北自科技助力浪潮信息智能立庫(kù)建成投產(chǎn)。

以下內(nèi)容來(lái)源于浪潮服務(wù)器微信公眾號(hào)。

“沒(méi)有全球領(lǐng)先的智能制造技術(shù)，做不到全球領(lǐng)先。”

在位于濟(jì)南高新區(qū)的浪潮信息產(chǎn)業(yè)園，業(yè)界最大、品類最復(fù)雜的智能化立體倉(cāng)庫(kù)（立庫(kù)）日前已正式投入運(yùn)營(yíng)。

站在24米高的立庫(kù)中，團(tuán)隊(duì)為過(guò)去兩年的辛苦工作感到自豪。一位團(tuán)隊(duì)小伙伴回憶起最初規(guī)劃走訪時(shí)的情景，白天調(diào)研完一家企業(yè)，晚上就坐上高鐵奔向下一座城市；另一位指著設(shè)備想起與供應(yīng)商為了再擠出一點(diǎn)點(diǎn)利用空間，而“撓破了頭”；還有一位說(shuō)起，在攻克智能化算法時(shí)，吃飯睡覺(jué)都在考慮流程設(shè)計(jì)......

這是浪潮信息在智能制造上的又一個(gè)突破。這座智能化立庫(kù)的空間利用率與流轉(zhuǎn)效率已趨于極致，讓生產(chǎn)備料時(shí)間大幅縮減?，F(xiàn)在，當(dāng)智能工廠發(fā)出訂單備料需求后，在智能系統(tǒng)、200多臺(tái)設(shè)備的全力協(xié)作下，最快僅需120秒，即可從4.5萬(wàn)多種物料中，準(zhǔn)確揀選出所需的各種物料，再由自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)（AGV）托起物料，在3分鐘內(nèi)送到工廠指定位置。

智能化立庫(kù)是浪潮信息智能制造體系的再次升級(jí)，它能更好地應(yīng)對(duì)大規(guī)模個(gè)性化定制和交貨周期日益壓縮的挑戰(zhàn)。大規(guī)模生產(chǎn)和個(gè)性化需求似乎是一組永恒的矛盾。過(guò)去10多年，浪潮信息重塑了研發(fā)、供應(yīng)、制造和客服等每個(gè)業(yè)務(wù)流程，嘗試開(kāi)啟了服務(wù)器行業(yè)的大規(guī)模定制時(shí)代。

一個(gè)立庫(kù)引發(fā)的變革

這座1.2萬(wàn)平方米的立庫(kù)，總面積比兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)要小一些，坐落于浪潮信息編號(hào)為“M05”和“K1”的兩座智能化工廠中間，封閉的空中連廊將兩側(cè)工廠聯(lián)通。
立庫(kù)外形與廠房類似，但進(jìn)入內(nèi)部，卻像一座巨型圖書(shū)館，有8層樓高。一排排鋼貨架，向上一直延伸至屋頂。它們被隔成了5萬(wàn)多個(gè)堅(jiān)實(shí)的儲(chǔ)位，放置了多達(dá)4.5萬(wàn)種物料，幾乎每個(gè)儲(chǔ)位上的物料都不相同。

在巨大的鋼貨架之間，有17條狹長(zhǎng)的巷道，最窄的只有1.1米寬。每條巷道上，都有一位高大的機(jī)器人——高速堆垛機(jī)，代替了人和高位叉車(chē)，在“嗖嗖”的運(yùn)動(dòng)聲中快速升降穿梭，從不同儲(chǔ)位取出或放入貨物。而堆垛機(jī)所到的儲(chǔ)位，由倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（WMS）的智能算法實(shí)時(shí)計(jì)算出來(lái)。
立庫(kù)地面上，100多段輸送線代替了人和運(yùn)輸車(chē)，馱著裝有物料的料箱出入庫(kù)。在立庫(kù)與智能工廠相連的空中連廊中，AGV小車(chē)來(lái)回穿梭，一輛接一輛，將物料送達(dá)智能工廠的300多個(gè)區(qū)域位置，并將成品運(yùn)回立庫(kù)。

現(xiàn)在，立庫(kù)實(shí)現(xiàn)了每小時(shí)1000箱/托的出入庫(kù)。

立庫(kù)帶來(lái)了運(yùn)作模式的變革。在傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)中，物料的進(jìn)出全部依靠人。當(dāng)一筆訂單下達(dá)倉(cāng)庫(kù)，人們要預(yù)留出大約6小時(shí)的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備——人工先找到每個(gè)物料的位置，再等待叉車(chē)工，開(kāi)著高位叉車(chē)，一個(gè)一個(gè)取下來(lái)。經(jīng)過(guò)檢貨和確認(rèn)后，要湊齊一個(gè)訂單的物料，再安排車(chē)輛來(lái)運(yùn)輸。
立庫(kù)投產(chǎn)后，訂單下達(dá)到倉(cāng)庫(kù)，系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)堆垛機(jī)等設(shè)備，將物料運(yùn)輸至揀選區(qū)。不同物料可能在不同巷道，因而能并行出庫(kù)。原來(lái)每天要在倉(cāng)庫(kù)中要走三四萬(wàn)步“人找貨”的員工，現(xiàn)在只要站在揀選區(qū)等待“貨找人”即可。揀貨完成后，不用湊單，由AGV小車(chē)、提升機(jī)等設(shè)備，隨時(shí)運(yùn)往工廠。系統(tǒng)可同時(shí)執(zhí)行45個(gè)客戶的需求?？傮w上，服務(wù)器生產(chǎn)備料效率提高了4倍以上。

為什么浪潮信息要進(jìn)行這樣的變革？浪潮信息生產(chǎn)部總經(jīng)理魯鍵表示，背后是服務(wù)器大規(guī)模定制化生產(chǎn)，以及持續(xù)壓縮的交付周期所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

過(guò)去10多年，服務(wù)器市場(chǎng)發(fā)生了天翻地覆的變化，應(yīng)用場(chǎng)景日益復(fù)雜，出現(xiàn)了大量個(gè)性化訂單，比如浪潮信息80%以上產(chǎn)品生產(chǎn)的訂單都是個(gè)性化定制的。這些訂單涉及200多款產(chǎn)品，11.5萬(wàn)種配置，需要海量品種的物料支持，比如僅硬盤(pán)就有超過(guò)6000種類型，主板型號(hào)近2000個(gè)，線纜有1.7萬(wàn)種，甚至標(biāo)簽都有4300種。

“從物料的排列組合角度，每個(gè)中國(guó)人發(fā)一臺(tái)服務(wù)器，我們都可以做到不重樣。”魯鍵笑稱。

同時(shí)，持續(xù)壓縮的交付周期，也使得產(chǎn)品的備料、生產(chǎn)時(shí)間從“以天計(jì)”跨入到“以小時(shí)計(jì)”，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要更加科學(xué)的設(shè)計(jì)。而為了贏得國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)，浪潮信息要做到“別人交不上的我們能交上，別人交得上的我們要更快”。

如何基于4.5萬(wàn)種物料，快速實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化生產(chǎn)？產(chǎn)線該怎樣實(shí)現(xiàn)，倉(cāng)庫(kù)又該如何設(shè)計(jì)，“這是我們的核心挑戰(zhàn)”?；谶@些挑戰(zhàn)和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，浪潮信息開(kāi)展了面向未來(lái)的智能立庫(kù)設(shè)計(jì)建設(shè)。

今年上半年，浪潮信息服務(wù)器銷(xiāo)量大增。這與智能制造的投入、供應(yīng)鏈的快速反應(yīng)有緊密關(guān)系。

“摳”出來(lái)的立庫(kù)

智能化立庫(kù)，本質(zhì)上是通過(guò)各種智能化技術(shù)，讓空間利用率與流轉(zhuǎn)效率趨近于極致水平。在立庫(kù)規(guī)劃之初，浪潮信息的智能制造團(tuán)隊(duì)，連軸探訪了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的立庫(kù)，京東、西門(mén)子、公牛電器等，都留下了他們的足跡。

“我們做了很多預(yù)研。”一位團(tuán)隊(duì)人士說(shuō)，智能制造每個(gè)環(huán)節(jié)的改進(jìn)，都要從大量細(xì)節(jié)中摳出來(lái)。為此，團(tuán)隊(duì)必須要做到比所有人都懂。

“比如，立庫(kù)中每個(gè)托盤(pán)的上面，都要加裝一個(gè)消防噴頭，團(tuán)隊(duì)需要研究透消防設(shè)計(jì)原理，才能找到預(yù)留高度的極限值，從而在24米高的立庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)10層托盤(pán)的設(shè)計(jì)。“可能稍微毛糙一點(diǎn)，就‘掏’不出這些空間。”

巷道設(shè)計(jì)也很集約，只能容納一個(gè)料箱或托盤(pán)通過(guò)。“如果1.1米能做到，我們絕對(duì)不會(huì)留1.2米，這才有了如今17個(gè)巷道。”團(tuán)隊(duì)人士說(shuō)，相比之下，在傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)中，貨架間的通道很寬，要預(yù)留叉車(chē)進(jìn)出和旋轉(zhuǎn)的空間，“很浪費(fèi)”。

甚至團(tuán)隊(duì)與堆垛機(jī)廠家反復(fù)溝通軌道設(shè)計(jì)，在堆垛機(jī)的改進(jìn)下，硬是在同等巷道長(zhǎng)度下，摳出了更多的長(zhǎng)度來(lái)部署貨架。

“我們?cè)诹?kù)的橫向、豎向和縱向上，充分去挖掘空間。”一位團(tuán)隊(duì)人士透露，在這樣的細(xì)摳之下，立庫(kù)容量實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)貨架式倉(cāng)庫(kù)的2.2倍。

在立庫(kù)的設(shè)計(jì)中，團(tuán)隊(duì)要解決物料品種繁多的問(wèn)題，這是浪潮信息立庫(kù)與其他企業(yè)不太相同的地方。很多企業(yè)是標(biāo)準(zhǔn)物料，而浪潮信息的立庫(kù)用于大規(guī)模個(gè)性化生產(chǎn)，要存儲(chǔ)4.5萬(wàn)種品類。

他們參觀了化妝品企業(yè)，因?yàn)檫@些行業(yè)面臨物料“拆零”的需求；還參觀了SMT（表面貼裝技術(shù)）企業(yè)，因?yàn)檫@些企業(yè)的立庫(kù)，需要解決多種小件物料問(wèn)題。

最終，為了提高存取物料的效率，減少浪費(fèi)，立庫(kù)分為黑色托盤(pán)和藍(lán)色料箱兩種形式。托盤(pán)尺寸大，但運(yùn)輸較為不便，適合出入庫(kù)頻次不高的大尺寸物料，如機(jī)箱、主板等；而料箱則因其體積小、便于操作，適用于頻繁出入庫(kù)的場(chǎng)景，因而存儲(chǔ)小尺寸散件物料，如線纜、板卡等。

此外，很多企業(yè)的立庫(kù)將入庫(kù)、揀選、出庫(kù)等作業(yè)集中在一層，但浪潮信息團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)研究認(rèn)為，這適合“整存整取”的物料。“我們既要整存零取，也要整存整取，必須要分層。”

每個(gè)動(dòng)作背后都有“算法”

立庫(kù)的后期建設(shè)中，最難的工作是智能算法設(shè)計(jì)，這是支撐智能立庫(kù)實(shí)現(xiàn)極致空間利用率和流轉(zhuǎn)效率的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)立庫(kù)的物料入庫(kù)，就看師傅把貨物拉到哪個(gè)貨架。但在智能立庫(kù)中，物料入庫(kù)的儲(chǔ)位，是通過(guò)算法計(jì)算出來(lái)的。

系統(tǒng)會(huì)根據(jù)近期排單需求等多種預(yù)測(cè)，把使用頻次最高的物料，放在離輸送線和二樓揀選區(qū)域最近的位置。物料不會(huì)像收納時(shí)講求的“物歸原位”，根據(jù)算法每次都可能變化。如果物料同時(shí)到達(dá)多箱，它們將被分配到多個(gè)巷道，好讓未來(lái)物料能并行出庫(kù)。

物料的揀選出庫(kù)也完全不同了。“我們?cè)O(shè)置了32種揀選算法。”比如，物料出庫(kù)不會(huì)挨著拿，會(huì)遵循“先進(jìn)先出”原則。這是因?yàn)橛行┪锪嫌斜Ｙ|(zhì)期，比如金屬紙，長(zhǎng)時(shí)間放置可能會(huì)氧化。再如，一個(gè)托箱上有100個(gè)物料，一個(gè)訂單需要99個(gè)，算法設(shè)置了“反向揀選”功能，直接把一個(gè)揀出來(lái)回庫(kù)，其余99個(gè)直接送到產(chǎn)線，這縮短了揀選時(shí)間。

包括AGV小車(chē)要怎么走？多個(gè)小車(chē)誰(shuí)讓誰(shuí)？都有算法支撐。

有趣的是，在考慮算法設(shè)計(jì)之前，智能制造團(tuán)隊(duì)討論最多的是調(diào)度。什么樣的系統(tǒng)來(lái)調(diào)度物料？這個(gè)問(wèn)題最終落到了流程設(shè)計(jì)，這也是每家智能制造企業(yè)的秘籍。

“因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程要達(dá)到我們的目標(biāo)——兩分鐘將物料揀選出來(lái)，5分鐘將物料送到產(chǎn)線，那我們最精益的流程是什么？”魯鍵表示，比如一托物料從立庫(kù)出來(lái)，下一步該去哪里流程才最短、最高效？甚至吃飯的時(shí)候都在想，這個(gè)流程該怎么設(shè)計(jì)才是極簡(jiǎn)的、最精益的。

團(tuán)隊(duì)一點(diǎn)一點(diǎn)去預(yù)演，把流程進(jìn)行仿真，這個(gè)過(guò)程花了幾個(gè)月時(shí)間。

“我們有一個(gè)觀念，可能與一些企業(yè)不同——他們認(rèn)為上了系統(tǒng)，效率自然就會(huì)高，但我們認(rèn)為上了系統(tǒng)效率未必會(huì)高，只有找到最精益的流程，動(dòng)作做到最簡(jiǎn)單時(shí)，上了系統(tǒng)才有效。這時(shí)再疊加智能算法，效率會(huì)進(jìn)一步提高。”魯鍵說(shuō)，如果不是這樣的路徑，很可能做到后面就變成了人為系統(tǒng)服務(wù)，“那就反了”。

在流程的精益設(shè)計(jì)完成之后，倉(cāng)庫(kù)調(diào)度采用了WMS系統(tǒng)，它與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、智能制造系統(tǒng)（MES）、設(shè)備控制系統(tǒng)（WCS）等上下游8大系統(tǒng)全面打通，基于此定制開(kāi)發(fā)了大量智能算法，其中揀貨算法高達(dá)32種，配送算法高達(dá)26種。

一個(gè)團(tuán)隊(duì)的誕生

浪潮信息的智能制造建設(shè)已有11年，2013年，最先開(kāi)啟了智能工廠的建設(shè)。當(dāng)時(shí)，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展，各家互聯(lián)網(wǎng)大廠對(duì)服務(wù)器提出了千差萬(wàn)別的需求，以實(shí)現(xiàn)極致性價(jià)比。

在這一背景下，浪潮信息創(chuàng)造了與客戶聯(lián)合研發(fā)的JDM模式，并融合數(shù)智化轉(zhuǎn)型，開(kāi)啟了服務(wù)器行業(yè)大規(guī)模定制化、個(gè)性化生產(chǎn)，并因此抓住了互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新機(jī)遇，發(fā)展成為今天全球第二、中國(guó)第一的服務(wù)器供應(yīng)商。

浪潮信息也因此獲得了管理學(xué)界的至高獎(jiǎng)項(xiàng)——拉姆查蘭管理實(shí)踐獎(jiǎng)。高端服務(wù)器智能制造示范工廠，入選工信部、發(fā)改委、財(cái)政部等5部委聯(lián)合評(píng)選的《2023 年度智能制造示范工廠揭榜單位名單》。

在這些年的建設(shè)中，團(tuán)隊(duì)也在思考一個(gè)問(wèn)題：是讓別人來(lái)干，還是自己干？當(dāng)初選擇自研的方向?qū)Σ粚?duì)？

2013年啟動(dòng)智能工廠建設(shè)時(shí)，服務(wù)器行業(yè)還沒(méi)有先例，公司決定自研。在十多年的建設(shè)中，在一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的突破中，大到生產(chǎn)線、立庫(kù)，小到一把數(shù)字化的服務(wù)器螺絲刀，團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，很多市場(chǎng)上的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品和系統(tǒng)，并不能生搬硬套，需要結(jié)合自身的精益化流程設(shè)計(jì)。

僅以一把螺絲刀為例，因?yàn)榉?wù)器裝配中需要控制扭力，而且要實(shí)時(shí)獲取裝配過(guò)程的數(shù)據(jù)。“在市場(chǎng)上找不到，也沒(méi)有人這么干。”

“在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)我們更為珍貴的是，是培養(yǎng)了一批做智能制造的人。”魯鍵說(shuō)。目前，浪潮信息擁有一支業(yè)界領(lǐng)先的全棧服務(wù)器智能制造開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。“應(yīng)該說(shuō)無(wú)論未來(lái)什么樣的定制化、個(gè)性化，依托我們這一幫人的經(jīng)驗(yàn)，是能夠解決的。”魯鍵說(shuō)。

現(xiàn)在，這支團(tuán)隊(duì)也在客戶和供應(yīng)商的智能工廠建設(shè)中，提供了友情協(xié)助。他們的初衷也是期望能夠帶動(dòng)制造業(yè)智能制造水平的提升。

當(dāng)下，中國(guó)是全球最大的制造業(yè)國(guó)家，工業(yè)增加值占全球比例已達(dá)35%。中央明確提出走新型工業(yè)化道路。浪潮信息的實(shí)踐證明，通過(guò)數(shù)智化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造新模式、新業(yè)態(tài)，是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的可行路徑，為新型工業(yè)化道路提供了范例。

這次智能化立體倉(cāng)庫(kù)，也將開(kāi)啟浪潮信息智能制造體系再次升級(jí)之路。個(gè)性化制造需求越來(lái)越多，浪潮信息正在設(shè)計(jì)實(shí)施新一代智能生產(chǎn)線，新產(chǎn)線將具備更大的柔性、更高的效率，實(shí)現(xiàn)更多款型的產(chǎn)品共線生產(chǎn)。