為了實(shí)現(xiàn)中國制造強(qiáng)國目標(biāo)，同時(shí)使企業(yè)更具競爭力，制造企業(yè)需要不斷探索《中國制造2025》和“工業(yè)4.0”的實(shí)現(xiàn)路徑。本文結(jié)合家電企業(yè)的具體規(guī)劃案例，對“工業(yè)4.0”與《中國制造2025》環(huán)境下的智能制造及其對物流供應(yīng)鏈的要求進(jìn)行了闡述。
一、“工業(yè)4.0”與《中國制造2025》對于智能制造物流供應(yīng)鏈的要求
《中國制造2025》的主要要求是智能制造，智能制造需要智能物流作為支撐，因此從智能制造綱要上提出未來發(fā)展迭代升級的四個(gè)段落:
第一，制造基礎(chǔ)的智能化；
第二，產(chǎn)品裝備的智能化；
第三，制造過程的智能化；
第四，智能制造下的模式轉(zhuǎn)變（如圖1）。
其中，物流貫穿始終，成為支撐智能制造的重要基礎(chǔ)。
首先，制造基礎(chǔ)的智能化是智能物流的基礎(chǔ)。目前，中國智能物流的基礎(chǔ)非常薄弱，雖然大家看到了很多標(biāo)桿案例，但其中很多都是國外的案例，在中國真正做到智能制造并且能夠把1.0到4.0這四個(gè)階段很清晰地表現(xiàn)出來的企業(yè)還是鳳毛麟角。
有一個(gè)具體的例子可以體現(xiàn)物流基礎(chǔ)在智能制造中的重要性：如果包裝標(biāo)準(zhǔn)化、單元化、容器通用化，沒有向智能單元方向轉(zhuǎn)變，那么在物料流動和交接過程中，物料處理還是需要點(diǎn)數(shù)和掃描，于是，“會說話的物料/產(chǎn)品”只會成為一句空話，企業(yè)信息系統(tǒng)也無法落地，即使自動化實(shí)現(xiàn)了，智能化仍遙不可及。
其次，產(chǎn)品裝備智能化。從最近幾年人們推動“智能工廠”建設(shè)的案例來看，很多企業(yè)走入了一個(gè)誤區(qū)，他們認(rèn)為購買先進(jìn)的生產(chǎn)自動化裝備或者物流自動化裝備，并將其組合起來或者對接起來，就實(shí)現(xiàn)了“工業(yè)4.0”。事實(shí)上，結(jié)果證明：最終還只是局部優(yōu)化，因?yàn)闆]有用物流邏輯將這些裝備有效、有機(jī)、系統(tǒng)化地互聯(lián)起來。
第三，過程智能化。眾所周知，物流過程是動態(tài)的，所以需要在先期規(guī)劃的時(shí)候，就要有物流動態(tài)平衡的規(guī)劃和對于運(yùn)營的考慮。但是很多企業(yè)在規(guī)劃的時(shí)候是靜態(tài)的，認(rèn)為做出平面布局，將設(shè)備、區(qū)域分布之后就可以落地了，根本沒有考慮到各個(gè)環(huán)節(jié)的流動性因素，忽略了整個(gè)過程；有些即使考慮到了流動性，也僅僅是用平均數(shù)的方式來測算，沒有針對每個(gè)物料(每個(gè)產(chǎn)品)進(jìn)行分析和規(guī)劃（這在個(gè)性化制造的今天是不可原諒的），所以在物流落地模式上完全無法表達(dá)出來。到了后期工廠運(yùn)營時(shí)，設(shè)備商、規(guī)劃者已不在現(xiàn)場，企業(yè)物流管理者只能是“誰用誰知道”了。所以《中國制造2025》在物流方面的要求是：要實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，物流動線分析、供應(yīng)鏈邏輯過程必須要跟上。
第四，智能模式轉(zhuǎn)變。智能制造的提出，顯然需要考慮個(gè)性化制造和未來“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景。于是，生產(chǎn)由工廠/產(chǎn)品為中心，轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵M(fèi)者為中心，企業(yè)的響應(yīng)機(jī)制、供應(yīng)鏈模式、信息平臺模式、制造批量策略和計(jì)劃模式，甚至是組織結(jié)構(gòu)，都將產(chǎn)生顛覆性的變化（海爾的互聯(lián)工廠、美的的智能化工廠已經(jīng)呈現(xiàn)出這種變化）。
實(shí)際上，當(dāng)我們透過物流供應(yīng)鏈思維去點(diǎn)評或者審視《中國制造2025》或“工業(yè)4.0”，就會發(fā)現(xiàn)以下4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
1. 無論時(shí)代如何變遷，科技如何進(jìn)步，制造的本質(zhì)沒有變，就一個(gè)工廠而言，還是需要強(qiáng)調(diào)采購、制造、銷售以及物料的流動過程。一個(gè)制造企業(yè)真正的使命，還是強(qiáng)調(diào)其供需平衡和端到端的交付能力（order to delivery，OTD）。所以，首先要求產(chǎn)品從研發(fā)開始就具有可制造性；然后強(qiáng)調(diào)物流的本質(zhì)——產(chǎn)品具有可流動性；第三，制造過程必須精益化，才能夠打通整條價(jià)值鏈體系。
2. 在《中國制造2025》與“工業(yè)4.0”里面，更體現(xiàn)了物流與供應(yīng)鏈協(xié)同的重要性，尤其是供應(yīng)鏈一體化的戰(zhàn)略地位（比如，需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)供應(yīng)商物流能力和第三方物流的無縫對接與聯(lián)動）。
3. 計(jì)劃、信息與物流系統(tǒng)全流程管理，未來驅(qū)動企業(yè)制造-物流系統(tǒng)的是數(shù)據(jù)和信息，于是，企業(yè)運(yùn)營體系不再是以員工為主，而是流程標(biāo)準(zhǔn)遵循的差異，以及對差異掌控和自我補(bǔ)償與修復(fù)的能力。
4. 傳統(tǒng)制造是系統(tǒng)（ERP）指揮物料，未來是物料指揮系統(tǒng)（不再是各個(gè)信息模塊的拼湊，而是智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)），這是“工業(yè)4.0”的本質(zhì)區(qū)別；在這個(gè)過程中，企業(yè)無論是走德國“工業(yè)4.0”模式還是《中國制造2025》發(fā)展思維，都要回到制造的本質(zhì)——強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)交付。
二、案例分析：“工業(yè)4.0工廠”忽略物流規(guī)劃導(dǎo)致的問題
如圖2所示，一家中國吸塵器行業(yè)前三強(qiáng)的企業(yè)，想建設(shè)一個(gè)智能化工廠。在天睿咨詢團(tuán)隊(duì)入駐之前，他們依靠自己的IE團(tuán)隊(duì)，按照過去的經(jīng)驗(yàn)，請了建筑設(shè)計(jì)院、制造設(shè)備廠商、物流設(shè)備廠商等，做了完整的工廠布局規(guī)劃，包括：成品智能化并線、成品智能化碼垛、自動化立體庫、注塑車間、電子與電機(jī)車間、總裝車間、原材料零部件倉庫以及其他配套建筑，甚至某幾個(gè)點(diǎn)都已經(jīng)動工了。
靜態(tài)來看圖2沒有什么問題，但是，如果用實(shí)際運(yùn)營的動態(tài)的思維分析，就容易發(fā)現(xiàn)其實(shí)存在很多問題：
1. 原材料到貨后，卸貨區(qū)卸貨根本來不及，這個(gè)工廠的年產(chǎn)量超過1000萬臺，而卸貨空間和能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；
2. 同樣的道理，成品出貨區(qū)只有16個(gè)車位，不但裝卸貨容易互相干涉，而且成品出貨能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，立體庫出貨只有4個(gè)出口，但是沒有算過流量，尤其是月底出貨的峰值期間；
3. 包裝材料如何上裝配線成為巨大的瓶頸，其卸貨位置、存儲空間、配送模式與路徑、車輛周轉(zhuǎn)空間等均無法滿足；
4. 通過RGV總線把物料送到總裝的40條線上，RGV根本跑不過來。比如上午8點(diǎn)要開始生產(chǎn)了，需要物料鋪線，RGV上線一開始觸發(fā)，即使提前備料，上線速度也被約束，動態(tài)上來不及，同時(shí)配送距離太遠(yuǎn)；
5. 沒有測算入廠物流配送物料的流量，使得存儲空間不夠用；
6. 設(shè)備制造商并未充分考慮物料如何自動上線，彼此間信息如何交互；
7. 小批量、多批次的生產(chǎn)模式，決定了物料流動方式是整進(jìn)散出的，但是，由于物流設(shè)備提供商對于制造業(yè)物流并不專業(yè)，還在用托盤式存儲方式，既浪費(fèi)了空間，又降低了物流效率；
8. 電機(jī)車間使用的物料應(yīng)該存放在潔凈的倉庫環(huán)境中，并且由于物料種類繁多，應(yīng)該考慮采用自動化立體庫和智能化配送模式；
9. 成品下線問題不大，但是由于產(chǎn)品型號太多，KUKA機(jī)器人識別不出多種多樣的產(chǎn)品，無法做到信息標(biāo)準(zhǔn)化和識別能力提升；
10. 規(guī)劃時(shí)沒有考慮信息系統(tǒng)的對接，以為現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)可以搞定。
這家企業(yè)采用了號稱中國或全世界頂級的設(shè)備商，盡管設(shè)備本身沒有問題，但是沒有用供應(yīng)鏈-物流動態(tài)邏輯聯(lián)動起來，就像一把珍珠沒有通過一根絲線串起來，所以可以預(yù)測，如果采用上述方案，這個(gè)工廠建成之后顯然跑不動。因此后續(xù)建設(shè)幾乎完全顛覆了原有方案，今天新的工廠已經(jīng)開始量產(chǎn)了。
從以上案例可以看到，很多企業(yè)都說自己投了多少錢，買了什么設(shè)備。但我們認(rèn)為，凡是用錢買得到的都不能構(gòu)成核心競爭力，企業(yè)需要練好內(nèi)功，從一體化到智能化的物流-供應(yīng)鏈規(guī)劃和管理運(yùn)營才是企業(yè)的內(nèi)功。企業(yè)物流-供應(yīng)鏈（尤其是信息體系和實(shí)物流動的動態(tài)對應(yīng)）猶如人的“任督兩脈”，如果沒有打通，容易導(dǎo)致“不通則死”的結(jié)果。
專業(yè)的規(guī)劃和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)都知道這樣一句話：當(dāng)一個(gè)企業(yè)是一張白紙的時(shí)候，100個(gè)人給出的100個(gè)方案都是對的，因?yàn)闆]有準(zhǔn)則，但是有規(guī)劃的理由；同時(shí)它也是錯(cuò)的，因?yàn)闆]有準(zhǔn)則，系統(tǒng)不是最優(yōu)化。而物流協(xié)同才是最首要的準(zhǔn)則。我們認(rèn)為，在規(guī)劃過程中，應(yīng)該是大物流小生產(chǎn)，而不是大生產(chǎn)小物流。雖然說運(yùn)營過程中物流是為生產(chǎn)服務(wù)的，但是更多的應(yīng)該去強(qiáng)調(diào)整個(gè)價(jià)值流的過程，因?yàn)樯a(chǎn)只是物料在供應(yīng)鏈上流轉(zhuǎn)的一個(gè)小的環(huán)節(jié)，所占時(shí)間經(jīng)常少于全部用時(shí)的5%。
所以面向《中國制造2025》的智能化工廠建設(shè)，并不僅僅是智能化本身，而是必須強(qiáng)調(diào)智能制造需求下的供應(yīng)鏈一體化與智能化。
通常，企業(yè)規(guī)劃人員在作規(guī)劃的過程中容易忽略以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
一是沒有物流-供應(yīng)鏈戰(zhàn)略。而沒有戰(zhàn)略規(guī)劃，再好的方案也沒有依據(jù)、沒有落點(diǎn)、沒有升級路徑；什么是對的，什么是錯(cuò)的，沒有判斷準(zhǔn)則。所以面對“工業(yè)4.0”和《中國制造2025》，企業(yè)需要工業(yè)4.0戰(zhàn)略，以及與之相適應(yīng)的供應(yīng)鏈戰(zhàn)略和物流策略，之后才有庫存策略、制造策略、交付策略、成本策略等。
二是供應(yīng)鏈物流和整個(gè)價(jià)值鏈系統(tǒng)沒有打通，只是強(qiáng)調(diào)局部功能性規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)了單個(gè)環(huán)節(jié)的自動化和智能化。而智能工廠需要的是從個(gè)性化需求開始，到智能化制造、智能化交付等全過程聯(lián)動和智能化、可視化。
三是計(jì)劃-物流-信息管理體系沒有聯(lián)動起來。智能工廠的信息平臺不應(yīng)該是簡單的ERP+WMS+TMS+MES……而是一開始就進(jìn)行平臺化構(gòu)建，而且是基于“工業(yè)4.0”工廠的系統(tǒng)化、互聯(lián)互通化的價(jià)值導(dǎo)向下完成的。
四是沒有強(qiáng)調(diào)企業(yè)的約束條件，或者說約束條件太多了。而智能工廠不是一蹴而就的，需要根據(jù)不同時(shí)期和發(fā)展階段達(dá)到不同的迭代升級目的。
所以，在企業(yè)智能工廠規(guī)劃過程中，需要強(qiáng)調(diào)以下4個(gè)關(guān)系：供應(yīng)鏈中訂單-計(jì)劃-物流-信息聯(lián)動的邏輯關(guān)系；各個(gè)環(huán)節(jié)庫存管理的策略和數(shù)量關(guān)系；生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃-物流作業(yè)計(jì)劃的時(shí)間關(guān)系；物流配送的實(shí)物關(guān)系。把這些關(guān)系與構(gòu)建的信息聯(lián)動起來，是實(shí)現(xiàn)智慧工廠的必要基礎(chǔ)。
因此，所謂的CPS（cyber physics system，信息物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)），我們認(rèn)為從企業(yè)的邏輯層到實(shí)物層，兩者之間要是能對應(yīng)起來的話，就可以認(rèn)為具備了工業(yè)4.0的雛形。
三、不同行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的物流-供應(yīng)鏈規(guī)劃要點(diǎn)
很多人說不知道“工業(yè)4.0”到底是什么樣，但是我們知道中國很多企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行智能化改造了，比如三一重工；前不久，伊利宣布他們是國內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)了智能制造的乳品企業(yè)。無論“工業(yè)4.0”或者《中國制造2025》，關(guān)鍵是強(qiáng)調(diào)與這個(gè)時(shí)代的適應(yīng)性，而不是為了4.0而4.0。今天的中國是時(shí)代的國家，我們的產(chǎn)業(yè)是時(shí)代的產(chǎn)業(yè)，于是企業(yè)也是時(shí)代的企業(yè)。在今天這個(gè)時(shí)代的企業(yè)或者時(shí)代的行業(yè)里面，智能工廠也應(yīng)該具有這個(gè)時(shí)代的適應(yīng)性，因?yàn)槲磥硪呀?jīng)發(fā)生。
據(jù)此，智能工廠的物流-供應(yīng)鏈規(guī)劃也是跟著時(shí)代發(fā)展去相匹配的。我們可以簡單點(diǎn)評以下典型行業(yè)的狀況:
◆ 在軌道交通行業(yè)，智能化潛力大，因?yàn)樗闹芷陂L、精度要求高，所以供應(yīng)鏈難協(xié)調(diào)，自動化要求較高。
◆ 在汽車行業(yè)，智能化比例大，它強(qiáng)調(diào)精益制造、供應(yīng)鏈一體化，穩(wěn)定性強(qiáng)，所以容易形成系統(tǒng)化和智能化。
◆ 在家電行業(yè)，智能化空間大，供應(yīng)鏈質(zhì)量不穩(wěn)定，尤其是供應(yīng)商部分和汽車行業(yè)比相差極大，它的需求變數(shù)大，個(gè)性化定制比較多（正如海爾現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)建設(shè)互聯(lián)工廠，以期實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制）。由于是充分競爭性行業(yè)，在未來的家電行業(yè)，美的正在把家電做成快消品，所以強(qiáng)調(diào)的是快的消費(fèi)體驗(yàn)；格力強(qiáng)調(diào)的是好的質(zhì)量和技術(shù)；海爾強(qiáng)調(diào)的是模式的引領(lǐng)。企業(yè)的價(jià)值導(dǎo)向不一樣，于是智能化導(dǎo)向和供應(yīng)鏈導(dǎo)向也迥異不同。
◆ 在乳品行業(yè)，自動化程度是非常高的，要求原料來源可追溯、去向可查證，并且要求生產(chǎn)環(huán)境潔凈衛(wèi)生，人工參與相對比較少，但是供應(yīng)鏈管理難度比較大，產(chǎn)品新鮮度管理和個(gè)性化難度較大。
◆ 在家居行業(yè)，個(gè)性化程度要求高，產(chǎn)品實(shí)行客戶定制化，整個(gè)精益制造過程還沒有形成體系。
所以說，對于企業(yè)而言，搞清楚自己需要什么樣的供應(yīng)鏈發(fā)展策略以及“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，是非常重要的，而不是簡單地說“我們做工業(yè)4.0了”，于是自動化、機(jī)器人一擁而上，這是不靠譜的。
四、智能工廠規(guī)劃建設(shè)的幾點(diǎn)建議
在企業(yè)智能工廠的規(guī)劃過程中，有必要強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：
第一，強(qiáng)調(diào)智能工廠的先期概念設(shè)計(jì)，從而推動后期的布局聯(lián)動。先把概念設(shè)計(jì)拿出來，再請一流的物流設(shè)備商以及制造設(shè)備商，根據(jù)概念設(shè)計(jì)提出工廠需要的解決方案。然后，方案集成方把這些解決方案放進(jìn)一個(gè)系統(tǒng)里面，之后再去招標(biāo)，而不是直接說工廠需要哪個(gè)產(chǎn)品，讓設(shè)備廠商提供。因?yàn)樵O(shè)備廠商肯定會提供他們各自的核心模塊，而工廠也有一個(gè)核心模塊，兩個(gè)或者多個(gè)核心模塊堆在一起，可能不是相融合的，而是相沖突的。因此建議企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品策略、供應(yīng)鏈策略、物流策略、制造策略等來定義智能化的特征，這樣工廠價(jià)值導(dǎo)向、廠房結(jié)構(gòu)和工廠物流規(guī)劃布局才可以獲得合理的布局和梳理。價(jià)值導(dǎo)向決定了工廠的布局模式，那么采用什么樣的物流體系，采用什么樣的物流設(shè)備，就完全不一樣了。
第二，脫離靜態(tài)規(guī)劃思維，一定要測算流量，要有動態(tài)規(guī)劃；規(guī)劃是為了運(yùn)營，而不是僅僅為了規(guī)劃而去規(guī)劃。如果僅僅是拿出一張布滿各類先進(jìn)設(shè)備的圖紙來，規(guī)劃的人“高大上”了、舒服了，但運(yùn)營的人卻永遠(yuǎn)不舒服。
第三，摒棄經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向的規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)智能工廠綜合集成的專業(yè)度。從仿真、供應(yīng)鏈物流、信息平臺構(gòu)建、制造設(shè)備幾個(gè)維度，細(xì)分建設(shè)智能工廠的各個(gè)里程碑，必要時(shí)集成視野開闊的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，而不僅僅是企業(yè)內(nèi)部的某個(gè)部門。
如何實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”迭代升級之路，從時(shí)間橫向坐標(biāo)軸來看，須經(jīng)過精益現(xiàn)場、精益產(chǎn)線、數(shù)字車間、智慧工廠、智慧供應(yīng)鏈；從物流發(fā)展縱向坐標(biāo)軸來看，須經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化、精益化、模塊化、自動化、智能化；從企業(yè)內(nèi)部維度來看，應(yīng)該先做到容器通用化、物料單元化、包裝標(biāo)準(zhǔn)化、按訂單生產(chǎn)、計(jì)劃剛性、均衡生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)采購、JIT生產(chǎn)配送、流線化作業(yè)、量化管理、計(jì)劃-物流-信息一體化，再到智能物料互聯(lián)、智能產(chǎn)品?，F(xiàn)在很多企業(yè)想一步到位，說自己是智能供應(yīng)鏈、智慧工廠、智能產(chǎn)品。而一步到位是不可能的，最終還是要看具體路徑。
