01 概述

        在制造业领域，有一大类产品为机电类产品，其范围非常广，包括机械设备、电气设备、交通运输工具、电子产品、电器产品、仪器仪表、金属制品等及其零部件、元器件等。这是我国制造业的主要组成部分，据媒体报道，我国2021年机电类产品出口约2万亿美元，占我国外贸出口比重约60%。其中除了包括我们熟知的汽车、家电外，还包括飞机、火车（高铁）、轮船等大型交通运输机械类产品。

        我国的机电类产品制造企业比较分化，既有大型的高端产品，如高铁、飞机、汽车等，也有大量的低端产品，如各种工具、电子电器产品等。其物流也体现出这一特点。大型企业的场内物流正在向自动化、智能化方向发展，而更多的中小企业，由于规模有限，其物流仍然停留在传统的水平，缺乏规划、缺乏管理、效率低下，并且也不受重视。

        本文论述机电类产品制造业物流的特点和难点，主要是针对大型机电产品制造业企业而言，然而其对中小企业也有一定的参考意义。之所以要将机电产品制造与其他产品，如食品、药品、鞋服等区分开来，主要还是他们之间存在很大的差异。这种差异会导致生产组织、关键技术、物流组织和处理都有很大不同。

02 机电产品制造业物流的基本内容

        本文所讲机电类产品制造业物流主要是指生产过程中的原材料、半成品、外购件等物料的物流，制成品物流不在本文讨论范围。

        与其他类产品制造过程一样，机电类产品制造过程也是从原料到成品的一个过程，主要包括零部件生产、半成品生产，以及整机装配等过程。其中尤其以整机装配最具有代表性。原料（包括各种零部件）从仓库中发出，进入指定的生产单元进行加工或装配，最终生产成品下线。在这一过程中，产生了一个特有的概念叫线边库。线边库就是生产线边的原料暂存库的简称。从配送中心过来的物料，按照生产用量，会分批次及时送达生产线边。为了维持连续生产和提升生产效率，在线边需要保留一定的原材料和零部件库存，这就是线边库的基本作用。很显然，线边库要恰如其分，过大自然场地不允许，因为线边的空间非常有限，过小的话，频繁的补货会使得物流非常吃力，甚至会影响生产的连续性。关于这一点，其实也对生产线的布置提出了需求，即生产线不能仅仅只考虑生产设备的需要，还要考虑物流作业的需求。然而，在实际生产线设计时，对物流需求的考虑往往不充分，这样的结果就是在实际作业时，物流往往不能满足生产的要求，或者是物流的成本过高。

        物流在机电生产制造车间的地位非常高。在我早年去德国参观SEW的工厂时，负责接待的工程师告诉我，他们的工厂主要由两部分组成，其一是生产系统，即构成整个生产功能的各车间及其生产设备和流程，其二是物流系统，即支撑整个生产流程的物流系统，由7个仓库和相应的输送系统构成。他询问我参观哪一部分，然后再确定参观路线和参观重点。由此可见，一个现代化的机电产品制造企业，物流是何等重要。事实上，物流在所有机电产品制造业中占有很大的比重，无论是设备投资还是空间的占用，其比重都不比生产系统少。然而，长期以来，我国的制造业，对物流的认识还没有上升到这一高度，这也从一个侧面反映我国制造业水平整体还是处于较低的水平。

        在工业制造4.0时代，物流对制造业的作用至关重要，物流系统本身的升级换代也变得非常快。以汽车制造的总装车间为例，过去的固定的流水线生产模式已被更为柔性化的生产线所取代，柔性化生产线的改变提升了系统应对定制化生产的能力，对物流也提出了更高的要求。表面上是物流的供给模式发生了巨大的变化，由过去单一模式变化为多种模式，而更深层次的变化则是物流的及时性、可定制化、透明化、自动化等方面的升级。

03 机电产品制造业物流的特点

        长期以来，机电制造业物流往往属于从属地位，甚至不受重视。一个企业，要经过很长时间探索和实践以后，才明白物流对于生产的重要性。所以，我们看到的情况往往是，物流部门一开始是不受重视的，但经过一段时间后，其重要性才逐渐体现出来。

        在大多数人的认知中，车间布局主要以生产工艺为主。因此，物流的设计，往往会在车间布局完成后才着手设计，这样所受限制自然就很多，这是与流通领域明显不同的。当然，很多车间设计，最终仍然要考虑物流的需求，否则就会导致生产无法进行。但这种限制始终客观存在。

        机械制造业仓库类型多样，原料、外购件、半成品、成品等，每种类型仓库面对的物料型式更是千变万化。尤其是特型物料（长大件、非规则件、超重件等）往往占有相当大的比重。因此，这类物流系统的设计相对比较复杂。各种存储技术，如立体库、高架库、平置库等往往存在于一个工厂，多种立体库的型式并存现象普遍，配送到线边的难度很大。以SEW德国工厂为例，有钢材原料库（长大件，分为线材和板材库两种），毛坯库（重型为主），半成品库，外购件库，成品油漆后缓存库，包装后成品缓存库等，每个仓库各有特点，对应了不同的生产车间和工艺。

        配送物料的多样性和特殊性，使得自动配送变得困难。特别是异形件和长大件，对配送带来很大困难。机械制造车间，一般环境均比较恶劣，灰尘、油渍不可避免，进一步加剧了配送的难度。无论是AGV还是穿梭车，均很难适应这样的环境。

        线边库是制造业工厂物流的一个特点。有时，为了充分利用有限的空间，不得不采用配方托盘的型式进行配送，所谓配方托盘是指按照生产节拍要求，将多种物料按比例组合在一个托盘上，这样就解决了线边库空间小，配送不及时的问题。

        柔性化的要求是工厂物流的一个特点。尤其是到工位的配送，国外早在90年代即已经考虑采用AGV等柔性设备完成到工位的配送。在工业4.0的要求下，不仅要做到柔性化，还要透明化。即整个物流过程是透明的。不仅配送过程透明，整个库存也是透明的。

        以前我们理解的工厂物流，可能会影响生产效率，但在工业4.0时代，物流被赋予了新的意义，即物流对生产产品的质量产生影响。要理解这一点其实也不难，物料在存储和配送过程中的质量保持，被认为是影响生产的基础环节，而配送的准确性则被认为是保持生产质量更重要的环节。

04 机电产品制造业物流的难点

        机电制造业工厂物流的特点，其实即其难点。从规划角度看，物流受生产线布置的限制是客观存在的现实。物流与生产工艺紧密配合，物流应为生产服务，这是工厂物流的特殊性，也是其目标所在。如何全面了解生产工艺的要求，是完成物流设计的基础性工作，这就是为什么对每一项生产物流的设计，都要花费更多的实践去了解去体验的根本原因，每一个产品的生产工艺往往是不同的，人们在其它项目获得的经验，往往不具备直接的借鉴和指导意义，更不用说照搬经验了。生产物流还存在一个不断迭代和完善的过程，这需要物流做积极的配合，有些完善甚至是由物流发起的。

        机电产品，尤其是一些大型机电产品，如汽车、高铁、飞机、矿山机械、起重机、工程机械等，有些零件或部件不仅尺寸大，而且重量很中，对存储和搬运都带来很大困难，这是这类制造企业物流的难点之一。存储方面，如何设计存储单元，以应对各种规格尺寸的产品，并非一件容易的事情，无论是托盘载具、货叉等零部件的设计，还是堆垛机、输送机、AGV的整机设计，都面临非标设计的挑战，有些异型产品，如圆形件、长大件、大型轴承、模具、电机等，需要采用特殊的夹具才能完成搬运和储存，对设计者来说更是一种挑战。尽管车间一般会给物流留出一定空间，但往往空间有限，尤其是通道狭小，难以适应长大件的搬运。此外，长大件和重型零件，对现场搬运和操作都需要设计专门的工具才能完成，这对于物流设计者的确不是一件轻松的工作。

        对于一个大型的制造业企业来说，车间和仓库往往不止一个，并且分布很广。一方面是物流路线过长，不仅影响效率，更为重要的是大大增加了设备和运营成本，并且对物流技术的选择带来挑战；另一方面是物料、托盘、工位器具等交叉搬运，顺流、逆流两个方向相互干涉，常常导致物流路线设计非常困难。这也是制造业工厂物流的难点之一。

        大型制造业一般采用流水线生产，生产节拍要求很严格，物流的作用是保证生产节拍的顺利进行。这件事表面看没有什么难度，但实际情况却并非如此。生产工位经常会遇到缺货或零部件存在质量问题要求换货的情形，这就是一个巨大的挑战。一方面，物流与生产要紧密协作，一旦发生问题，要求物流在最短时间做出响应，这就是所谓的管理透明化的需求，要求问题要同时呈现到各有关部门，并能快速有效做出反馈。另一方面，物流的响应时间要短，要将生产的影响降到最小。

        与流通领域不同，机电制造业生产物流虽然物流量往往不是很大，但其峰值往往很高，因为要求所有工位均要在开工前完成一次配送，流程越复杂、物料越多的车间，难度就越大。在设计时，要特别关注这一方面的需求。有时没有办法，只能采取提前上班的方式予以解决。实际上，对很多制造业企业来说，物流是最辛苦的部门。

05 结束语

        机电产品制造企业物流是一个特殊的行业，但同时也是一个市场广大的行业。研究这一行业的物流解决办法具有现实意义。

        总体而言，这一行业的厂内物流面对非标的挑战往往是一种常态。不仅是每个具体企业的产品不同，工艺要求不同，而且是产品本身的非标程度很高。尤其是长大件、重型零部件的处理成为物流面对的难点。很多情况下，需要设计专门的物流设备，包括工具、托盘、货叉、夹具等，这是其特点和难点所在。此外，多车间、多仓库、逆向物流导致的一些列问题，如路线过长、线路过于复杂、物流技术选择的多样性等，都是其难点。

        研究机电产品制造企业物流解决方案，不仅要从理论方面入手，总结、归纳出共性的东西，而且更要深入实际，了解每个企业生产工艺对物流的需求是什么，了解每个企业的个性化的需求。这样才能有效的解决问题。

        机电产品制造业物流的非标程度很高，因此，本文的分析，主要还是停留在概念方面，因为无法以一个具体的案例来说明这一问题的实质，所以只能放弃案例部分。每一位读者应该知道的是，要完成机电产品制造企业物流系统的解决方案，是一项充满挑战性的工作，不仅需要有多方面的经验，而且需要有脚踏实地的工作方法，从具体的企业入手，认真且充分调研，充分论证，才有可能取得期望的结果。

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