產(chǎn)線物流在物流這一范疇中占有相當(dāng)大的比例，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，加工和制造的時間僅為10%左右，物流過程的時間卻幾乎為90%，這一現(xiàn)象，在很長的一段時間里，并沒有引起制造企業(yè)的重視。

隨著企業(yè)競爭向精細(xì)化延伸，產(chǎn)線物流越來越顯示出充分的生命力，智慧物流的發(fā)展，為產(chǎn)線物流提供了優(yōu)化的武器，為文就此談幾點看法，不妥之處，敬請指正。

一、認(rèn)識產(chǎn)線物流

物流，即貨物和材料的儲存和處理，前者可稱為廠外物流，后者可稱為廠內(nèi)物流，而廠內(nèi)物流中，產(chǎn)線物流是核心。

產(chǎn)線物流，或稱線邊物流(Logistics for Assembly Line)是指車間內(nèi)為生產(chǎn)線加工制造提供的物流服務(wù)，從車間入口的物料交接區(qū)開始，至生產(chǎn)線的每個工位，以及上游工位到下游工位之間的物料運轉(zhuǎn)。

抽象一點說，產(chǎn)線物流是指工廠中有形和無形物品在各個作業(yè)場所的物理性位置移動過程，包括時間（必須的時候）和數(shù)量（必須的數(shù)量）兩個維度，因此，用時間和數(shù)量兩個維度來描述生產(chǎn)線配送物流作業(yè)，無疑是最合適的，其優(yōu)化的要點就是過程控制成本、時間消滅空間。

產(chǎn)線物流是制造物流最核心也是最復(fù)雜的部分，其價值在于給生產(chǎn)穩(wěn)定節(jié)拍、降低庫存、保障數(shù)據(jù)回溯，實現(xiàn)生產(chǎn)效率在物流環(huán)節(jié)的提高。產(chǎn)線物流的通暢，是實現(xiàn)實現(xiàn)來料與工位的無縫對接，完成半成品的接收、自動轉(zhuǎn)運和自動上料（如取消了線邊的物料存儲料架，改為與生產(chǎn)線同步隨行的臺車料架，這是隨生產(chǎn)線同步運行的一種補貨模式）無疑會給企業(yè)的成本帶來很大的改善。

制造業(yè)在生產(chǎn)過程中，離不開三大類生產(chǎn)裝備：生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)施，輔助設(shè)備。而生產(chǎn)設(shè)施不直接參與產(chǎn)品的形成過程，只服務(wù)于核心生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程，其中主要是物流裝備與系統(tǒng)，諸如叉車、皮帶輸送機、立體庫等，這就是產(chǎn)線物流的基礎(chǔ)。

產(chǎn)線物流，取決于生產(chǎn)產(chǎn)品的類型以及場地空間的形狀，有定時與定量之別：定時，約定一定的時間間隔或某一個確定的時間點，雙方交接物品然后轉(zhuǎn)移；定量，約定達(dá)到一定的數(shù)量，雙方交接物品然后轉(zhuǎn)移，總的原則是經(jīng)濟&技術(shù)可行性分析，減少交叉點、形成環(huán)路。

如上所說，產(chǎn)線物流的目的是控制成本，消滅空間，具體來說是加快物流速度（中間停頓少、生產(chǎn)周期短）；提高物流質(zhì)量（物料損耗少、搬運效率高）；降低物流費用（包括搬運、儲存等有關(guān)費用），歸結(jié)為一點就是生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要物料時，物流系統(tǒng)提供的物料是準(zhǔn)確無誤的。

生產(chǎn)線需要物流系統(tǒng)能無間隙為各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)供給物料、轉(zhuǎn)移物料，采用的設(shè)備一般是自動導(dǎo)引小車（AGV）、自動貨架、自動存取機器人、自動識別和自動分揀等系統(tǒng)；更進(jìn)一步則是旋轉(zhuǎn)體式貨架、移動式貨架、巷道式堆垛機和其他搬運設(shè)備。

革命性的進(jìn)步則是“集成系統(tǒng)”的應(yīng)用，整個系統(tǒng)有機協(xié)作，使總體效益和生產(chǎn)應(yīng)變能力大大超過了各部分獨立效益的總和。

產(chǎn)線物流包括物料的上線模式、運輸工具、包裝器具、運輸路線、空間布局等，優(yōu)化產(chǎn)線物流，我們要明白產(chǎn)線物流在生產(chǎn)線上的地位與其特點：首先要明白，企業(yè)生產(chǎn)與物流的運行具有極強的伴生性，往往是生產(chǎn)過程中的一個組成部分或一個伴生部分，這決定了企業(yè)物流很難與生產(chǎn)過程分開而形成獨立的系統(tǒng)，所以，產(chǎn)線物流服從生產(chǎn)作業(yè)對物流的整體要求，其狀況決定于產(chǎn)線生產(chǎn)流程、物料、節(jié)拍、工位構(gòu)造、制造工藝等基礎(chǔ)信息，

另外還要明白以下三個原則：產(chǎn)線物流作業(yè)（配送、裝卸、擺放、拆包、交接等）是不增值過程，因此作業(yè)應(yīng)盡量簡化或省略；零部件配送的目的地，要盡量靠近作業(yè)人員，減少作業(yè)人員走動、轉(zhuǎn)身、彎腰所花費的不增值作業(yè)時間；生產(chǎn)作業(yè)是增值過程，所以，有限的場地，在布置時應(yīng)最大限度向生產(chǎn)作業(yè)傾斜：線邊庫存盡量占用最小的空間，更多的空間要分配給生產(chǎn)作業(yè)。

產(chǎn)線物流是一個整體，而非割裂。沒有一成不變的生產(chǎn)制造，也不可能有永遠(yuǎn)不變的線邊物流體系與物流流程，線邊物流的建設(shè)和提升需要持續(xù)改進(jìn)的。產(chǎn)線物流，涉及到軟件平臺控制、硬件設(shè)備搬運和流轉(zhuǎn)、線邊倉儲的搭建，以及軟硬件的打通。

打通流程，連接設(shè)備，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化是首要的，標(biāo)準(zhǔn)化的智能設(shè)備技術(shù)，可以更快地連接、聯(lián)動設(shè)備，便于快速進(jìn)行產(chǎn)線物流調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)化的軟件系統(tǒng)接口技術(shù)，可以調(diào)動更多的軟件功能和設(shè)備兼容，要保持產(chǎn)線工件流通更加順暢。

就目前來說，產(chǎn)線物流還是一個相對較新的概念，但它在未來有著較大的潛力和發(fā)展空間。國際貿(mào)易爭端以及發(fā)達(dá)國家推進(jìn)制造業(yè)回流，使得我國制造業(yè)的“全球工廠”地位開始被撼動，特別是在全球細(xì)分市場上占據(jù)了領(lǐng)先的優(yōu)勢，例如鋰電池、光伏、電動汽車等行業(yè)，因此，生產(chǎn)線上嘗試應(yīng)用生產(chǎn)智能化的物流服務(wù)方式，提高了物流服務(wù)的效率，降低了物流服務(wù)的成本不但是可行的，而且是必要的。

二、重視產(chǎn)線物流

在企業(yè)的供應(yīng)鏈中，物流可謂無所不在，是企業(yè)競爭優(yōu)勢的重要來源。過去被人忽視的產(chǎn)線物流，越來越受到人們的重視，這是因為制造業(yè)作為勞動密集型產(chǎn)業(yè)，其物料搬運環(huán)節(jié)需要大量人力完成，隨著人口紅利消退，產(chǎn)線物流提到了議事日程上。

制造業(yè)物流鏈條的冗長和分散，帶來了效率低下，成本過高的結(jié)果，進(jìn)而也吞噬了制造業(yè)的大量利潤，產(chǎn)線物流制約了制造業(yè)的發(fā)展；對產(chǎn)線物流管理重要性認(rèn)識不足，直接導(dǎo)致了制造企業(yè)在整體競爭環(huán)境中競爭力的缺乏，沒有充分發(fā)揮產(chǎn)線物流管理在資源調(diào)節(jié)中的作用。

目前產(chǎn)線物流存在的問題：物料到達(dá)不準(zhǔn)時、車間物料調(diào)動混亂、零部件配套性差；不創(chuàng)造價值的反復(fù)裝卸、多次搬運、找件、拆包裝，隱含了大量費用成本；物流效率低下，生產(chǎn)周期長，庫存量及資金周轉(zhuǎn)率低。

工作場所事故仍然是一個全球性問題，根據(jù)歐盟統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，在歐洲每年310萬起工作場所事故中，超過五分之一是由產(chǎn)線物流不當(dāng)造成的。

數(shù)字化和工業(yè)4.0正改變著物流結(jié)構(gòu)，對企業(yè)內(nèi)部提高物流效率、優(yōu)化物流結(jié)構(gòu)提出了新的要求，產(chǎn)線物流正成為一個快速增長的行業(yè)，甚至有人說，智慧物流的另一半，就是產(chǎn)線物流，廠內(nèi)物流與產(chǎn)線物流共同相互作用從而搭建起智慧物流一體化服務(wù)體系。

越來越多的企業(yè)開始重視線邊物流的改造，目前，汽車、電子、制藥等行業(yè)開始深刻認(rèn)識到優(yōu)化內(nèi)部物流，特別是產(chǎn)線物流，對于提升生產(chǎn)效率和降低運營成本的重要性。產(chǎn)線物流合理，既可保證生產(chǎn)線的連續(xù)均衡運轉(zhuǎn)，又可以實現(xiàn)精益生產(chǎn)，降本增效。

在工廠物流中，產(chǎn)線物流是重點，也是難點，特別是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)多元復(fù)雜的狀況下。物流方式和生產(chǎn)方式是緊密關(guān)聯(lián)的，物流方式要按照生產(chǎn)方式來決定，產(chǎn)線物流服務(wù)與生產(chǎn)線和生產(chǎn)工藝，因產(chǎn)線物流優(yōu)化，導(dǎo)致使企業(yè)的工藝有相應(yīng)的變革，往往是企業(yè)無法接受的。產(chǎn)線物流的優(yōu)化要從企業(yè)生產(chǎn)線的角度出發(fā)，在保持現(xiàn)有生產(chǎn)工藝不變的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)最大程度物流自動化上的成本最優(yōu)。

過去，用相對較高的倉儲庫存來緩沖和適應(yīng)每天的實際生產(chǎn)計劃是不合理的，現(xiàn)場搬運環(huán)境頻繁切換，以較多的搬運滿足在線生產(chǎn)工位的需要是不合理的，每一次的轉(zhuǎn)運都需要增加一次物流成本和一次庫存成本。線邊庫存高與搬運作業(yè)多都是一種浪費，如何降低庫存，如何杜絕不需要的搬運作業(yè)？

根據(jù)產(chǎn)線產(chǎn)能計算出其在單位時間的流量及存量，其中流量決定了搬運設(shè)備的選型和數(shù)量，存量決定了功能區(qū)的設(shè)置和面積，以及存儲設(shè)備的形式和數(shù)量，

在生產(chǎn)過程中，每一步都環(huán)環(huán)相扣，將物料需求分解到產(chǎn)線的具體工位上，其中最核心要考慮的是線邊物料“存放方式、庫存設(shè)置、使用方式、空間設(shè)置”幾大塊。

在生產(chǎn)現(xiàn)場，加工或裝配不能間斷，必須是連續(xù)作業(yè)，所以要有一定存量的線邊庫存；線邊庫作為生產(chǎn)物流與生產(chǎn)裝配的銜接點，在保證產(chǎn)線物流不間斷運行過程中發(fā)揮重要作用。

在生產(chǎn)過程中，如何平衡常規(guī)倉庫與線邊庫的庫存量是一大難點，面對生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)所需物料種類、物料存放數(shù)量、線邊庫的料架規(guī)格及數(shù)量、物料補貨的間隔與上線周期、物料上線的運輸方式等需實時精準(zhǔn)地協(xié)調(diào)配合達(dá)到連續(xù)供應(yīng)。

進(jìn)行宏觀物流優(yōu)化的時候，減少轉(zhuǎn)運過程是一個重要的命題，對于產(chǎn)線物流，同樣是一個重要的命題。產(chǎn)線物流的優(yōu)化，實際上也是減少過多的物流導(dǎo)致的搬運浪費，杜絕不需要的搬運作業(yè)。

產(chǎn)線物流存在的搬運浪費，具體表現(xiàn)為放置、堆積、移動、整列等動作浪費，由此而增加物料在空間的移動時間，多耗費人力，占用搬運設(shè)備與工具，在搬運過程中因碰撞等原因造成不良品等，優(yōu)化就是降低物流運營成本與提高物料搬運作業(yè)效率為目的。

這中間牽涉到如何精準(zhǔn)地導(dǎo)入產(chǎn)線物流裝備的問題，也就是如何選擇合理的產(chǎn)線物流裝備，一般包括自動上料設(shè)備及輸送設(shè)備。

現(xiàn)在，工業(yè)機器人制造商基本上針對每一種產(chǎn)線應(yīng)用制程都有相應(yīng)的機器人方案，只需要明確你希望機器人為你做哪個工作，以及從不同的種類當(dāng)中，選擇最適合的型號。

要提醒的一點是，選型有軸數(shù)、重復(fù)精度、負(fù)載等參數(shù)需要考慮。機器人配置的軸數(shù)，直接關(guān)聯(lián)其自由度，對于簡單的產(chǎn)線，4軸機器人就足以應(yīng)對，如果應(yīng)用場景在一個狹小的工作空間，且機器人手臂需要很多的扭曲和轉(zhuǎn)動，6軸或7軸機器人將是最好的選擇。

重復(fù)精度可以被描述為機器人完成例行的工作任務(wù)每一次到達(dá)同一位置的能力，一般在±0.05mm到±0.02mm之間，甚至更精密，這與產(chǎn)線性質(zhì)相關(guān)，如果是組裝電子線路板，產(chǎn)線物流需要超級精密重復(fù)精度的機器人。

負(fù)載，即機器人在其工作空間可以攜帶的最大負(fù)荷，一般機器人負(fù)載在3Kg到1300Kg不等，希望機器人完成將目標(biāo)工件從一個工位搬運到另一個工位，需要注意工件的重量與機器人負(fù)載是否相符，過大或過小都不合適。體積較大的加工件直運工位，減少庫存占用空間和中間轉(zhuǎn)運的作業(yè)環(huán)節(jié)。

選擇合適的產(chǎn)線物流備裝后，面臨的下一個問題就是，如何確定物流設(shè)備數(shù)量，如何實現(xiàn)有限場地的合理利用，如何保證工位可達(dá)性，如何實現(xiàn)產(chǎn)線的物流最優(yōu)？

為了實現(xiàn)降本增效的精益化生產(chǎn)要求，往往還需要去挖掘更深層次的需求，比如降低線邊庫存量、縮短運輸距離、提高場地利用率等。

我們相信，在工業(yè)4.0的時代中，面臨不斷變化的生產(chǎn)條件和提高效率的挑戰(zhàn)，產(chǎn)線物流將不斷自我完善，在創(chuàng)新中走向高效化。

三、智化產(chǎn)線物流

產(chǎn)線物流走向智能化、精益化發(fā)展成為大勢所趨。工廠對生產(chǎn)精益化和柔性化的追求，使產(chǎn)線物流正持續(xù)朝著自動化、智能化、數(shù)字化迭代。以系統(tǒng)成本最低和響應(yīng)快速為目標(biāo)的精益物流將是產(chǎn)線物流發(fā)展的方向和目標(biāo)，而要達(dá)到這一目的，需要數(shù)字化與智能化，并運用現(xiàn)代前沿技術(shù)賦能。

作為一個跨學(xué)科的概念，產(chǎn)線物流與很多領(lǐng)域相聯(lián)系，比如IT、駕駛輔助、人工智能，物聯(lián)網(wǎng)等，例如，人工智能在產(chǎn)線物流領(lǐng)域已經(jīng)有了許多使用的實例，再比如自動引導(dǎo)運輸車（AGV）為代表的無人駕駛運輸系統(tǒng)也在產(chǎn)線物流領(lǐng)域被寄予厚望。

1、智能化

在工廠智能化升級過程中，產(chǎn)線物流智能化是非常重要的一個場景。搬運設(shè)備的智能化程度，影響著產(chǎn)線物流系統(tǒng)的效率，隨著智慧物流領(lǐng)域硬件設(shè)備如移動機器人、工業(yè)制造軟件等技術(shù)的提升，智能化搬運設(shè)備正在涌現(xiàn)，產(chǎn)線物料存在很大的改進(jìn)和提升的空間。

在生產(chǎn)線內(nèi)，物料搬運、上線喂料、工序?qū)拥龋夹枰悄茉O(shè)備，產(chǎn)線智慧物流的發(fā)展已是必然，各大企業(yè)如何通過各種智能化設(shè)備實現(xiàn)產(chǎn)線物流的智能化，是當(dāng)下極力要跨出的重要一步。

智能信息時代，工廠內(nèi)的生產(chǎn)可以由智控制器根據(jù)當(dāng)前工位的工藝要求結(jié)合傳感器的感知后，指揮控制單元完成生產(chǎn)動作，同理，產(chǎn)線物流作業(yè)也可以由系統(tǒng)集成并圍繞生產(chǎn)工藝指揮物流設(shè)備完成搬運、存儲等動作。

統(tǒng)籌線邊物流所有環(huán)節(jié)，有條不紊地穩(wěn)定運行，智能化的信息平臺不可或缺。具體地說，WMS系統(tǒng)承接上游生產(chǎn)任務(wù)，調(diào)度下游生產(chǎn)設(shè)備，是廠內(nèi)智能物流系統(tǒng)的”大腦“；WCS系統(tǒng)負(fù)責(zé)對AGV進(jìn)行任務(wù)分配、調(diào)度以及運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,豐富的控制功能，滿足各種物流場景。

當(dāng)線邊物料數(shù)量低于設(shè)定值時，系統(tǒng)會根據(jù)實際庫存狀況調(diào)度物流車輛，將指定的物料及時準(zhǔn)確地運送至生產(chǎn)線，保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性和順暢性。

過去，產(chǎn)線物流中移動機器人的使命只有一個，那就是搬運，今天與未來，AMR開始逐步從單機設(shè)備走向群體智能，在倉儲、產(chǎn)線、線邊倉都形成整套的物流解決方案。

自動化立體庫應(yīng)用在線邊物流環(huán)節(jié)中，具有節(jié)約用地、減輕勞動強度、消除差錯,降低儲運過程中的損耗、提高物流效率等諸多優(yōu)點；AMR可根據(jù)生產(chǎn)需要，在指定時間將物料自動輸送到生產(chǎn)線，并搭配智能跟隨模式，隨時滿足原材料上線、在制品轉(zhuǎn)運等物質(zhì)流轉(zhuǎn)需求。

產(chǎn)線物流智能化還表現(xiàn)在物流裝備的進(jìn)步上：過去機械臂用于固定位置的簡單的搬運、上下料，無法移動；而移動機器人則更多用于物料的移載、搬運等，無法對物料進(jìn)行操作。目前推出的“移動操作機器人”則兼顧了二者的功能，強化了“人”的屬性，故而更加強調(diào)柔性；需要經(jīng)常變換工位或移位移線的情況，協(xié)作型機器人應(yīng)該是一個很好的選項。   

就目前來說，產(chǎn)線物流的運作，僅僅只靠單體智能設(shè)備已經(jīng)不能滿足整體的生產(chǎn)速度和供應(yīng)需求，借助各種智能產(chǎn)品應(yīng)用在相應(yīng)的場景，將整個廠內(nèi)物流的核心環(huán)節(jié)連接起來實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的無縫對接，才能實現(xiàn)了產(chǎn)線物料的智能化配送，達(dá)到準(zhǔn)時化、及時化的無人配送。

2、柔性化

小批量，個性化制造漸成趨勢，未來將成為主流。其基本要求是將必需的產(chǎn)品，在必需的時候，僅按必須的數(shù)量制造出來。這就要求生產(chǎn)線具有柔性，同樣，要求服務(wù)于生產(chǎn)線的線邊物流具有柔性。

其中一個顯著的特點是，未來的物流設(shè)施由一個個靈活的顆粒度較小的搬運單元構(gòu)成，可以快速拼接，既能搬運小吞吐量的物料任務(wù)，又能搬運大吞吐，既能按照AB的位置點來回搬運，也能按照ABCD多個位置點搬運……

柔性物流使制造企業(yè)的生產(chǎn)物流過程具備相應(yīng)的應(yīng)變能力，柔性化物流裝備滿足了智能制造的可拓展、多組態(tài)、可視化、可定制和分布式倉儲等新需求，打造定位精準(zhǔn)、移動靈活、數(shù)據(jù)共享、實時可視與監(jiān)控的物流模式。

柔性化使兼具規(guī)模化和個性化的生產(chǎn)、產(chǎn)線物流系統(tǒng)變得更具適應(yīng)性和響應(yīng)性，以更靈活、更柔性的物理特征來滿足定制化生產(chǎn)帶來的物料搬運任務(wù)。

生產(chǎn)的柔性化與物流的柔性化，二者缺一不可，只有二者互相支撐、才能融合提升；必須同時兼顧局部柔性和全局柔性，局部柔性化不代表整體優(yōu)化，部分裝備的柔性化，不能充分發(fā)揮作用。避免柔性化孤島，才能真正實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化提升。

對于柔性制造來說，物流已從附屬服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣咧圃炱髽I(yè)市場競爭力、降低成本、挖掘利潤空間的重要方面。

3、仿真技術(shù)

相比于廠外物流，產(chǎn)線物流是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對于復(fù)雜的系統(tǒng)問題，我們往往不得不借助系統(tǒng)仿真軟件進(jìn)行求解。

產(chǎn)線物流的規(guī)劃，或者優(yōu)化，都會用到仿真技術(shù)，新建全智能化的“燈塔工廠”“未來工廠”，依據(jù)現(xiàn)有手段很難評估AGV等供應(yīng)商輸入的產(chǎn)線物流方案是否合理，車間布局是否合理，如何精確定義車間資源設(shè)備數(shù)量等問題。

仿真設(shè)計可對傳送帶、機械臂、AGV以及存儲設(shè)備等物流要素建模，可設(shè)置現(xiàn)場排班、設(shè)備故障、返工返修以及AGV能耗等仿真影響因素，通過產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)的動態(tài)過程仿真展示，直觀地查看仿真運行過程中物流是否順暢，加工設(shè)備、緩沖區(qū)、物流設(shè)備的動態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)。

通過輸出仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，判斷產(chǎn)能是否滿足、排查生產(chǎn)瓶頸、平衡工位負(fù)載、提高設(shè)備利用、優(yōu)化物流路線、配置物流資源，設(shè)置合理庫存，針對存在的問題進(jìn)行假設(shè)性方案調(diào)整，再次運行仿真，直至仿真結(jié)果最優(yōu)。

也就是說，通過仿真解決方案對車間的各項關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行分析優(yōu)化，分析資源設(shè)備的利用率以及作業(yè)時間、空閑時間，針對具體的物流問題，如工位物流，可出具可信的物流仿真報告，發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化物流路徑、線邊存儲擺放位置、提高AGV利用率，從而保證產(chǎn)線物流方案落地的可靠性。產(chǎn)線物流的仿真設(shè)計還為未來的工廠的“數(shù)字孿生”建設(shè)提供了基礎(chǔ)支持。

結(jié)語：未來的智能制造，最核心的表現(xiàn)是在工藝思想與整體布局中，而工藝過程中的物流規(guī)劃十分重要。制造業(yè)加速打造產(chǎn)線物流智能化、精益化、一體化的大時代即將到來，精益的產(chǎn)線物流思想的重點在于，極大地減少線邊庫存、減少線邊物料空間，同時保證產(chǎn)線操作人員在正確的時間和位置得到正確的物料進(jìn)行加工、裝配。