30min，縱坐標為每30min經過該門徑的車輛數目。圖中顯示，在3個周期的生產中，門徑吞吐最高峰出現在S2門，此時每30min通過測試點的車輛數目最多為12，即最高峰時期，每兩輛車之間經過測試點的平均時間間隔為2.5min，負載速度（實則為車間里最慢的行駛速度）為1m/s，則物流最高峰時兩輛車之間的距離最近為150m，叉車間的安全行駛距離為90m，這個距離遠遠超出安全閾值，即通道暢通，物流狀況良好。
由此，對于該車間從物流運作模式、暫存區的規劃到運輸工具的規劃這一整體的物流方案，可作為工廠產線規劃和持續改善過程中的有效參考。
3 結 論
本文以某管道車間為案例，對其各項物流要素進行規劃，并利用Quest數字工廠平臺進行仿真優化，最終得到一個可行并較優的物流方案。研究表明，利用仿真軟件對生產運作進行仿真，可彌補傳統設計規劃方法所考慮不到的因素，并且快捷方便，效果明顯。此種研究方法可提高企業規劃的準確性，有效地降低規劃成本，不失為工廠物流設計的一個有效方法。
參考文獻：
[1] 高舉紅，陳思宇，劉曉宇. 基于精益設計的生產能力分析與現場物流改善[J]. 工業工程，2010，13（1）：90-96.
[2] 馮定忠，吳能，范佳靜，等. 基于SLP和SHA的車間設施布局與仿真分析[J]. 工業工程與管理，2012（4）：12-25.
工廠物流規劃范文第3篇
北京機械工業自動化研究所是以推廣和發展制造業綜合自動化技術及智能制造技術為目標的多專業綜合性高新技術研究所，致力于工業智能化單元、系統集成及其相關配套技術的開發和應用。主要研究領域有：制造業信息化ERP、企業計算機綜合應用軟件，包括計算機輔助企業管理系統（MIS）、計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）；自動控制與應用工程，包括系統與集成、網絡與通訊、制造過程控制與管理、柔性制造系統、車間級物流系統、自動化立體倉庫、物流技術和自動檢測；工業機器人與人工智能應用工程；機電一體化非標設備的研制和應用工程。
記者：北自所成功實施了很多制造業物流項目。以你們的經驗，制造企業在什么情況下會考慮做物流系統的優化或改善？
匡永江：對于制造企業來說，制造是主業，物流是輔的工作，它的作用是助生產一臂之力。因此，很多制造企業都是在生產技術改造的過程中，“發現”了物流升級優化的需求。以我們曾經實施過的一個項目――某大型板材加工企業生產物流系統為例：該公司由于引進了先進的自動化生產設備，機床能夠24小時不間斷無人生產，但是原有的生產物流系統不是全自動系統，無法匹配高效的自動化生產，制約了生產效率的提高。我們的解決方案是配合生產需要，在生產車間設立自動倉庫系統，與自動化的生產機床對接實現按需自動上下料和信息管理。這樣就滿足了該公司24小時不間斷無人生產的需求，使生產效率大幅提高。
除了被動地改善物流外，制造企業，尤其是一些行業龍頭企業，在新建工廠時往往傾向最先進的生產系統，包括物流系統，以保持和擴大自己的競爭優勢。例如我們的一個客戶，是一家知名的家具生產企業，致力于打造全球知名的品牌。他們在國內外、行業內外調研了好幾年，最后下決心建設一個全新的、先進的智能工廠。新工廠具有鮮明的“智能制造，按需生產”的特點：生產從客戶需求開始人手，根據客戶的房型設計產品，然后客戶可以按照房型選擇該公司的成熟產品模塊，并形成最終方案，工廠定制生產家具。而且整個生產過程實現了不許動、不落地、不返修高效生產。我們給該公司做的生產物流系統規劃和建設，具體包括WMS、WCS、智能堆垛機、AGV、RGV、全自動輸送線、貨架等等。
總結來講，制造業物流就是把各個生產環節串聯起來，物流系統與生產線、生產節拍緊密配合，各種先進的物流裝備都是這個綜合性大系統的重要組成部分，在先進的信息管理系統的統一指揮下實現高效生產。只有物流合理順暢，才能提升整個工廠的運作效率和管理水平。如果物流不順暢，就會影響生產。
記者：制造企業物流系統改善項目的難點是什么？需要注意的關鍵點有哪些？
匡永江：相比較其他行業的物流建設，制造業物流建設更加復雜，因為制造業包含很多不同的子行業，而且各具特點。這也造成了不同的制造業物流系統都有一些自己的獨特性。
從制造方式來分，制造業可分為流程制造業和離散制造業。流程制造業的典型行業如化工業，這種制造的特點是生產與物流融為一體，連續生產必然要求物料配送是連續進行。而且這個行業一般都是高度自動化生產，在生產車間建設規劃時，需對生產和物料配送規劃得十分充分、到位。因此，這類制造業的物流反而是成熟、清晰的，并沒有太大的實施難度。
對于離散制造業，還可細分為產品生產量大的制造業和產品生產量小的制造業。生產量大的典型代表如汽車制造行業、家電制造行業。這些行業由于長期的發展，已經形成成熟的生產模式、物流組織模式，是自動化程度較高的流水線生產。因此，這些行業的物流體系也有了很多成熟的、可借鑒的模式。而對于一些單品產量很少的制造行業，如重型機械加工，這種行業的流程、工藝都十分復雜，而且很多大型或超大型裝備的制造還涉及國家的經濟安全和軍事安全等因素，技術領先的國家往往封鎖技術的外泄，因此我們也很難有借鑒、模仿的機會。這都造成這類型制造業物流規劃和實施的難度很大，很多時候需要專門立項研究。
制造業物流從制造生產的流程上來分，還可分為生產（線邊）物流和通用物流兩大部分。制造企業的通用物流建設，也就是建設用于存儲原材料、輔料、成品的倉庫，和其他行業的倉庫建設大同小異，因此也是比較容易規劃和實施的。
比較難的部分是生產（線邊）物流的規劃和實施。不管是全新工廠的生產物流系統建設，還是改造項目的物流優化和改善，都和生產工藝緊密結合，首先要做好工藝分析，按照生產流程先規劃設計物流動線，再考慮生產設備布局，采用正確的步驟是非常重要的。但是多數國內制造企業對物流并不了解，因此往往先建工廠，購進設備，再考慮物流。這就造成物流系統建設面臨很多限制條件，難以做到最優。這是很令人遺憾的。
記者：您認為造成我國制造企業生產物流系統建設存在問題的主要原因有哪些？如何破解？北自所的優勢在哪里？
匡永江：由于我國原有體制的原因，制造企業在建設項目的時候，都是要找各自行業的設計院去做上廠的設計規劃。對于這些設計院來說，設計規劃的重點不是物流，他們首先會去考慮廠房（土建）和生產工藝等，由于缺少規劃意識，物流規劃也是他們的弱項。我國長期以來制造業物流水平比較低，和這方面有一定關系。現在各個設計院對物流規劃設計的重視程度也在不斷提高，而且隨著項目的增多也取得了很多經驗。但是已經建成的工廠由于企業經營或者市場情況發生了變化，很多都需要進行物流升級優化。
因此我最近就在考慮，北自所能否與設計院強強聯合，把物流規劃設計納入設計院的業務范疇，共同提高制造企業物流系統設計建設的能力。其實在國際上，物流規劃設計通常由專業的物流咨詢公司完成。但是我認為，設計院相比咨詢公司的優勢是有設計能力，能把概念細化和落地。如果我們能夠實現優勢互補，就更能滿足客戶的需求，我們就更有競爭力。
其實在制造業物流領域，北自所還是有一定優勢的。首先，我們有深厚的底蘊。北自所創建于1954年，是原機械工業部直屬的綜合性科研機構，是國內最早從事自動化物流系統集成和自動化立體庫建設的單位，國家科技部指定的全國推廣應用物流倉儲技術依托單位。其次，由于制造業物流與生產工藝、流程管理等密切相關，因此綜合能力很重要，而北自所在這方面有優勢。我們致力于制造領域自動化、信息化、智能化技術的創新、研究、開發和應用，為客戶提供包括開發、設計、制造、安裝及服務的整體解決方案。北自所擁有ERP、MES、物流、裝配線等一系列項目實施的能力。這就是我們的綜合優勢。
記者：請您結合典型案例分析一下北自所是如何幫助制造企業優化物流系統的。
匡永江：我們通過對一些行業生產工藝的透徹研究和分析，研發出適合該領域生產特點的物流自動化系統，構建了全新的物流運作模式，大幅提高了企業的生產效率。
我們有很多成功的制造業物流案例。如我們為紡織行業開發的“全自動落絲系統”，由自動落絲機、輔助運轉設備、機器人、設備運行調度和信息管理子系統組成，采用了激光定位技術、激光安全防護技術、現場總線技術、無線以太網絡技術、計算機信息技術和設備調度優化算法。該系統的主要功能為：自動落絲機與卷繞機自動對接后完成自動落絲，并將絲餅暫存于車體中心棒上，絲餅隨自動落絲機運行送往平衡間，并轉運到輔助運轉設備上，再由機器人直接抓取并放置在絲車空掛架上。該系統以機械化設備完全替代人工實現落絲、裝車和轉運自動化作業，能夠滿足同時多品種生產按單一品種裝車的需求，并自動完成絲餅產品信息的跟蹤及標簽打印。這套系統符合制造業“機器換人”的發展方向，為紡織企業減少勞動力人數，降低生產成本，提高產品質量，帶動了企業的技術進步，提高了企業的國際競爭力。該系統達到國際先進水平，獲得多項國家專利，成功入選2015年度中國十大紡織科學新聞。
記者：制造企業實施物流系統改善項目能收獲哪些益處？
匡永江：從以上案例可以看出，一個成功的物流優化實施項目，給制造企業帶來的變化是巨大的，不僅體現在直接的經濟效益上，還能改善企業的現場環境，提升企業形象，甚至解決很多管理上的難題。例如我們實施過的另一個案例，某電氣開關生產企業，之前的物料配送和管理模式粗放，物料管理部門使用叉車為生產部門配送生產備件，配送時間和配送數量都不能做到精準。這使得兩個部門經常為零部件賬物不符而發生矛盾。該企業實施了物流優化項目，用AGV配合生產節拍實現物料的精準配送，不僅以上問題迎刃而解，還帶來很多附加效益。首先，物流運作模式改變了，AGV配送物料取代了叉車作業，減少了人力，也更加安全可靠。其次，原先叉車送料單批次數量巨大，大量用不完的零件堆到生產線邊，管理混亂，現在是需要多少送多少，生產線邊更干凈，物料管理不混亂。還有，按照生產計劃把必要的零部件送過去，不用的儲存在庫里，物料賬目清楚，而且賬目與貨物存放位置對應上了，可以清楚掌握物料消耗情況，減少重復采購造成的物料積壓和倉位占用，也減少了資金占用。
工廠物流規劃范文第4篇
[論文摘要]本文通過對物流的系統介紹，了解其在企業發展當中的重要地位以及作用，結合當今世界物流發展的主流趨勢，更好的提升企業的經營能力
一、物流的作用
市場營銷必然需要一條中間的紐帶將消費者的需求和購買欲望與生產者的供給連接起來，為了確保企業能夠將產品和服務適時、適地、適量地提供給消費者，企業必須要進行物流管理，管理商品的儲存和運輸。正確的物流決策，可以有效地降低企業成本費用，為顧客帶去便利，建立良好的信譽和企業形象，增強競爭能力，提高企業經營效益。
二、物流的定義
所謂物流，是指通過有效地安排商品的倉儲、管理和轉移，使商品在規定的時間內到達指定的地點。
物流領域的潛力逐漸被人所重視，成為重要的利潤源之一，它的形成與發展與經濟全球化和電子商務的廣泛應用相適應，在當今的發展中體現出產業化、專業化、規模化、網絡化、自動化和國際化的發展趨勢。
三、物流的職能
物流的職能是將產品由其生產地轉移至消費地，物流作為市場營銷的一部分，包括產品的運輸、保管、裝卸、包裝，而且還包括在進行業務的同時伴隨的信息流。它的基本過程如下：
企業先進行銷售預測，在此基礎上進行生產規劃，采購部門預先訂購原料，經過進廠運輸送達倉庫，經過一系列生產活動將原料轉換為制成品，顧客下訂單，企業經過裝配線、包裝、廠內倉儲、裝運、出廠運輸、廠外倉儲，最終將產品送到顧客手中。
從市場營銷的觀點來看，物流規劃應從市場開始考慮，考慮消費者的位置以及他們對產品運送便利性的要求，橫向比較競爭者所提供的服務水平，對于廠址的選擇、存貨的水平、運送的方式等反面制定出綜合戰略。
四、物流的目標
物流的目標主要包括以下兩個方面：
1.顧客服務的產出和投入
顧客服務水平的高低直接影響到企業對顧客的吸引力大小，如果服務的水平低于平均的水平，就會存在失去顧客的風險，如果服務水平較高，就要承擔著成本高于其他企業的風險。服務水平高低的衡量主要包括以下幾個方面：
(1)產品的可得性
(2)訂貨及送貨的速度
(3)送貨的頻率
(4)可靠性、安全性
(5)售后服務:如安裝、調試、維修
2.各職能部門之間的沖突情況
物流成本之間往往存在相互的反作用。如：采用鐵路運輸方式來代替空運，這樣雖然可以降低成本費用，卻使運送的速度變得緩慢，顧客付費時間延緩，企業資金周轉周期變長。
五、物流目標
物流的一般目標在于：對產品進行適時適地的運送，兼顧最佳顧客服務和最低配送成本。將各項物流費用視為一個整體，在改善服務水平的同時兼顧各項物流成本的總和增減，而非個別項目；將其作為市場營銷整體的一部分，與其他活動加以權衡；權衡物流費用及其效果，在維持和提高顧客服務水平的同時，能夠壓縮服務成本。
六、物流系統的選擇
一套完整的物流系統包括倉庫的數目、區位、規模、運輸方案等一系列決策，它包括一個總成本，用以下公式來表達：
D=T+FW+VW+S
其中D為物流總成本；T為物流總運輸成本；FW為總的固定倉儲費用；VW為該系統總的變動倉儲成本；S為因延遲分銷所造成的成本損失。在選擇物流系統的時候，要對總成本加以檢驗，選擇費用最小的物流系統。一般有以下幾個選擇：
1.單一工廠單一市場：主要針對單一工廠的企業僅在一個市場上進行經營活動。這種情形下，可以減少產品運輸的成本，但工廠可能遠離原材料市場，工地、勞動力、能源、原材料成本將增加。2.單一工廠多個市場：主要針對一個企業在幾個市場上進行銷售，企業可以考慮以下幾種戰略：
(1)直接運送產品至顧客，這種方案在服務和成本上不存在優勢，運貨速度相對而言較慢，顧客訂貨量較小，企業承擔的運輸成本過高。
(2)整車運送到離市場較近的倉庫
相比之下整車運送的成本比零擔運送的成本要低，在市場附近設立倉庫，可以及時地向消費者提供服務，但同時增加了設立倉庫的費用以及管理費用，企業應當權衡一下建立倉庫所增加的成本與節約的運輸費用和提高的服務效率，若前者小于后者，則企業應當在該市場附近建立倉庫。
3.多個工廠多個市場：這種模式使得企業通過分銷系統來節約成本，制定工廠到倉庫的運輸方案，使運輸成本最低；決定工廠的數量和區位使總分銷成本最低。
七、第三方物流的發展
第三方物流是指物流提供者本身不擁有產品，是一個外部客戶管理、控制和提供物流服務作業的專業公司。也稱為“合同物流”，是物流的新發展趨勢。
一方面，企業將物流外包給第三方企業可以降低企業在物流方面的投資，降低企業成本，第三方物流企業憑借規模優勢、專業優勢降低作業成本，為企業帶來利益。
工廠物流規劃范文第5篇
關鍵詞：個性化；定制；大規模；多機器人；協同合作
中圖分類號：TP311
文獻標識碼：A
文章編號：1009-3044（2017）10-0154-02
機器人技術是綜合了計算機故術、機械技術、電子技術、傳感技術、結構學、動力學、控制理論等多學科而形成的高新技術。隨著我國工業自動化水平的不斷提高，工業機器人的安裝量迅猛增長，應用領域日益廣泛，工業機器人已經成為一種標準的設備，在工業現場得到了廣泛的應用。而我國的國內工業機器人的安裝量每年都在遞增，扮演的角色越來越重要。現在，機器人技術的發展不斷地提高機器人的能力，隨著人類要求機器人完成任務越來越復雜，多機器人系統應用的領域和范圍不斷擴大，比如在深海作業、核工業處理、太空中的操作等等，都需要大量的機器人扮演工人的角色。
隨著計算機技術、人工智能技術的不斷成熟和發展，幾種學科之間的交叉形成的機器人技術進入了一個全新的階段。從以前的機器人學中一個簡單的功能到現在復雜的功能。目前，工業中使用較為成熟的機器人是單機器人工作的情況，通過控制實現機器人運動，最終實現完成任務。在布料切割領域通過機器人的技術和材料的切割相結合，最終實現在工作的平臺上對布料的智能切割。隨著發展的需求，多機器人技術的發展是現代工廠的一個新的研究領域。由于任務的復雜性，在工廠的單機器人很難按要求完成任務，企業就希望通過多機器人之間的合作來按時的完成任務。多機器人的協調合作相比于單機器人的操作能夠在復雜的環境中高效率的完成任務。
衣食住行作為人類生存的基本要求，服裝出現在第一位。現階段，人們開始追求自我，追求個性和與眾不同，消費者對服裝的要求越來越苛刻，給服裝制造工廠帶來了極大的壓力。在這種環境下，服裝的個性化定制針對消費者的不同喜好和需求正成為最受歡迎的互聯網服務。機器人技術的發展與服裝工廠的相結合，是流行的一種趨勢。而現階段，機器人單獨的在工廠的生產線上工作很難完成大規模的個性化定制，工廠很難提高日產量。為了提高工廠的日產量，解決企業的困境，采用多機器人協同合作的優勢來提升工廠每天的產量。
1個性化定制制造系統
“量體裁衣”是服裝行業其核心價值的一種體現。個性化的定制是用戶自己參與到產品的設計和制造中。依托這種線上線下的互聯網的互動，服裝工廠的個性化定制可以直接通過零售終端與消費者進行交易，縮短了產品的流通環節，相對來說，降低了產品的交易成本，提高了產品的性價比。
1.1個性化定制的發展
隨著經濟的高速發展，互聯網在消費者的生活中越來越普及，人們的自我表現意識越來越強，期望也越來越高，人們已經慢慢改變了原來的消費觀念。傳統的互聯網模式下的服務都是特定的產品和統一規格的服務，比如在產品的外觀上，起決定性的是工廠自己。這種服務是符合大多數消費者的需求，比較大眾化。然而，隨著時間的推移，時代的變化，這種模式也相應地出現了弊端，人們越來越追求個性化的與眾不同。個性化定制制造模式在當前的消費體驗中極大地滿足了消費者的個性需求，工廠推出這種個性化的服務，很好地讓消費者參與到服裝的產品設計中來。
1.2個性化定制系統
個性化定制的出現，突破了地域性的限制，是現有電子商務模式的最新突破。個性化定制制造系統結構示意圖如圖1：
個性化定制系統的整體架構分為三個部分：客戶端、企業端、物流端。整個系統實現了消費者到企業兩者之間的點到點的消費模式。
客戶端：個性化定制制造系統的亮點是實現與用戶的實時交互。客戶端作為消費者接觸的前沿陣地，實現消費者真正的“量體裁衣”。通過具體的測量數據和消費者的喜好，設計自己喜歡的款式。確認后，消費者通過客戶端下單，填寫詳細的物流信息。
企業端：個性化定制制造系統的企業端是整個系統的樞紐，既要完成對實時訂單數據的處理，又要完成定制服裝的加工。企業端的工廠涉及機器人的加工制造模型，這是個性化定制從設計中的理論走向實踐過程中的重要一環，也是本文對多機器人協同制造研究的核心。實現按照用戶的個性化設計對服裝進行加工切割、拼裝組合等等。
物流端：個性化定制系統的物流端相當于是工廠的一個品質檢查部門。物流端的工作任務很重要，它需要完成對用戶信息的核對，這里的核對內容包括用戶相對應的定制服裝信息檢測是否匹配、服裝的成品質量是否達標等等。最后定制系統的物流端對服裝完成打包的工作，包裝貼上相對應的收貨地址之后發送物流。同時物流端還應該處理的工作是：對用戶物流信息的跟蹤，以及用戶物流信息的反饋。
2.系統切割制造模型
工廠個性化定制制造系統一個重要的環節是：布料布匹的裁剪處理。也就是本文所說的系統切割制造模型過程圖，如圖2。
在個性化定制制造系統的工廠制造環節：個性化制造系統通過數據信息的對接，制造系統一步步完成切割制造的工序步驟。第一步完成服裝所需布料的查找工作；機器人通過指定信息在布匹的儲存倉庫尋找到所需正確的布料。第二步通過機器人抓取布料和運送，使布料傳送到指定的工作臺上。工廠制造模型的裁剪工序也是我們本文關注的重點環節。個性化定制系統關注的是大規模的情況下，對于工廠大規模的生產定制服裝，工廠需要很高的出貨率才能保證其生產的成本。當我們保證企業的其他條件不變的情況下，工廠利用個性化定制系統的制造機器人提升裁剪工序的效率是增加企業的產量值。這也是工廠的制造模型環節的第三步：機器人在工作成布料的裁剪。第四步是收集裁剪后的布料送去組裝以及處理剩下的的余料。
3.多機器人協同合作優化
協同現象：是廣泛存在自然界中不同的生物種群之間的相互作用、相互適應的過程。在社會系統中團隊間通過合作，彼此的協同，進而促使社會整體的演化。在智能計算領域，協同作用在生產制造、設計、電力系統等方面取得了相當的進展。不同的領域也有不同的應用，在生物醫學方面，Yang等提出了配體對接的協同進化算法，在電力電網方面，Niknam、Azad-farsani提出了混合協同算法等等。
針ο質抵械奈侍猓可以通過自然界的協同現象使用到工廠的機器人加工裁剪布料的環節。
服裝工廠現有的工廠機器人加工模式是：工廠里的機器人單獨的在工作平成對布料的裁剪。針對工廠現有這種加工裁剪模式的情況，現在我們面臨的問題就是單機器人在工作平臺裁剪的效率慢，從而影響到工廠的組裝環節，致使組裝環節的工人浪費正常的工作時間，導致工人大部分的時間都在等裁剪工序的布料。原有的單機器人模式制約了生產，本文提出在加工裁剪的工作平臺使用多機器人之間的合作協同作用。通過改變原有的工廠模式，實現多機器人合作型協同優化的工廠模式。現階段裁剪工序的工作模式，影響了工廠的生產效率。為了提高生產的效率，節省下游組裝工序的等待時間，提高裁剪工序的效率是我們的一個難點。在此基礎上，基于協同合作優化的多機器人的路徑規劃的方法，實現由多機器人協同合作完成對布料的裁剪工作。多機器人協同合作的實現步驟：
1）對工作平臺上的布料進行規劃；
2）找出一個可以分解路徑的函數進行定義；
3）用協同合作算法求出最優路徑；
4）多機器人分工對平臺上的布料進行切割。多機器人協同合作制造用來克服傳統單機器人速度慢的特點，從而大大縮減此道工序的時間。
