伴随智能制造进程加快,制造企业物流智慧化加速升级,搬运机器人、分拣机器人、自动收货门等智能物流设备在场内物流中被大量应用,如何让各种不同类型的物流设备无障碍接入,实现互联互通,进而实现全域物流协同调度,成为制造企业场内物流升级的关键。广域铭岛自主研发的GOWL场内仓储物流协同平台,打破信息孤岛,创造性的解决了以上问题。
广域铭岛数字科技有限公司产品总监 黄伟
随着大数据、人工智能、云计算等数字技术的快速发展,软件已经演变为一种全新的生产力,软件定义制造(SDM)、软件定义物流(SDL)等全新理念支撑着软件从信息化转向数字化,在制造业转型升级过程中扮演着重要角色。
广域铭岛数字科技有限公司(以下简称“广域铭岛”)是吉利控股集团于2020年成立的数字科技子公司,其依托吉利集团36年制造经验,打造了具有中国自主知识产权的吉利工业互联网平台(Geega)。这也是全国首个源于汽车行业、服务全行业的工业互联网平台,目前已在汽车、铝产业链、消费电子产品、厨房五金、园区等诸多行业落地并取得良好成效,在2021年获评国家级特色专业型工业互联网平台,2022年上榜工信部工业互联网试点示范项目。
Geega构筑制造业数字化转型的一体化数字基座,围绕数字化管理、智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等场景打造以工业软件为核心的优质解决方案。其中,广域铭岛推出的GOWL场内仓储物流协同平台,在提升制造企业场内物流效率、仓库利用率,降低企业物流运营成本等方面表现卓越。为此,我们采访了广域铭岛数字科技有限公司产品总监黄伟,请他围绕制造企业场内物流软件的需求变化与创新发展进行了分享。
Q1·
就您了解,目前中国制造企业在场内物流方面主要会应用哪些物流软件?近年来有哪些发展变化?
黄伟:我国制造企业场内物流通常应用的软件主要包括仓储管理软件(WMS),生产拉动执行软件(LES)、物流设备调度软件(WCS)和物流控制塔软件(LCT)这四大类。
仓储管理软件是制造企业最早开始使用的软件之一,在刚开始信息化的90年代,企业应用最多的以仓储管理为核心的进销存软件。目前国内的仓储管理软件大部分按库区类型有所区分,比如,一般存储区使用常规的WMS;货到人库区使用能够支持AGV/AMR找货的i-WMS;立体库使用的是s-WMS;线边库有L-WMS。制造企业为了更好地提升物流效率,不断应用现代化物流理念和技术,新型库区层出不穷,为此,制造企业不得不上线各种各样的WMS满足库区管理和运营,形成了库区孤岛;或者企业委托原有WMS厂商进行二次开发,费用高不说,还容易出现“削足适履”的问题,最终运用效果并不好。在工业互联网时代的今天,企业迫切需要一套能够适配各种物流理念的仓储管理软件,实现全场物料、在制品、制成品、容器具的统一纳管。
生产拉动执行软件,是专门为了支持精益生产而逐渐在企业应用的软件。传统制造业的生产模式中,是周期性地将物料搬运到工位的线边库,以保证生产。这种模式最大的问题主要有2个:一是线边库存的堆积导致浪费;二是不能支持柔性生产,容易导致缺料、错配、等待等问题。LES就是为解决以上问题才逐渐出现的一类软件,它以生产需求为中心,在保证准时、准确的前提下,根据生产计划与指令,将物料快速地送到所需工位,实现了物料的成本降低。LES在信息化程度较好的企业,且同时精益生产运用得比较好的企业才会发挥出较好价值。目前国内独立的LES厂商还非常少,大部分是WMS厂商推出LES产品,普遍的产品理念没有深度融合精益思想。
物流设备调度软件,是近几年才在国内开始应用的一类软件,主要由设备厂商开发,是设备厂商为了调度自己的物流自动化设备,且和企业的WMS、LES集成而推出的一类软件。WCS的最大问题是各个厂商都有自己的软件,他们各不相通,只能调度自己的设备。如果企业只是尝试性地使用一些设备,这不是问题;但是在大型企业中,比如汽车整车制造基地,往往在不同的场景里应用了不同类型的设备,每上一种新设备,就会部署一套新的WCS,对企业来说,不仅管理复杂,还容易出现错误,同时要开发大量定制化接口,一旦业务调整,设备可能就无法使用了。所以,近年来企业对物流设备的统一纳管、协同调度产生了非常强烈的需求,这一块在国内基本是空白,少数WMS厂商通过开发插件的方式整合在了WMS系统里,不仅让系统更加臃肿,能支持的设备类型也十分有限,难以真正发挥作用。
物流控制塔则是目前最新的一种物流运用管理理念。控制塔(Control Tower)最初的概念是指机场的控制塔台,为了控制飞机、地面车辆,指挥飞机起飞和落地。2018年一些供应链管理专家和跨国大型货运公司,如Gartner、凯捷咨询、埃森哲,借用了这个概念,推出了物流控制塔(Logistics Control Tower),它是由一系列的物流管理流程和工具组成,通过数字化技术,监控物流状态、实时追踪货物,为企业提供端到端、可视化的物流运营服务,可以让部分链主企业实现对供应链全流程的物流可视化。
以上基本就是场内物流涉及的相关软件系统,当然还有更多,在这里就不一一列举了。总的来说,场内物流软件近年的趋势就是要更聪明、更透明、更灵活、更统一,在制造业机器换人、降本增效、智能转型的大趋势下,场内物流的任何一点点提升都是对企业成本的巨大改善,这也呼唤出现新的数字化系统,来支撑企业需求,解决企业各种痛点、难点和堵点。
Q2·
围绕中国制造企业场内物流软件需求及刚才说的痛点,广域铭岛推出了哪些产品或解决方案?与传统产品/解决方案相比具有哪些显著特征?
黄伟:在10年前的信息化时代,要做好制造业软件是容易的,因为那个时代解决的是信息流问题,做几次访谈,梳理出需求,然后形成一个系统给企业用,就实现了信息化。10年前,制造业谈信息化,主要是采购和实施ERP,业界认知基本一致,模块大同小异。现在,是数字化时代,是智能制造时代,这和信息化最大的区别是:软件本身不能只记录信息,而是要根据实时的运营、生产的数据,去影响甚至改变生产流程和计划,要能根据订单、供应链、突发事件随时调整生产,这就要求软件要能和硬件互动,要能理解接收到的每一个数据,要能基于工艺模型、机理模型等等去响应变化。纯粹的软件公司很难做到这些,只有具有真正制造工厂的企业才可能探索出一条路。所以业内知名的工业互联网公司,大部分都是制造业企业的子公司。
回到场内物流,我们基于吉利在全国的30多个不同类型的生产基地,了解到了上述痛点,为了解决这些问题,我们推出了GOWL(Geega Organized Warehouse & Logistics)场内仓储物流协同平台,它是一套基于制造业对场内的仓储、物流、设备协同以及透明化运营的需求,创新性推出的一体化解决方案。GOWL一共包含3大核心业务模块,分别是OWS 统一仓储管理、OLS 统一物流执行、OCS 统一设备调度,并且提供了LCT 物流控制塔实现物流运营可视化,基本满足不同行业、不同形态的物流管理需求。
GOWL仓储物流协同平台
GOWL与传统软件相比,显著的特征主要是四个方面:
- 库区与物料的统一管理
近年来,在制造业仓储管理中出现了许多新模式,比如,以提高拣货效率为目标的货到人库区(就是AGV把货架搬到拣货工作台,这样可以减少拣配工人的数量和行走时间),以立体库为主的高位库,以便捷生产为目的排序库;同时在场内物流里,对于线边库的管理模式与一般库区管理差异非常大,因为线边库区的物料对于常规库区来讲属于已消耗物料,但是实际没有生产前,物料还在;对于在制品、成品的管理,还有器具返空等,都是传统WMS薄弱的地方;随着RFID、UWB、AGV、AMR、物流门等等新技术设备逐步应用,如何整合也是问题。
GOWL中的OWS模块,不仅包含传统WMS的所有功能,而且根据制造业特点,将人机料法环等要素进行了全部纳管,结合库区规则与实物流,同时结合OCS模块,实现了不同类型库区的统一管理。在GOWL中,可以清晰地了解到库内物料的种类、数量、所在具体位置、呆滞时间,预计用完时间等系列指标;可以兼备自动盘点、翻包作业、器具跟踪、货架跟踪、物料质量等系列制造业特有作业功能;可以灵活配置仓储管理规则,业务执行流程,实现操作原子化,业务柔性化。
2.基于生产执行的物料拉动
如前所述,现在的LES系统,物料拉动是基于计划的,也就是说根据生产计划,按计划进行拉动,并没有做到基于消耗进行拉动。要实现基于消耗拉动,是要和生产线上的设备进行通讯,实时知道当前生产的实际情况,预测物料消耗进度,然后拉动上线。
GOWL中的OLS模块,首先基于计划实现了预测性拉动,也就是说生产未开始前,OLS模块会通过算法将今天的物料计划进行规划,并且把物料向线边移动,以减少在生产过程中的搬运次数和时间;其次,OLS通过与设备的互联互通,实现了实时拉动,即根据每个工位的真实消耗,自动触发物料的拣配、上线,以追求线边无库存、生产不停线的目标;第三,OLS实现了穿透性拉动,也就是当目前库区没有所需物料时,则自动向上游库区进行拉动,直到通知供应商送货,真正减少物料在库内的停留时间,做到精益生产中所追求的零库存生产。
3.物流设备的统一纳管与协同
这是GOWL独有的功能,目前市面上应该没有软件提供这个功能。这个模块我们叫OCS,统一设备调度,就是将所有的物流设备,不分厂家,不分设备类型,统一在OCS中进行纳管,发送指令,接收执行情况,实现物流的自动化协同。
4.基于数据和算法驱动
算法的内置为GOWL提供了核心竞争力。在GOWL的各个模块中,我们都通过算法去提升物流效率。比如,在仓储管理中,我们基于算法进行动态储位分配,优化出入库策略,优化物料存储策略;在拉动执行中,基于算法做预测性拉动,实时计算拉动排程,层级拉动策略等;在设备调度中,动态优化搬运路径,控制设备参数,实现物流运输的动态平衡。通过大数据的分析和AI能力,不断优化算法模型,真正的做到了自动化、数字化与智能化。
与传统物流软件相比,GOWL兼备产业依托和开发能力,锻造出了行业复用、拉动生产、标准引领的三大硬核技术优势。平台搭建Know-How知识库,通过丰富的行业知识沉淀,提供可推广至全行业的仓储物流管理服务;用算法模型和策略集合来优化生产拉动流程,提升拉动效率、缩短拉动距离、增加商业效益;统一数据格式、指令协议及作业流程,建立各行业仓储物流标准,真正驱使供应商来主动适配企业工厂,让用户占据市场主动权。
GOWL场内仓储物流协同平台软件技术构架图
Q3·
请您结合具体案例,谈谈GOWL场内仓储物流协同平台主要能够帮助制造企业解决哪些物流难题?应用效果如何?
黄伟:伴随业务量增长,吉利成都领克BMA汽车工厂平面库、立体库、动态库等库区类型不断增加,为支持不同类型库区的管理,专用WMS日益增多,与此同时,匹配调度的场内自动化设备种类也越来越多。如何在面积巨大、机构复杂的汽车总装车间,打通各个系统之间的信息孤岛,确保不同类型的AGV无障碍接入,实现全域安全管理、实时调度,实现仓储物流的增效降本,正在成为传统车间仓储物流数字化转型的关键所在。
基于以上背景,广域铭岛为吉利成都领克BMA汽车工厂部署了GOWL仓储物流协同平台,实现作业人员全流程线上操作,完成物料出入库、库内作业、物料运输,以及辅料的柔性管理。平台投用后各方面改善效果十分明显:第一,基地LOC人员优化完成10%(由92人减少至82人);第二,小件备货行走距离减少60% (从5万步减少至2万步);第三,门线集配区,每种物料线边库存从3箱减少至1箱;第四,减少辅料库存50%;第五,操作系统从N套减少到1套,作业效率提升20%。
综合来看,GOWL仓储物流协同平台助力吉利成都领克BMA汽车工厂的场内物流效率提升40%,库位利用率提升50%,场内物流运营成本降低35%。
GOWL仓储物流协同平台应用案例
Q4·
在您看来,制造企业在选择场内物流软件时,应该把握哪些关键点?而物流软件平台服务商在制造企业场内物流项目规划与实施时,常需要重点考虑哪些问题?
黄伟:在我看来,制造企业在选择场内物流软件时需要重点把握以下几点:一是,企业首先要评估该软件对于自身行业的适配性,要选择可以灵活配置、行业扩展性强的软件。第二,要评估该软件在仓储、物流业务方面的完整性,要选择适用场内仓储物流全场景的软件。第三,要选择与自动化设备、外部系统对接能力强的软件,最好选择有统一数据对接、设备对接技术体系的软件。第四,还要注意软件成本要与企业自身能力相匹配。
另一方面,物流软件服务商在制造企业场内物流规划与实施时,常要重点考虑:如何在有限的仓储空间基础上,提高仓库利用率;如何满足柔性化生产需求;如何降低停线时间;如何高效率调度物流设备和人员;在物流软件上线使用后,如何降低各环节出错率并提供有效补救措施;如何通过物流规划,降低物流成本。
想要解决以上问题,物流软件服务商在软件开发与实施过程中需要做到以下几点:一是,打破传统固定库位存储策略,通过模型算法,达到动态储位全域管控;二是,通过系统灵活配置和对接外部系统等,对生产拉动需求进行及时响应;三是,利用灵活配置、高效调度系统,对物流全场景进行分析和推演,提高物料移动效率;四是,对流程进行实时监控,对异常流程进行提供逆向留补救措施;五是,全场景全域调度,降低正常搬运次数,提高物流效率,降低物流成本。
GOWL在吉利成都领克BMA工厂的应用
Q5·
在您看来,仓储物流软件有哪些值得关注的发展趋势?
黄伟:未来,物流软件在数字孪生方面有十分广阔的发展前景。物流数字孪生可以基于数据采集搭建整个仓库的数字模型,进行仓库布局规划和设计的模拟与仿真,实时显示仓储状态、仓库作业、物流执行等关键信息,对作业任务、设备等进行仿真监控,有助于优化空间利用率和人员效率,提升产线运营效率,进而提高收益。
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