編者按：Cemat Asia 2019開展在(Exist)即，《物流技術與應用(Use)》爲(For)此做了物流系統柔性化的(Of)專題以(By)祝賀展會的(Of)召開。伍強科技董事長尹軍琪應邀爲(For)專題撰寫綜論，現予以(By)轉發。

        專題目錄

        （主持人(People)/本刊記者 任芳）

        柔性物流系統新特征與新發展

        柔性生(Born)産系統與生(Born)産物流系統規劃建設

        新松：柔性物流系統助力智能制造升級

        昆船：物流系統設計應剛柔并濟

        蘭劍：立足需求 依靠技術創新打造柔性物流系統

        德馬泰克：軟硬件結合構建柔性物流系統

        柔性拆零揀選系統的(Of)構建

        2014年10月，《物流技術與應用(Use)》曾組織一(One)期專題，讨論物流系統柔性化問題。該期專題可以(By)說是切中時(Hour)代的(Of)脈搏，恰逢其時(Hour)。因爲(For)從2014年開始，我(I)國(Country)物流技術掀起了一(One)波蓬勃發展的(Of)浪潮。除了各路資本大(Big)舉介入物流技術與裝備領域外，柔性化設計與技術成爲(For)這(This)一(One)波浪潮發展的(Of)主題。其主要(Want)表現是：湧現出(Out)一(One)大(Big)批以(By)研發和(And)提供AGV系統（包括Kiva系統）的(Of)企業，并且在(Exist)電商等多個(Indivual)行業出(Out)現了一(One)股建設柔性化物流系統的(Of)熱潮。

        5年後的(Of)今天，我(I)們重溫過去對于(At)物流系統柔性化的(Of)讨論，應該有着很多不(No)同的(Of)想法和(And)體會。事實上，随着物流技術的(Of)變化和(And)發展，柔性化理念已經深入人(People)心，甚至已經成爲(For)未來(Come)物流技術發展的(Of)一(One)個(Indivual)重要(Want)方向。有兩點是需要(Want)特别引起注意的(Of)，即：1.個(Indivual)性化與定制化的(Of)多變特征，需要(Want)柔性化的(Of)生(Born)産系統與柔性化的(Of)物流系統作(Do)爲(For)支撐；2.以(By)電商爲(For)特點的(Of)物流中心，由于(At)其業務的(Of)巨大(Big)不(No)确定性，一(One)方面需要(Want)快速部署以(By)滿足市場不(No)斷變化的(Of)需求，另一(One)方面，在(Exist)共享理念下，從成本角度考慮，要(Want)求系統具備通用(Use)性、可複制性、可遷移性、可擴充性等基本特征。

        正是基于(At)以(By)上背景，本文将換一(One)個(Indivual)角度，重新審視物流系統柔性化及其重要(Want)性。

        文｜北京伍強科技有限公司董事長

        尹軍琪

        一(One)、柔性化物流系統的(Of)新特征

        柔性就其本意來(Come)說，是與剛性相對應的(Of)。柔性代表可變，剛性代表不(No)可變，物流系統如此，其它很多系統如制造業系統也是如此。但是，物流系統的(Of)柔性化表現，不(No)完全在(Exist)于(At)一(One)個(Indivual)物流中心或一(One)項物流裝備對于(At)不(No)同業務的(Of)廣泛适應性，或者說，它不(No)追求一(One)個(Indivual)物流中心對變化莫測的(Of)業務的(Of)廣泛适應性或通用(Use)性，因爲(For)這(This)在(Exist)很多情況下是很難做到(Arrive)的(Of)。如一(One)個(Indivual)常溫庫要(Want)改造成爲(For)一(One)座冷庫，其代價是非常昂貴的(Of)，反過來(Come)也是如此。當然，我(I)們可以(By)通過标準化、模塊化産品使其具備更爲(For)廣泛的(Of)适應性。

        物流系統柔性化追求的(Of)目标往往在(Exist)于(At)以(By)下幾個(Indivual)方面：

        1.對于(At)業務量（如訂單）随着季節變化，或節日到(Arrive)來(Come)的(Of)激變的(Of)适應性；或：

        2.對于(At)系統在(Exist)搬遷、升級過程中，設備與系統的(Of)可遷移性和(And)可增減性；或：

        3.系統對于(At)環境變化的(Of)适應性，如對于(At)柔性制造生(Born)産線的(Of)支持等。

        從這(This)個(Indivual)意義上來(Come)說，我(I)們以(By)前讨論的(Of)單元化、标準化與模塊化等技術，則僅僅是從系統和(And)設備本身的(Of)适應性去诠釋柔性化的(Of)具體内容和(And)内在(Exist)需求，而非從業務層面去審視系統對于(At)柔性化的(Of)需求，尤其是系統的(Of)可遷移性，可快速擴充性，以(By)及對環境變化的(Of)廣泛的(Of)适應性等。現在(Exist)看來(Come)，這(This)些需求有時(Hour)更爲(For)迫切。

        FMS（柔性制造系統）解決的(Of)是個(Indivual)性化和(And)定制化時(Hour)代生(Born)産系統如何提升效率的(Of)問題，在(Exist)此前提下，柔性生(Born)産線由于(At)其強大(Big)的(Of)即時(Hour)響應能力基本解決了這(This)一(One)問題。顯然，就如同沒有流水線生(Born)産，不(No)能解決大(Big)規模生(Born)産的(Of)效率一(One)樣，物流系統雖然也完全可以(By)采用(Use)人(People)工搬運完成物流過程（原始的(Of)柔性化），但對于(At)海量的(Of)電商訂單，以(By)及工業4.0下的(Of)物流需求等來(Come)說，傳統的(Of)作(Do)業方式已經不(No)能适應未來(Come)的(Of)需求。電商的(Of)特點在(Exist)于(At)其忙閑不(No)均非常嚴重，此外，搬遷和(And)快速部署系統也是适應業務變化莫測的(Of)基本需求，而柔性生(Born)産線與其說是生(Born)産線，還不(No)如說是一(One)套高度柔性化的(Of)物流系統。我(I)們以(By)前所說的(Of)定制化生(Born)産，隻不(No)過是柔性化制造系統的(Of)初級階段，未來(Come)的(Of)柔性化生(Born)産、物流系統，不(No)僅僅要(Want)滿足定制化的(Of)需求，更要(Want)滿足當産品形式頻繁發生(Born)巨變的(Of)情況下的(Of)适應性問題。這(This)是需要(Want)從系統——首先是信息系統、供應鏈系統，然後是設計系統、生(Born)産與制造系統，最終是物流系統——高度柔性化才能做到(Arrive)的(Of)。

        電商的(Of)幾個(Indivual)變化特征：一(One)是産品的(Of)多樣性；二是業務的(Of)不(No)均衡性；三是增長的(Of)不(No)确定性；四是地點的(Of)不(No)确定性。這(This)些特性對于(At)物流系統提出(Out)了新的(Of)要(Want)求，而柔性化可以(By)使這(This)一(One)要(Want)求得以(By)滿足。

        令人(People)欣喜的(Of)是：5-6年前，Kiva系統還隻是亞馬遜在(Exist)其物流中心應用(Use)的(Of)一(One)個(Indivual)新技術——雖然發源于(At)傳統的(Of)AGV技術，但對于(At)料箱的(Of)搬運，Kiva開了應用(Use)的(Of)先河。而今天，在(Exist)中國(Country)不(No)僅有了數量驚人(People)的(Of)公司在(Exist)研究和(And)應用(Use)Kiva系統，而且Kiva技術的(Of)發展也取得了突飛猛進的(Of)成就，這(This)是我(I)們看到(Arrive)的(Of)物流系統柔性化發展的(Of)新特征。

        二、柔性化物流系統的(Of)發展狀況

        對制造業物流來(Come)說，柔性制造對物流的(Of)需求與過去已經大(Big)爲(For)不(No)同。以(By)汽車制造爲(For)例，組裝車間的(Of)組裝線已經完全拆除，代之以(By)AGV爲(For)載體的(Of)移動式生(Born)産線。這(This)種移動式生(Born)産線的(Of)最大(Big)好處是柔性化。比如說車型的(Of)變化，不(No)僅僅是各組件的(Of)變化（包括主要(Want)元器件的(Of)巨變），還有整個(Indivual)工藝路線的(Of)變化，各個(Indivual)組裝站點構成一(One)個(Indivual)單元，需要(Want)組裝的(Of)汽車通過預先設置好的(Of)路線，完成整個(Indivual)組裝過程。此外，柔性生(Born)産線因爲(For)避開了幾乎所有的(Of)障礙物，所以(By)對于(At)安裝工具的(Of)配置就靈活得多，這(This)是傳統生(Born)産線所無法比拟的(Of)。

        需要(Want)說明的(Of)是，自動化立體庫作(Do)爲(For)高效的(Of)存儲系統還是十分必要(Want)的(Of)，但連接立體庫的(Of)輸送機系統在(Exist)很多環節已經被AGV取代。在(Exist)以(By)汽車爲(For)代表的(Of)制造業，柔性生(Born)産線已經成爲(For)标準配置。

        AGV系統很好的(Of)诠釋了現代物流對于(At)柔性化的(Of)需求，如快速部署、可擴充性和(And)可遷移性等，AGV的(Of)靈活性是其它産品所無法取代的(Of)。在(Exist)流通領域，作(Do)爲(For)AGV技術的(Of)代表産品——Kiva系統，給人(People)一(One)種返璞歸真的(Of)驚喜，這(This)或許是一(One)開始沒有想到(Arrive)的(Of)。

        Kiva的(Of)應用(Use)與其說是一(One)次大(Big)膽的(Of)嘗試，不(No)如說是一(One)次思想的(Of)革命。人(People)們最早并不(No)認同采用(Use)AGV去搬運一(One)個(Indivual)箱子，因爲(For)那樣實在(Exist)太慢了。然而，當人(People)們突破這(This)一(One)固有的(Of)想法時(Hour)，突然看到(Arrive)的(Of)是一(One)片新的(Of)天地。不(No)僅是Kiva系統，還有更多的(Of)處理箱子的(Of)系統，如多層穿梭車、四向穿梭車、旋轉貨架等，在(Exist)解決物流中的(Of)貨到(Arrive)人(People)快速揀選問題時(Hour)，讓人(People)們得到(Arrive)了非常意外的(Of)驚喜。

        零售業是最先引入Kiva系統的(Of)行業，早在(Exist)2008年前後，亞馬遜公司就已經開始部署Kiva系統，Kiva這(This)一(One)名稱實際上是一(One)個(Indivual)研制AGV系統的(Of)公司。據說，Kiva在(Exist)亞馬遜遍布全球的(Of)物流中心中已經布置了上百萬台。Kiva在(Exist)中國(Country)的(Of)發展也是一(One)個(Indivual)令人(People)驚奇的(Of)現象，因爲(For)從2015年前後開始，各種以(By)Kiva爲(For)主要(Want)産品的(Of)新興物流技術企業紛紛誕生(Born)，并在(Exist)短短幾年間風靡全國(Country)。應該說，電子商務的(Of)蓬勃發展給了Kiva一(One)個(Indivual)千載難逢的(Of)機會。現在(Exist)，圍繞着Kiva進行研發的(Of)公司可能已經有上百家，應該說他(He)們對整個(Indivual)物流行業發展的(Of)推動作(Do)用(Use)是巨大(Big)的(Of)。

        雖然說，柔性化系統并非一(One)個(Indivual)新的(Of)名詞。早在(Exist)20年前甚至更早的(Of)年代，行業就已經意識到(Arrive)柔性化的(Of)重要(Want)性，柔性化設計也一(One)直是物流設計的(Of)重要(Want)内容。有些技術，隻是當時(Hour)苦于(At)柔性化的(Of)代價太高而影響了技術的(Of)發展。雖然現在(Exist)關于(At)柔性的(Of)理解還處于(At)發展階段，但我(I)們幾乎可以(By)肯定，柔性化是物流系統未來(Come)發展的(Of)主要(Want)方向之一(One)。

        三、柔性化物流系統的(Of)優勢和(And)劣勢

        首先，物流系統柔性化的(Of)優勢非常多。

        人(People)們往往從成本和(And)效率去衡量一(One)個(Indivual)物流系統的(Of)優劣。構成成本的(Of)因素很多，比如土建和(And)設備成本的(Of)攤銷，人(People)工成本可能是所有成本中上升最快也最受人(People)關注的(Of)部分，至于(At)服務質量和(And)服務水平對于(At)成本的(Of)影響，對很多企業來(Come)說，并不(No)将其歸類到(Arrive)成本之中。其實，越高的(Of)服務質量肯定意味着越高的(Of)成本，此外，如果考慮到(Arrive)質量和(And)服務引起的(Of)退貨成本，則這(This)一(One)成本所占的(Of)比重，往往會超出(Out)想象，如果進而考慮到(Arrive)企業發展的(Of)機會成本，則完全超出(Out)了成本的(Of)範疇，成爲(For)另一(One)個(Indivual)更加嚴肅的(Of)話題。而對效率的(Of)理解，可能更多的(Of)人(People)會放在(Exist)具體的(Of)業務上，如系統的(Of)作(Do)業效率等，從而忽略了時(Hour)間成本和(And)機會成本。所謂的(Of)時(Hour)間成本和(And)機會成本所涉及的(Of)方面也有很多，如物流中心建設的(Of)周期就與此話題密切相關。電商的(Of)發展周期都非常短，并且有越來(Come)越短的(Of)趨勢。機會一(One)旦失去，就不(No)會再來(Come)。

        物流系統的(Of)柔性化技術，對于(At)成本和(And)效率的(Of)影響是其主要(Want)優勢之一(One)。以(By)下試舉幾例說明。

        1.Kiva系統的(Of)快速部署和(And)可擴充性對于(At)機會成本的(Of)影響是重大(Big)的(Of)。以(By)電商爲(For)例，電商往往具有較大(Big)的(Of)随機性和(And)不(No)可預測性等特點，當機會來(Come)臨時(Hour)，由于(At)物流的(Of)影響而使機會錯失。這(This)種情況是非常多的(Of)。有些企業爲(For)了應對這(This)種突然的(Of)市場需求，利用(Use)人(People)海戰術予以(By)解決，不(No)僅成本巨大(Big)，效率低下，得不(No)償失，而且服務質量得不(No)到(Arrive)保障，更加傷害了客戶的(Of)體驗，是一(One)種“飲鸠止渴”的(Of)做法。Kiva系統可以(By)分爲(For)硬件和(And)軟件兩部分：硬件部分主要(Want)是小車和(And)貨架，由于(At)高度标準化和(And)單元化，幾乎沒有現場安裝，最多隻是揀選站、地面等非常有限的(Of)安裝工作(Do)，這(This)樣極大(Big)的(Of)減少了設備安裝時(Hour)間；軟件部分包括調度與管理軟件，這(This)是完全可以(By)在(Exist)模拟環境下進行測試的(Of)系統，因此，現場的(Of)調試工作(Do)也可以(By)大(Big)大(Big)減少。這(This)正是系統快速部署和(And)可擴充的(Of)基本特性。

        2.Kiva系統的(Of)可遷移性則在(Exist)産品共享方面發揮出(Out)了極大(Big)的(Of)優勢。無論立體庫、輸送機系統，還是分揀機等設備，其最大(Big)的(Of)問題是搬遷困難：不(No)僅成本很高，而且很費時(Hour)間。Kiva系統的(Of)優勢在(Exist)于(At)：不(No)僅搬遷成本低，硬件和(And)軟件均可以(By)快速實現搬遷，而且搬遷的(Of)時(Hour)間非常短。這(This)是立體庫等系統所無法比拟的(Of)。從Kiva系統的(Of)可遷移性和(And)可擴充性可以(By)看出(Out)，這(This)些設備在(Exist)未來(Come)可以(By)形成批量生(Born)産優勢，産品的(Of)成本和(And)安裝調試成本将大(Big)幅度下降，系統維護成本也是如此。另一(One)方面，随着市場需求的(Of)進一(One)步擴大(Big)，未來(Come)形成成熟的(Of)租賃市場是完全可行的(Of)。無論貨架單元，還是小車系統，均可以(By)控制在(Exist)少數的(Of)幾個(Indivual)規格範圍之内，從而實現标準化生(Born)産，進而大(Big)幅度降低成本。這(This)正是工業化時(Hour)代的(Of)基本特征。

        3.柔性化系統在(Exist)突出(Out)“簡約”這(This)一(One)特點時(Hour)，可以(By)做到(Arrive)極緻。柔性的(Of)意義，在(Exist)于(At)簡約。即可以(By)在(Exist)設備層面做到(Arrive)按需配置。我(I)們知道，很多實際運行的(Of)物流系統，其業務都呈現一(One)定的(Of)波動性和(And)增長性（當然也有個(Indivual)别呈現出(Out)衰落态勢），而柔性系統的(Of)極緻情形就是根據這(This)一(One)變化的(Of)需求配置系統。從需求方面來(Come)說，可以(By)大(Big)大(Big)減少由于(At)設備投資所帶來(Come)的(Of)成本；從供方來(Come)說，可以(By)提升設備的(Of)使用(Use)率，從而實現效益的(Of)增加。

        其次，柔性化本身沒有明顯的(Of)劣勢，隻是在(Exist)各個(Indivual)應用(Use)階段，由于(At)應用(Use)水平和(And)相關技術的(Of)局限，會表現出(Out)一(One)些比較劣勢而已。

        如AGV與輸送系統的(Of)比較，會存在(Exist)性價比問題。在(Exist)不(No)影響使用(Use)的(Of)前提下，AGV會導緻投資增加，這(This)是其劣勢所在(Exist)。在(Exist)大(Big)部分情況下，柔性化設計會有更大(Big)的(Of)投入，這(This)是完全可能的(Of)。但另一(One)方面，在(Exist)突出(Out)實用(Use)性方面，柔性化又往往顯得更加“節約”。

        柔性化的(Of)表現往往是多層次和(And)多方面的(Of)。以(By)AGV系統爲(For)例，就AGV的(Of)導航技術而言，有磁條導航、二維碼導航、慣性導航、激光導航、SLAM自然導航等，每種導航技術的(Of)柔性化表現方式和(And)程度是不(No)一(One)樣的(Of)，不(No)能簡單地一(One)概而論。在(Exist)實際設計過程中，不(No)要(Want)爲(For)柔性而柔性。有些沒有必要(Want)表現爲(For)柔性的(Of)地方，采用(Use)相對剛性的(Of)設計也是必要(Want)的(Of)。

        四、建設柔性化物流系統需要(Want)考慮的(Of)問題

        物流系統的(Of)柔性可以(By)分爲(For)需求的(Of)柔性和(And)系統自身的(Of)柔性兩個(Indivual)方面。前者是指對業務變化的(Of)适應性，後者主要(Want)是在(Exist)業務确定的(Of)情形下，系統根據現場情況做出(Out)實時(Hour)調整的(Of)能力，如路徑優化、交通避讓等，在(Exist)實際應用(Use)中要(Want)加以(By)區分。

        企業在(Exist)建設柔性化物流系統時(Hour)，要(Want)對自身的(Of)需求有比較清楚的(Of)認識。

        有些系統的(Of)需求是不(No)清晰的(Of)，或者是不(No)準确的(Of)。如電子商務，不(No)僅發展速度不(No)可預測，或預測很不(No)準确，而且完全有可能連業務形式都發生(Born)重大(Big)變化。這(This)時(Hour)，充分考慮系統的(Of)柔性會有比較好的(Of)效果。在(Exist)建設模式上，如采用(Use)總體規劃分期實施的(Of)策略，就是一(One)種典型的(Of)策略。在(Exist)技術和(And)設備選型上，考慮可移動技術（典型的(Of)如AGV技術），使系統具有更大(Big)的(Of)彈性。在(Exist)設計指标方面，留出(Out)一(One)些餘量是必要(Want)的(Of)。一(One)要(Want)考慮短期和(And)長期的(Of)需求，二要(Want)考慮長期需求中的(Of)不(No)确定性。

        認真推敲系統需求是必要(Want)的(Of)，一(One)方面要(Want)避免盲目的(Of)提出(Out)設計指标，另一(One)方面，也要(Want)克服過分擔憂的(Of)心裏。

        有些系統在(Exist)可期待的(Of)未來(Come)，需求是相對确定的(Of)。如規劃一(One)個(Indivual)工廠的(Of)物流系統。這(This)時(Hour)，過多考慮需求的(Of)變化将付出(Out)不(No)必要(Want)的(Of)代價，如空間利用(Use)率、産能限制等。同樣是工廠物流，我(I)們看到(Arrive)，AGV最早是在(Exist)車間中使用(Use)的(Of)，盡管當時(Hour)的(Of)設備價格非常昂貴，但仍然值得采用(Use)。因爲(For)車間沒有更多的(Of)空間去布置輸送設備。

        柔性與剛性是相對的(Of)。在(Exist)實際設計中，并沒有什麽硬性的(Of)指标規定哪些地方采用(Use)剛性設計，哪些地方采用(Use)柔性設計。以(By)AS/RS爲(For)例，盡管AS/RS系統非常剛性，但在(Exist)充分利用(Use)空間方面确有其獨到(Arrive)之處，有時(Hour)甚至不(No)可取代。有時(Hour)，我(I)們看到(Arrive)亞馬遜倉庫中成千上萬的(Of)Kiva小車很是震撼，但Kiva也并非是一(One)種普遍适應的(Of)技術，它的(Of)優點與缺點都非常明顯。在(Exist)一(One)項具體設計中，要(Want)因地制宜采取恰當的(Of)策略。

        五、未來(Come)的(Of)發展趨勢

        可以(By)肯定的(Of)是：未來(Come)的(Of)物流是一(One)個(Indivual)柔性化的(Of)世界，會朝着柔性的(Of)方向快速發展。

        在(Exist)生(Born)産領域：大(Big)規模定制化生(Born)産是催生(Born)柔性化生(Born)産系統的(Of)主因之一(One)，因爲(For)傳統的(Of)生(Born)産模式剛性太強，不(No)容易适應定制化的(Of)變化需求。将生(Born)産線化整爲(For)零，簡化爲(For)一(One)個(Indivual)個(Indivual)生(Born)産單元，以(By)取代剛性的(Of)生(Born)産線，通過AGV将各單元聯系到(Arrive)一(One)起。柔性化生(Born)産是通過單元化和(And)标準化實現的(Of)。汽車生(Born)産線即是一(One)個(Indivual)典型例子。從外部需求來(Come)看，車的(Of)型号、顔色、功率、性能、外形等，不(No)斷發生(Born)變化，市場的(Of)需求呈現多樣化的(Of)特征，這(This)就要(Want)求生(Born)産線具有快速調整的(Of)能力，以(By)适應外部不(No)斷變化的(Of)需求，物流也是如此；從内部需求來(Come)看，CELLs生(Born)産線必将逐步取代傳統的(Of)流水生(Born)産線。這(This)是從多個(Indivual)維度決定的(Of)，不(No)僅僅是爲(For)了滿足快速變化的(Of)定制化生(Born)産的(Of)需要(Want)。更重要(Want)的(Of)是，随着物流技術的(Of)發展，尤其是成本的(Of)降低，柔性化生(Born)産線顯示出(Out)了巨大(Big)的(Of)優勢。

        在(Exist)流通領域：柔性化體現在(Exist)多個(Indivual)方面。其中最關鍵的(Of)方面在(Exist)于(At)更靈活的(Of)配置、更快捷的(Of)部署，以(By)适合快速變化的(Of)市場需求。以(By)電商爲(For)例，從業務需求看，訂單的(Of)變化往往出(Out)乎人(People)的(Of)預料，尤其是“雙11”購物節的(Of)需求量呈爆發性增長，這(This)一(One)方面需要(Want)設備和(And)系統具有一(One)定的(Of)适應能力，更重要(Want)的(Of)是，面對高速增長的(Of)需求，系統能否及時(Hour)跟上？因此，需要(Want)與業務需求相匹配的(Of)系統能力的(Of)快速增減能滿足要(Want)求，同時(Hour)要(Want)兼顧成本控制。

        當然，我(I)們也看到(Arrive)，柔性隻是一(One)種追求的(Of)目标，其實現路徑要(Want)與當前的(Of)技術水平相結合，而不(No)能離開實際需求盲目推進柔性化。此外，柔性系統也有其适應性問題，就如同其它領域一(One)樣，未來(Come)的(Of)世界，應該是多種技術的(Of)共存，它們各自找到(Arrive)最佳的(Of)應用(Use)場景，從而發揮出(Out)最大(Big)的(Of)作(Do)用(Use)。

        人(People)們常說，未來(Come)是“軟”的(Of)。其實，這(This)種“軟”就是柔性的(Of)一(One)種表現形式。