最早進行智能倉儲與物流系統建設或升級改造的多為大規模制造業、電商和大型商超等，倉儲規模較大，出入庫頻繁、單一貨品數量較多的場合。因此，目前的智能倉儲與物流的設備和方案也主要側重于大規模倉儲的自動化、智能化和信息化[1]。而隨著用戶的定制需求日益多樣化，越來越多的制造業企業向“多品種、小批量”柔性化生產轉型，這些企業很多已經發展為細分領域的單項冠軍示范企業、小巨人企業、獨角獸企業，因此針對柔性生產企業的倉儲與物流的智能化、數字化轉型解決方案的研究越來越受到關注。

特點：物料品種多，單品數量少；物料形態多樣；入、出庫頻次高；物料合并入庫或拆包出庫作業頻繁。

問題分析：柔性生產企業倉儲物流普遍存在“5難1低”的痛點、難點問題，包括：①清點難：物料的清點核對困難，入、出庫準確性低；②找料難：貨物的庫位創建和定位困難；③存儲難：庫存空間無法合理利用；④質控難：貨物的先入先出控制無法有效實施；⑤追溯難：物料一旦放錯、發錯，很難確定位置和負責人；⑥效率低：人工操作、按單找料、人工搬運等效率低。

首先，為適合柔性化生產的要求，需要結合以上的問題，對倉儲物流的全過程進行分解評估（見表1），找到方案實施的主要業務環節和改進提升范圍及最大價值點，最終確定方案的主要內容。本方案規劃了四個核心系統：一是卡板式載具的智能立體倉，二是塑膠料箱貨架智能倉，三是盤裝電子料智能貨架倉，四是倉儲物流管理軟件系統（WMS）等。確定主要目標，一是實現自動控制物料先入先出，自動防錯（錯發、錯放），且全程可追溯；二是實現PDA全過程實時掃碼操作，AGV自動取、放貨，WMS系統管理自動熱點物料分析和庫位優化等。三是實現減少30%倉儲、物流人力成本。

雖然都是柔性生產企業，但每個企業的特點也會有所不同，因此，企業在立項后應成立專門的項目小組來推進項目的實施，確保順利、及時和高質量的落地。一般項目全過程分為以下幾個主要階段，如圖1所示。

每個階段有不同的活動和價值產出，比如，技術調研階段分為外部調研和內部調研，外部調研主要參觀智能倉儲和物流的樣板工程，了解實施過程、解決方案、應用效果；在需求分析和方案設計階段，重點是結合外部調研的結果對本企業的業務進行價值分析，提煉出適合的解決方案，保證投資回報最大化；在廠家選擇方面技術優勢、實施落地能力、服務能力等是關鍵；與確定的廠家對方案進行細化，明確實施的關鍵因素和資源需求，同時，重點關注個系統之間的物流、信息流的融合、貫通，避免各系統無法協調控制或形成信息孤島等[2]。

目前市場上應用最多的智能立體倉庫主要有以下3種形式：一是巷道式垂直立體倉，主要存儲料箱為載具的物料，缺點是堆垛機巷道占用空間大，存儲場要足夠長、高才有優勢。二是鼠籠式立體倉，多穿梭車操作，可以實現更密集的存儲，空間利用率較高，但系統造價比第一種高50%以上[3]。第三種是智能立體貨柜，主要存儲以料箱或托盤為載具的物料，安裝時可以將其貫通多個樓層，跨越不同的功能區，打通不同工序過程的物流，目前設備以進口為主，因此造價是第一種的3～5倍。

由于本項目在廠房建設初期沒有考慮立體倉儲的布局，僅在負一和一樓近800平米的貫通層空間用于規劃立體倉儲，長度30米、寬度27米、凈高6.8米，同時要求與3F主倉庫（潛入式AGV卡板物料存儲區和成品出庫作業區）整合為一體化倉儲，并打通2F生產車間產成品入庫的物流需求。

對上述三種立體倉方案進行可行性分析和方案評估，主要存在以下問題：第一種空間無法合理利用，且只能存儲料箱載具物料；第二種和第三種成本太高；三種方案均存在系統故障時無法人工存取物料的問題，并且無法與3F主倉庫的系統對接，或對接困難。

項目組經過深入研究后形成了“基于潛入式AGV和提升機系統的水平立體倉儲”的創新方案（見圖2）。方案將800平米貫通空間用鋼架平臺分隔成3層，每層層高1.8米以上，通過一臺提升機（T1）將三層鋼架平臺存儲區聯通，每層平臺上一臺AGV負責本層的物料存取（僅物料進提升機，AGV不隨提升機跨層工作），主操作水平面設置在1F，并通過兩部提升機T2、T3與3F的主倉庫對接，采用同一廠家的AGV系統，實現完全無縫的系統一體化，同時提升機T2、T3在2F生產車間設置出、入庫門，打通了產成品入庫的通道。方案的空間利用率比垂直立體倉提高了近1倍，而造價降低了50%。同時，未來拓展只需增加AGV的數量即可實現提高存取效率的要求，系統故障時可以人工存取物料（層高1.8米），（見圖2）。

本項目的料箱貨架主要存放生產常用物料，采用了CTU+揀選線的方案。操作人員通過PDA下發領料單，CTU自動取料到揀選線，揀選后CTU自動放回貨架，動態庫位。實現“貨到人”揀選操作，解決了找料難、從貨架上取料難和搬運過程效率低的問題，自動先入先出控制[4]。

本項目對盤裝電子物料采用了電子標簽+智能料架和亮燈系統的解決方案。操作人員通過PDA下發領料單，貨架亮燈指引取料，PDA掃碼自動完成取料記錄，全面提升了盤裝電子物料倉儲作業和管理水平。實現系統自動統計、動態分配儲位、自動先入先出控制。

WMS系統是整個倉儲物流系統的靈魂，所有的設備均由WMS系統進行調度、指揮，并與企業已有信息系統（如ERP、PLM、MES等）進行信息交互。本項目的WMS系統主要規劃五大方面目標：一是從收料，IQC檢驗，入庫，出庫等環節均通過物料條碼掃描；二是全程可追溯和先入先出控制；三是掃碼入庫，掃碼查詢，容量提醒；四是庫存信息透明化、實時化，減少發料中間環節，廠內物料配送按需求和節拍進行拉動。五是WMS與ERP無縫整合等。

經過兩年多的使用，項目實現了物料100%防錯、全程可追溯、發貨效率提升65%、智能化無人倉儲、運營成本降低20%以上、作業過程紙張消耗減少50%等直接收益，同時項目作為企業智能制造系統的一部分，獲得了省級“工業互聯網標桿示范項目”，方案在柔性生產企業的推廣價值較高。未來企業還將在研發、供應鏈和制造協同，數據驅動決策和管理優化等方面不斷探索，實現倉儲物流、智能制造的數字化轉型升級。