發(fā)布日期：2023-07-24瀏覽次數(shù)： 次信息來(lái)源： 天睿咨詢-李志強(qiáng)
1、工廠物流運(yùn)營(yíng)管理智能化發(fā)展范式與特征
圖片：來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)
中國(guó)工程院周濟(jì)院士在智能制造大會(huì)報(bào)告中系統(tǒng)性的提出了中國(guó)智能制造發(fā)展的三個(gè)基本范式：數(shù)字化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造和新一代智能制造（數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造），提出了從數(shù)字化-網(wǎng)絡(luò)化-智能化三個(gè)基本范式應(yīng)次第展開(kāi)、并行推進(jìn)、融合發(fā)展，實(shí)事求是、因企制宜、循序漸進(jìn)的推動(dòng)企業(yè)的技術(shù)改造和智能升級(jí)。結(jié)合報(bào)告，各基本范式的關(guān)鍵技術(shù)、要素、特征等如表1所示：
表1：中國(guó)智能制造發(fā)展范式的對(duì)比
資料來(lái)源：根據(jù)第六屆、第七屆智能制造國(guó)際會(huì)議中國(guó)工程院報(bào)告整理
從數(shù)字工廠-智能工廠-智慧工廠的迭代升級(jí)過(guò)程中，應(yīng)該具備相應(yīng)的物流智能化程度和運(yùn)營(yíng)管理水平。
數(shù)字化工廠（Digital Factory）強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的采集、清理、分析、應(yīng)用，產(chǎn)生數(shù)字孿生體，從物流運(yùn)營(yíng)的角度來(lái)看，其物料、設(shè)備都需要有合適的標(biāo)簽、標(biāo)簽讀取設(shè)施或傳感器等，使得物流數(shù)據(jù)能夠適時(shí)采集和傳遞，實(shí)現(xiàn)物料和設(shè)備“會(huì)說(shuō)話、會(huì)聽(tīng)話、會(huì)行動(dòng)”。
智能工廠(Smart Factory)強(qiáng)調(diào)基于互聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物、流程、數(shù)據(jù)等要素之間的互聯(lián)和協(xié)作，通過(guò)企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間的協(xié)同和各種資源的共享與集成優(yōu)化，重塑制造業(yè)的價(jià)值鏈。其物料、設(shè)備、作業(yè)人員等相互聯(lián)動(dòng)，物流管理邏輯、流程和規(guī)則都植入到物流運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)匯聚更大量級(jí)的物流數(shù)據(jù)分析指標(biāo)、監(jiān)控差異、形成指令、指揮自動(dòng)化物流設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，不但物料、設(shè)備要“會(huì)說(shuō)話、會(huì)聽(tīng)話、會(huì)行動(dòng)”，還需要“會(huì)溝通、會(huì)協(xié)同、會(huì)指揮”。
智慧工廠（Intelligent Factory)強(qiáng)調(diào)基于5G和AI技術(shù)的人-物理信息系統(tǒng)的智慧升級(jí)，具有更強(qiáng)大的感知、決策與控制能力，深度學(xué)習(xí)、跨界融合、群體智能、人機(jī)協(xié)同，可以理解為智慧工廠具有一定的“思考決策能力”和“學(xué)習(xí)能力”，具有較強(qiáng)的處理制造系統(tǒng)復(fù)雜性、不確定性問(wèn)題的能力。這個(gè)時(shí)候工廠層面的運(yùn)營(yíng)基本都由結(jié)合新一代人工智能技術(shù)的人-信息-物理系統(tǒng)進(jìn)行管理，采用更強(qiáng)大的算法和工業(yè)APP將大量的理念、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)等固化到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、采購(gòu)、生產(chǎn)、物流等業(yè)務(wù)的真正一體化，整個(gè)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(wù)消費(fèi)者和客戶。
物流運(yùn)營(yíng)管理的智能化和工廠的智能化一脈相承，物流運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)應(yīng)具備以下能力特征：
狀態(tài)感知：感知整個(gè)系統(tǒng)中人員、設(shè)備、物料、計(jì)劃、流程的狀態(tài)，通過(guò)制造大數(shù)據(jù)對(duì)物流人員、物流設(shè)施設(shè)備、產(chǎn)線及車間物流、計(jì)劃執(zhí)行情況、客戶、環(huán)境、能源等對(duì)象的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)這些對(duì)象的異常和差異進(jìn)行感知和預(yù)警，以此支撐系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)、中、短期的需求、供應(yīng)、運(yùn)營(yíng)等方面的風(fēng)險(xiǎn)防控。智能化程度越高，預(yù)知和防控風(fēng)險(xiǎn)的能力就越強(qiáng)，人工介入就會(huì)越少。
圖片：來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析：針對(duì)獲取的大量歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合物流運(yùn)營(yíng)管理目標(biāo)、價(jià)值導(dǎo)向等，結(jié)合物流運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中積累的大量經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，設(shè)定合適的算法，實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)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(jìn)行決策）。這些數(shù)據(jù)分析被大量應(yīng)用于支撐狀態(tài)感知、指標(biāo)監(jiān)控、差異識(shí)別、計(jì)劃調(diào)整、物流中控、全程追溯、全程可視化、異常處理、應(yīng)急處理等方面。
自主決策與調(diào)適：系統(tǒng)根據(jù)狀態(tài)感知和實(shí)施分析的數(shù)據(jù)，當(dāng)客戶需求、市場(chǎng)條件、運(yùn)營(yíng)過(guò)程、要素資源等發(fā)生變化時(shí)，物流運(yùn)營(yíng)管理體系能夠自主的、機(jī)智的、快速的進(jìn)行決策、響應(yīng)和調(diào)整，比如計(jì)劃與排產(chǎn)、回貨節(jié)奏、配送指令、設(shè)備運(yùn)行速度、能源輸入等進(jìn)行自主判斷、決策與調(diào)整，在現(xiàn)有系統(tǒng)能力和規(guī)則基礎(chǔ)上無(wú)法自主決策時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)預(yù)警、自動(dòng)升級(jí)或自動(dòng)啟動(dòng)新的流程等。自主決策能力和智能化程度息息相關(guān)，系統(tǒng)智能化程度越高，其自主決策、解決復(fù)雜問(wèn)題的能力就越強(qiáng)，覆蓋時(shí)間范圍就越長(zhǎng)，自主決策的層級(jí)越高。越簡(jiǎn)單、底層、微觀的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)自主決策和調(diào)適的可能性就越大，越復(fù)雜、高層、宏觀的問(wèn)題，更多的需要人工介入決策，這也正是系統(tǒng)持續(xù)升級(jí)的空間和智造環(huán)境下人的價(jià)值所在。
精準(zhǔn)執(zhí)行：基于以上自主決策與調(diào)適形成精確的指令，通過(guò)系統(tǒng)將指令準(zhǔn)確的傳遞給系統(tǒng)中的人員、機(jī)器設(shè)備、智能物料單元、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、WMS（倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)）、PLC（可編程邏輯控制器）等實(shí)體和系統(tǒng)，實(shí)體和系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別這些指令并精準(zhǔn)操作，最終表現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)的所有要素都能做出快速、精準(zhǔn)的應(yīng)對(duì)。
自主學(xué)習(xí)：這是智慧系統(tǒng)具備的最根本的能力特征，新一代人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)具有經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)積累、機(jī)器與系統(tǒng)深度學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、機(jī)器認(rèn)知、群體智能、人機(jī)協(xié)同、智慧發(fā)展等方面的能力，這種能力隨著數(shù)據(jù)的積累、技術(shù)的進(jìn)步、時(shí)間的推移，將不斷的實(shí)現(xiàn)自主提升，是個(gè)不停迭代、螺旋上升的過(guò)程。擁有“智慧”是自主學(xué)習(xí)的前提，這將大大超過(guò)人類自身的學(xué)習(xí)速度，但這種智慧依然是在人的操縱下、由人設(shè)計(jì)出來(lái)、在人的指定領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)和提升。
2.工廠物流運(yùn)營(yíng)管理智能化表現(xiàn)
工廠物流運(yùn)營(yíng)管理智能化的關(guān)鍵要素和能力表現(xiàn)在四個(gè)方面：數(shù)據(jù)+邏輯+判斷+執(zhí)行。
數(shù)據(jù)是智能化的基礎(chǔ)，所以智能化的前提是數(shù)字化，企業(yè)需通過(guò)條碼及讀取設(shè)備、RFID及讀取設(shè)備、PLC、DNC（分布式數(shù)控）/MDC（加工數(shù)據(jù)收集與設(shè)備狀態(tài)管理）、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）、傳感器等技術(shù)實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料的數(shù)字化，實(shí)時(shí)獲取物流運(yùn)作過(guò)程中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)分析、識(shí)別差異。
邏輯是智能化的核心，無(wú)論是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化還是智能化，硬件的配置、系統(tǒng)的搭建、能力的建設(shè)等都需要基于合理的管理邏輯，以消費(fèi)者和客戶為中心，以有效運(yùn)營(yíng)為導(dǎo)向，建立符合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、價(jià)值導(dǎo)向、管理模式、管理策略和中長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)等，邏輯是管理理念、管理期望、業(yè)務(wù)流程、規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)、管理指標(biāo)等的因果、相關(guān)關(guān)系，也是系統(tǒng)算法的內(nèi)核。
判斷是智能化的重要表現(xiàn)，通過(guò)合理的系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)建模與高級(jí)算法、面向應(yīng)用的APP開(kāi)發(fā)等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析與預(yù)警、自主學(xué)習(xí)、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(zhǔn)執(zhí)行是智能化的能力呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)物理-信息的雙向反饋和溝通，物流系統(tǒng)能夠精確、有效、高質(zhì)量的按照指令完成相應(yīng)的作業(yè)，并且能夠具備針對(duì)異常的自我調(diào)適能力。
基于四個(gè)關(guān)鍵要素，結(jié)合傳統(tǒng)工廠、數(shù)字化工廠、智能工廠和智慧工廠的智能等級(jí)劃分，對(duì)物流運(yùn)營(yíng)管理的智能化主要特征總結(jié)如表6-2，表中將數(shù)字化物流定義為初級(jí)智能物流，將智能物流（數(shù)字化-網(wǎng)絡(luò)化）定義為中級(jí)智能物流，將智慧物流（數(shù)字化-網(wǎng)絡(luò)化-智能化）定義為高級(jí)智能物流。
表：物流運(yùn)營(yíng)管理各階段的主要表現(xiàn)
