發(fā)布日期：2023-07-24瀏覽次數： 次信息來源： 天睿咨詢-李志強
1、工廠物流運營管理智能化發(fā)展范式與特征
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中國工程院周濟院士在智能制造大會報告中系統性的提出了中國智能制造發(fā)展的三個基本范式：數字化制造、數字化網絡化制造和新一代智能制造（數字化網絡化智能化制造），提出了從數字化-網絡化-智能化三個基本范式應次第展開、并行推進、融合發(fā)展，實事求是、因企制宜、循序漸進的推動企業(yè)的技術改造和智能升級。結合報告，各基本范式的關鍵技術、要素、特征等如表1所示：
表1：中國智能制造發(fā)展范式的對比
資料來源：根據第六屆、第七屆智能制造國際會議中國工程院報告整理
從數字工廠-智能工廠-智慧工廠的迭代升級過程中，應該具備相應的物流智能化程度和運營管理水平。
數字化工廠（Digital Factory）強調數據的采集、清理、分析、應用，產生數字孿生體，從物流運營的角度來看，其物料、設備都需要有合適的標簽、標簽讀取設施或傳感器等，使得物流數據能夠適時采集和傳遞，實現物料和設備“會說話、會聽話、會行動”。
智能工廠(Smart Factory)強調基于互聯網、云平臺、工業(yè)互聯網等技術實現人、機、物、流程、數據等要素之間的互聯和協作，通過企業(yè)內、企業(yè)間的協同和各種資源的共享與集成優(yōu)化，重塑制造業(yè)的價值鏈。其物料、設備、作業(yè)人員等相互聯動，物流管理邏輯、流程和規(guī)則都植入到物流運營管理平臺，通過平臺匯聚更大量級的物流數據分析指標、監(jiān)控差異、形成指令、指揮自動化物流設備運轉，不但物料、設備要“會說話、會聽話、會行動”，還需要“會溝通、會協同、會指揮”。
智慧工廠（Intelligent Factory)強調基于5G和AI技術的人-物理信息系統的智慧升級，具有更強大的感知、決策與控制能力，深度學習、跨界融合、群體智能、人機協同，可以理解為智慧工廠具有一定的“思考決策能力”和“學習能力”，具有較強的處理制造系統復雜性、不確定性問題的能力。這個時候工廠層面的運營基本都由結合新一代人工智能技術的人-信息-物理系統進行管理，采用更強大的算法和工業(yè)APP將大量的理念、經驗、知識等固化到系統中，實現計劃、采購、生產、物流等業(yè)務的真正一體化，整個工廠渾然一體，并且與更多的異地智慧工廠和外部智慧工廠融合成生態(tài)，共同服務消費者和客戶。
物流運營管理的智能化和工廠的智能化一脈相承，物流運營管理系統應具備以下能力特征：
狀態(tài)感知：感知整個系統中人員、設備、物料、計劃、流程的狀態(tài)，通過制造大數據對物流人員、物流設施設備、產線及車間物流、計劃執(zhí)行情況、客戶、環(huán)境、能源等對象的實時運行狀態(tài)進行監(jiān)控，并對這些對象的異常和差異進行感知和預警，以此支撐系統對長、中、短期的需求、供應、運營等方面的風險防控。智能化程度越高，預知和防控風險的能力就越強，人工介入就會越少。
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實時數據分析：針對獲取的大量歷史數據和實時數據，結合物流運營管理目標、價值導向等，結合物流運營管理過程中積累的大量經驗和知識，設定合適的算法，實時、快速、準確的進行數據清理、分析、推理、判斷和決策（可能是提供決策支持，最終需要人工介入進行決策）。這些數據分析被大量應用于支撐狀態(tài)感知、指標監(jiān)控、差異識別、計劃調整、物流中控、全程追溯、全程可視化、異常處理、應急處理等方面。
自主決策與調適：系統根據狀態(tài)感知和實施分析的數據，當客戶需求、市場條件、運營過程、要素資源等發(fā)生變化時，物流運營管理體系能夠自主的、機智的、快速的進行決策、響應和調整，比如計劃與排產、回貨節(jié)奏、配送指令、設備運行速度、能源輸入等進行自主判斷、決策與調整，在現有系統能力和規(guī)則基礎上無法自主決策時，系統將自動預警、自動升級或自動啟動新的流程等。自主決策能力和智能化程度息息相關，系統智能化程度越高，其自主決策、解決復雜問題的能力就越強，覆蓋時間范圍就越長，自主決策的層級越高。越簡單、底層、微觀的問題，實現自主決策和調適的可能性就越大，越復雜、高層、宏觀的問題，更多的需要人工介入決策，這也正是系統持續(xù)升級的空間和智造環(huán)境下人的價值所在。
精準執(zhí)行：基于以上自主決策與調適形成精確的指令，通過系統將指令準確的傳遞給系統中的人員、機器設備、智能物料單元、MES（制造執(zhí)行系統）、WMS（倉庫管理系統）、PLC（可編程邏輯控制器）等實體和系統，實體和系統能夠準確識別這些指令并精準操作，最終表現為現場的所有要素都能做出快速、精準的應對。
自主學習：這是智慧系統具備的最根本的能力特征，新一代人工智能技術的應用使得系統具有經驗與知識積累、機器與系統深度學習與創(chuàng)新、機器認知、群體智能、人機協同、智慧發(fā)展等方面的能力，這種能力隨著數據的積累、技術的進步、時間的推移，將不斷的實現自主提升，是個不停迭代、螺旋上升的過程。擁有“智慧”是自主學習的前提，這將大大超過人類自身的學習速度，但這種智慧依然是在人的操縱下、由人設計出來、在人的指定領域內進行學習和提升。
2.工廠物流運營管理智能化表現
工廠物流運營管理智能化的關鍵要素和能力表現在四個方面：數據+邏輯+判斷+執(zhí)行。
數據是智能化的基礎，所以智能化的前提是數字化，企業(yè)需通過條碼及讀取設備、RFID及讀取設備、PLC、DNC（分布式數控）/MDC（加工數據收集與設備狀態(tài)管理）、SCADA（數據采集與監(jiān)視控制系統）、傳感器等技術實現人、機、料的數字化，實時獲取物流運作過程中的動態(tài)數據并實時分析、識別差異。
邏輯是智能化的核心，無論是數字化、網絡化還是智能化，硬件的配置、系統的搭建、能力的建設等都需要基于合理的管理邏輯，以消費者和客戶為中心，以有效運營為導向，建立符合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、價值導向、管理模式、管理策略和中長期發(fā)展目標等，邏輯是管理理念、管理期望、業(yè)務流程、規(guī)則標準、現場表現、管理指標等的因果、相關關系，也是系統算法的內核。
判斷是智能化的重要表現，通過合理的系統架構、數據建模與高級算法、面向應用的APP開發(fā)等實現系統實時分析與預警、自主學習、自主決策，并遵從以人為本的判斷決策理念，邏輯和判斷是人的主宰地位的核心要素。
精準執(zhí)行是智能化的能力呈現，實現物理-信息的雙向反饋和溝通，物流系統能夠精確、有效、高質量的按照指令完成相應的作業(yè)，并且能夠具備針對異常的自我調適能力。
基于四個關鍵要素，結合傳統工廠、數字化工廠、智能工廠和智慧工廠的智能等級劃分，對物流運營管理的智能化主要特征總結如表6-2，表中將數字化物流定義為初級智能物流，將智能物流（數字化-網絡化）定義為中級智能物流，將智慧物流（數字化-網絡化-智能化）定義為高級智能物流。
表：物流運營管理各階段的主要表現
