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需求溝通

物流系統開發

  新的生產模式下,首先受到沖擊的其實正是制造企業的物流部分。為了滿足用戶定制化、快速響應等要求,需要物料配送模式更具有高柔性的自動化,具有根據訂單做出快速響應的能力。這也就是為什么在研究智能制造的時候,必須重點研究智能物流的原因。

  一、智能制造對智能物流提出的要求

  在智能制造時代,大規模定制的需求對智能物流系統提出了很多全新的要求。例如,在汽車行業,過去消費者可選購的車型很少,而現在不僅各大品牌車型多樣化,更實質性的進步是消費者可對零部件種類做出更多選擇;為了支持這種生產模式,要求智能制造體系中的智能物流系統必須滿足全流程數字化、網絡化、高柔性的自動化和智能化的要求。

  1.全流程數字化

  在未來智能制造的框架內,智能物流系統能夠智能地連接與集成企業內外部的全部物流流程,實現物流網絡的全透明與離散式的實時控制,而實現這一目標的核心在于數字化。只有做到全流程數字化,才能使物流系統具有智能化的功能。

  2. 網絡化

  智能物流系統中的各種設備不再是單獨孤立地運行,它們通過物聯網和互聯網技術智能地連接在一起,構成一個全方位的網狀結構,可以快速地進行信息交換和自主決策。這樣的網狀結構不僅保證了整個系統的高效率和透明性,同時也最大限度地發揮每臺設備的作用。

  3.高柔性的自動化

  在大規模定制時代,生產本身是一種柔性化的生產。在自動化的基礎上,要求對應的物流系統具備更高的柔性。柔性化的物流系統,既包括了流程方面的要求,也包括了硬件上、布局上的柔性化要求。例如,在物流流程的設計中,盡量用多對多的方式來代替一對一的設計;硬件和布局上,盡量考慮到未來根據生產需求進行布局調整以及系統調整的可能性。

  4.智能化

  智能化是智能物流系統提出的最核心的要求,是智能物流不同于以往的最大特點。面對大規模的定制需求,以及成本降低、效率優化,需要將生產中每個環節的智能化程度提高,將它們智慧相聯,使它們具有自主決策的能力,同時去中心化,不僅是任務的執行者,也是任務的發起者。

  二、智能物流系統組成及其功能特點

  智能單元化物流技術、智能物流裝備、物聯網技術以及智能物流信息系統是打造智能物流的核心元素。在這個智能物流系統中的一切設備,不管是單元化物流設備還是自動化物流裝備,都將是自主決策、去中心化、離散控制的,它們擁有高度的自動化和柔性。

  1.智能單元化物流技術

  單元化物流根據集裝器具可分為:集裝箱單元化物流、托盤單元化物流和周轉箱單元化物流。在現代單元化物流技術中,單元器具不僅是物料的載體,也成為信息流的載體。單元化物流的功能,是將原來分立的物流各環節有效地聯合為一個整體,使整個物流系統實現合理化。在工業4.0智能工廠框架內,智能物流單元化技術是連接供應商、制造商和客戶的重要環節,因此是構建未來智能工廠的基石。智能托盤/周轉箱將成為工業4.0時代的基本智能單元,向物流系統發出行動指令,利用智能物流單元化技術拉動整個供應鏈。

  2.智能物流裝備

  結合射頻識別(RFID)、光電感應、紅外感應器、超聲波感應、激光掃描器、機械視覺識別等技術和裝備,按約定的協議,將它們加載到物流裝備上(如搬運裝卸、輸送、分揀、貨架等設備),并且通過數據共享讓它們可以自主決策。近年來,自動化物流設備技術發展呈現出智能化、網絡化、柔性化、輕型化、節能化和綠色環保等趨勢。在產品設計方面強調模塊化、系列化和通用化,以提高產品質量,降低制造成本,縮短生產時間。

  3. 物聯網技術

  正如智能單元化物流和智能物流裝備中介紹的例子所描繪的,設備和設備之間直接的信息交換需要以物聯網作為載體。物聯網滿足了智能物流網絡化的需求,同時也是實現全流程數字化的關鍵。目前已經可以初步實現物聯網的應用主要是WiFi和藍牙技術,但是數據準確率很低、耗電量也大。廣域物聯網可以用光纖,但只適用于連接攝像頭等寬帶終端。要想達到高效的智能互聯,需求對物聯網技術不斷提升。

  4.智能物流信息系統

  物聯網技術實現了智能物流中各種設備的網狀連接與通訊,而在整個智能物流的頂端離不開一個智能的云端系統,也就是智能物流信息系統。它將所有的數據信息存在云端,通過制定的協議和規則進行數據的共享和處理,以及在使用過程中保證數據的安全性和準確性,使整個智能物流系統能正常運作。依托于互聯網、CPS(信息物理系統)、人工智能、大數據等技術,智能物流信息系統可以實現網絡全透明與離散式實時控制,實現工業4.0和智能制造的技術對接。

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