收藏我們
Company Dynamics
“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來,加快了工業(yè)品“定制化”的步伐,,個(gè)人消費(fèi)產(chǎn)品如此,,如汽車、電器,、服裝等行業(yè),,企業(yè)產(chǎn)品也是如此,如飛機(jī),、高鐵等行業(yè),。物流系統(tǒng)本身就是一個(gè)非標(biāo)系統(tǒng),定制化的程度本來就很高,,隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的迅速普及,,物流裝備如何借助于互聯(lián)網(wǎng)快速升級(jí)以適應(yīng)日趨激烈的市場競爭變得日益迫切。
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代與傳統(tǒng)時(shí)代的一個(gè)明顯不同就是:距離短了,,時(shí)間快了,。對(duì)于制造業(yè)來講,由于市場需求個(gè)性化趨勢使然,,過去的“規(guī)?;a(chǎn)”正向“定制化生產(chǎn)”轉(zhuǎn)變,同時(shí),,市場信息全覆蓋的趨勢也越來越明顯,。在國內(nèi),東西部的距離,,在世界,,東西方的距離,都在迅速變小,,市場信息在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,,更是逐漸演變成“零距離”。
在這種情況下,,一方面,,市場對(duì)定制化的需求越來越強(qiáng)烈,大大提高了制造成本,;另一方面,,則是市場競爭越來越激烈,地域之間的綜合差距越來越小,,發(fā)達(dá)地區(qū)的技術(shù)優(yōu)勢往往難以抵擋欠發(fā)達(dá)地區(qū)的成本優(yōu)勢的沖擊,,尤其對(duì)于技術(shù)難度較低的產(chǎn)品更是如此。物流裝備大多屬于這種情況,。
01定制化是基本特征
物流集成系統(tǒng)的定制化是其基本特征,,與單純的產(chǎn)品定制化不同,,一方面是系統(tǒng)的差異,即整體的差異,;另一方面才是產(chǎn)品級(jí)別的差異,。
系統(tǒng)差異方面。由于行業(yè)不同,、處理的物料對(duì)象不同,、流程不同、規(guī)模不同,、地理位置不同,、溫度不同、管理方式不同,、基礎(chǔ)條件不同等,,世界上幾乎沒有兩座完全一樣的物流集成系統(tǒng)。除了個(gè)別情況外,,基本相似的系統(tǒng)也是極其少見的,。正是這種獨(dú)特性,才顯示出物流集成系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)變得至關(guān)重要,,并成為一項(xiàng)專門的工作,。
產(chǎn)品差別方面。一部分原因是由于系統(tǒng)選型的不同所導(dǎo)致的,,如貨架的高度及規(guī)格尺寸和單元重量,;堆垛機(jī)高度、載貨臺(tái)型式,、起升與運(yùn)行速度和加速度,、作業(yè)能力;叉車的型式和額定載荷,;輸送機(jī)的寬度,、速度、輸送能力,、分段長度,、分流與合流方式等。這些差異都是由于系統(tǒng)變化直接導(dǎo)致的,。另一部分卻是由于客戶的定制化需求所決定的,如設(shè)備的顏色搭配方案等,,這些與系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)不大,。盡管物流技術(shù)有一定的通用性,但這種定制化的需求,,一方面導(dǎo)致了產(chǎn)品的變化豐富多彩,,給規(guī)?;a(chǎn)帶來了困難;另一方面,,不同類型的產(chǎn)品,,或同一類型產(chǎn)品的不同組成部分,導(dǎo)致其定制化的含義發(fā)生了改變,。
貨架是物流系統(tǒng)的最常見的設(shè)備之一,,也是最簡單的設(shè)備之一,但貨架的定制化程度依然非常高,,包括貨架型式,、尺寸、顏色,、承載能力等多個(gè)方面,。即使是非常類似的兩個(gè)物流集成系統(tǒng),也會(huì)出現(xiàn)明顯的差異,。
有人認(rèn)為貨架生產(chǎn)簡單,,這是一種對(duì)貨架生產(chǎn)不了解的表現(xiàn)。事實(shí)上,,貨架的設(shè)計(jì),、計(jì)算非常復(fù)雜,生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制也非常難,,如對(duì)軋機(jī)的要求,、材料的要求、溫度的要求,、表面處理的要求以及孔型,、連接方式、安全防護(hù)的要求等,,都需要有專業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),。沒有這些專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),所生產(chǎn)的貨架,,不僅質(zhì)量難以保障,,成本難以控制,而且其安全性也難以保障,。
巷道堆垛機(jī)是一套復(fù)雜的系統(tǒng),,其定制化體現(xiàn)在多個(gè)方面,簡單的如尺寸,、承載能力,、結(jié)構(gòu)型式、托盤型式,、貨物尺寸,、貨叉型式,、配色要求、巷道寬度,、巷道長度,、貨架高度等,復(fù)雜的如材質(zhì)要求,、安全性要求,、速度與加速度要求、作業(yè)能力要求,、故障處理能力要求,、聯(lián)網(wǎng)要求、接口要求,、可靠性要求等,。
為什么不同廠家的堆垛機(jī)價(jià)格上有很大的差異,,除去進(jìn)口因素之外,,系統(tǒng)的構(gòu)成,、性能參數(shù)和加工工藝是導(dǎo)致巨大差異的根本原因。這些差異也反映在產(chǎn)品的性能方面,。
其它產(chǎn)品,,如輸送機(jī)、分揀機(jī),、AGV(包括kiva)的情況也是如此,。其定制化的特征非常突出。這是物流裝備的普遍情況,。盡管不同類型的產(chǎn)品,,其定制化的要求和程度不同,但定制化是其共同的特征,。
物流裝備定制化的特征,,加上我國物流裝備產(chǎn)業(yè)的集約化程度不高,是導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下,,產(chǎn)品成本居高不下的根本原因,。隨著市場競爭的加劇,行業(yè)利潤逐年走低,,如何在保證質(zhì)量的前提下降低成本,,成為行業(yè)面臨的首要問題。
02規(guī)?;a(chǎn)是必然出路
長期以來,,我國物流裝備行業(yè)小、散,、亂的局面一直沒有發(fā)生根本改變,。隨著物流市場需求的快速增長,尤其是電子商務(wù)的快速發(fā)展對(duì)物流裝備帶來的需求的激增,,使得物流裝備行業(yè)在過去10多年間呈現(xiàn)出欣欣向榮的態(tài)勢,。不僅市場總體需求每年以超過30%以上的增長,參與的企業(yè)也是如雨后春筍般涌現(xiàn),,2015年以來,,資本市場對(duì)物流和物流裝備行業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣,從另一方向促進(jìn)了物流裝備業(yè)以驚人的速度迅猛發(fā)展,。我國的物流裝備市場需求,,在2016年前后即已經(jīng)位居世界4個(gè)主要市場的前列,成為發(fā)展速度最快的單一市場,,這4個(gè)市場分別是歐盟,,亞洲(主要是日韓),北美和中國,。
面對(duì)日益激烈的市場競爭和定制化需求的現(xiàn)實(shí),,規(guī)模化生產(chǎn)仍然是大幅度降低生產(chǎn)成本的首要途徑,。
何為規(guī)?;a(chǎn)?這個(gè)問題并不難回答,。自福特和豐田推出流水線生產(chǎn)的理念后,,世界汽車業(yè)就進(jìn)入工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)階段。并且取得了顯著成效,。這一理念迅速被推廣到其它行業(yè),,由此推動(dòng)了世界工業(yè)化快速發(fā)展。
規(guī)?;a(chǎn)不僅大幅度降低了生產(chǎn)過程的成本,,而且降低了整個(gè)供應(yīng)鏈的總體成本。如設(shè)計(jì)成本的攤銷,,采購成本的下降,,運(yùn)輸與倉儲(chǔ)成本的下降,管理成本的下降,,銷售成本的下降等,。尤其是引入機(jī)器人以后,生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降,。以貨架橫梁的焊接為例,,一個(gè)工人一天的焊接能力可以達(dá)到150根,成本可以下降到1~2元/根,但如果一天的生產(chǎn)規(guī)模只有50根的話,,工人的成本將因?yàn)闆]有規(guī)?;黾訑?shù)倍,如果采用機(jī)器人生產(chǎn),,產(chǎn)能會(huì)進(jìn)一步增加,,成本攤銷會(huì)低于1元/根。規(guī)?;a(chǎn)大幅度降低了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的人工成本和設(shè)備成本,,這一部分成本對(duì)于不同領(lǐng)域和不同產(chǎn)品而言,占總成本的50%甚至更高,。
規(guī)?;魉€生產(chǎn)的核心思想是讓一個(gè)人只干很少的一部分工作,并不斷重復(fù),。大幅度降低生產(chǎn)準(zhǔn)備和切換的時(shí)間,,從而提升生產(chǎn)效率。一般情況下,,流水線生產(chǎn)生產(chǎn)效率會(huì)是普通生產(chǎn)的1~5倍,,不同的工種差異很大。
然而,,規(guī)?;c定制化是一對(duì)矛盾,如何解決這一矛盾,,則是所有參與企業(yè)最為關(guān)心的問題,。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度看,要實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),,必須要減少設(shè)備的種類和規(guī)格,使每一類產(chǎn)品的需求構(gòu)成規(guī)模,,這與定制化其實(shí)是背道而馳的,,因?yàn)槲磥淼氖袌鲒厔輵?yīng)是豐富的和多樣化的。從制造業(yè)生態(tài)環(huán)境的構(gòu)成角度看,,要大幅度減少產(chǎn)品的同質(zhì)化,,明確分工,使每一類產(chǎn)品的生產(chǎn)大幅度集中,,每一個(gè)參與者都應(yīng)朝專業(yè)化和集約化方向發(fā)展,,改變制造業(yè)小、散,、亂的局面,,但從現(xiàn)實(shí)情況看,情況不容樂觀。我國的貨架,、堆垛機(jī),、叉車、托盤,、分揀機(jī),、輸送機(jī),、AGV等主要產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家不下1000家,,分布非常廣,集約化程度雖有增加,,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,,這也導(dǎo)致我國物流裝備和系統(tǒng)集成企業(yè)的產(chǎn)值普遍不大,短期內(nèi)看不到出現(xiàn)世界級(jí)企業(yè)的希望,。
03模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化是解決之道
物流裝備品類繁多,,千變?nèi)f化,面對(duì)定制化和規(guī)?;@一對(duì)矛盾,,采用模塊化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化是唯一途徑。
模塊化的概念非常好理解,,就是將一個(gè)整體進(jìn)行有效分解,,使其由一個(gè)一個(gè)獨(dú)立的模塊構(gòu)成。就像日常生活中的搭積木,。模塊化設(shè)計(jì)大幅度降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度,。
在軟件設(shè)計(jì)中,模塊化是將系統(tǒng)分解為一個(gè)一個(gè)的功能塊,,分別進(jìn)行調(diào)試,,然后整合成為一個(gè)整體。模塊化不僅解決了軟件開發(fā)的分工問題,,使項(xiàng)目組可以同時(shí)進(jìn)行開發(fā)與測試,,而且一個(gè)模塊出現(xiàn)問題,不會(huì)影響其它模塊的正常運(yùn)轉(zhuǎn),。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,,模塊化也是如此。因?yàn)槿魏螐?fù)雜的產(chǎn)品均可分解為不同的模塊組成,。產(chǎn)品的多樣性僅僅是模塊的不同組合型式而已,,這是模塊化之所以能夠解決規(guī)模化和定制化矛盾的原因,。
當(dāng)然,,實(shí)際生產(chǎn)中,模塊不可能無限的多,并且過多的模塊本身就與規(guī)?;a(chǎn)互相矛盾,。并非任何產(chǎn)品都可以由標(biāo)準(zhǔn)的模塊所組成,如堆垛機(jī)的立柱,,它的尺寸往往要與場地相結(jié)合,,立柱高度就是一個(gè)非標(biāo)值,這時(shí),,強(qiáng)制進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,,不僅沒有必要,反而會(huì)增加生產(chǎn)和管理成本,。
產(chǎn)品的模塊化旨在大幅度降低其“非標(biāo)”的比重或非標(biāo)的程度,,從總體角度的100%降低到30%或更低,即已經(jīng)達(dá)到了規(guī)?;a(chǎn)的要求,。即使是像堆垛機(jī)的立柱,也應(yīng)在結(jié)構(gòu)型式,、承載能力,、接口型式、尺寸等方面做到標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù)化,,一方面使其設(shè)計(jì)難度大幅度降低,,另一方面,減少備料的難度,。甚至還可以將立柱進(jìn)行進(jìn)一步的模塊化,,使其由若干標(biāo)準(zhǔn)段和非標(biāo)段所構(gòu)成,降低非標(biāo)的程度,。
什么是“標(biāo)準(zhǔn)化”,?“標(biāo)準(zhǔn)化”的定義是:“為了在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序,對(duì)現(xiàn)實(shí)問題或潛在問題制定共同使用和重復(fù)使用的條款的活動(dòng),?!边@是一個(gè)比較拗口和抽象的定義。其實(shí)所謂標(biāo)準(zhǔn)化的主要含義,,在生產(chǎn)領(lǐng)域,,主要是對(duì)產(chǎn)品所要遵循的技術(shù)要求,質(zhì)量要求和接口要求提供一致指南,。
標(biāo)準(zhǔn)的范圍非常廣,,可以是設(shè)計(jì)手段,數(shù)據(jù)接口,,機(jī)械接口,,材料選擇,,適應(yīng)場合,承載能力,,功率輸出等多個(gè)方面,。對(duì)模塊化設(shè)計(jì)而言,標(biāo)準(zhǔn)化是其基礎(chǔ),。標(biāo)準(zhǔn)化不僅是對(duì)不同設(shè)計(jì)者而言,,遵循同樣的標(biāo)準(zhǔn)可以簡化過程,順利完成對(duì)接,,如電機(jī)的功率,、基座型式、傳動(dòng)軸方式等,,而且可以大幅度增加模塊的復(fù)用,,從而為規(guī)模化生產(chǎn)創(chuàng)造條件,。
標(biāo)準(zhǔn)化在物流裝備行業(yè)不同專業(yè)間的應(yīng)用是非常廣的。如托盤,、叉車,、貨架、堆垛機(jī)等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化,,已經(jīng)形成全行業(yè)共同遵循的一系列標(biāo)準(zhǔn),。然而,產(chǎn)品本身的模塊設(shè)計(jì)卻參差不齊,,這與具體企業(yè)的規(guī)模,、能力、管理和認(rèn)知有很大關(guān)系,。
有人說,,標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是一個(gè)國家和一個(gè)行業(yè)制造水平的體現(xiàn),對(duì)物流裝備何嘗不是如此,。如何理解標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化,,應(yīng)是一個(gè)長期的過程。
04主動(dòng)迎接新時(shí)代的挑戰(zhàn)
上世紀(jì)90年代,,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)發(fā)展如火如荼,,徹底改變了過去的設(shè)計(jì)理念和方法,也為模塊設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化打下了基礎(chǔ),。
在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代,,隨著智能制造理念的提出,尤其是人工智能理念的提出與應(yīng)用,,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造達(dá)到了一個(gè)新的高度,,設(shè)計(jì)手段和生產(chǎn)手段均發(fā)生了根本性的改變,。
在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),智能設(shè)計(jì)提供了更多的選擇,,并且為每一個(gè)設(shè)計(jì)方案提供了從力學(xué)計(jì)算到計(jì)算機(jī)仿真到計(jì)算機(jī)輔助樣機(jī)制造(如3D打印技術(shù)的應(yīng)用),、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等全部過程。許多新的結(jié)構(gòu)形式,,在以前都是奇思妙想,,或不可思議的東西,將成為現(xiàn)實(shí),。最優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)成為可能,。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用,大幅度縮短了新產(chǎn)品研發(fā)的時(shí)間,,而以3D打印技術(shù)為代表的新制造技術(shù)的應(yīng)用,,則為樣機(jī)制造和高難度零件加工提供了全新的方法。不僅設(shè)計(jì)研發(fā)成本大大降低,,而且設(shè)計(jì)研發(fā)難度也大大降低,。隨著AI技術(shù)的研究不斷深入,智能化成為設(shè)計(jì)研究的主要技術(shù)手段,,未來的設(shè)計(jì)研發(fā)將會(huì)更加快速,、全面、有效,、徹底,。
在生產(chǎn)環(huán)節(jié),無人化的制造系統(tǒng)達(dá)到了一個(gè)新的高度,。機(jī)器人制造,、智能化的物流系統(tǒng)、透明化的信息管理系統(tǒng),、柔性化的生產(chǎn)制造系統(tǒng),,一方面使得定制化生產(chǎn)難度大大降低,準(zhǔn)確性和質(zhì)量大大提升,,另一方面,,使得制造成本進(jìn)一步下降,響應(yīng)速度進(jìn)一步提升,。以人工智能參與管理的新興制造系統(tǒng),,將徹底改變過去人工管理下生產(chǎn)切換效率低的問題和質(zhì)量難以保證的問題。柔性化的生產(chǎn)線將取代傳統(tǒng)的流水線,,機(jī)器人將大部分取代人的工作,。先進(jìn)的制造系統(tǒng)的標(biāo)志將是柔性化、無人化和智能化,。
大規(guī)模定制化,,在20年前可能只是一個(gè)理念,,但今天,已經(jīng)是每個(gè)制造業(yè)企業(yè)所必須面對(duì)的選擇,,物流制造行業(yè)也是如此,。