隨著數字化技術發展和智能裝備廣泛應用，以“數字化+智能化”為內涵的新興模式正在快速興起。本文分析認為，構建“數智化”的精益供應鏈體系是大勢所趨，數智化在精益化供應鏈體系中構建過程中的應用主要體現在雲存儲的方案數據模型庫、物流信息執行系統和零部件Milk-run方式集貨、數字仿真、虛擬現實技術等方面；數智化在精益供應鏈體系的運行過程中的應用場景主要有：數據模型的同步傳輸、零部件的智能檢收、高架立體庫的智能高效存儲、應用防錯技術的智能作業引導、AGV的智能運輸、RFID的智能識別、IOT的智能調度協調、自適應生產鏈的高柔性製造、數字孿生技術和商品交付模式的智能組合等等。目前，數智化在供應鏈體系的實際應用中已取得了初步效果。
在供應鏈的構建和運營過程中，減少資源佔用和提升作業效率一直是其追求的核心目標之一。以“數智化”為手段，供應鏈體系不僅可以縮短供應鏈體系的構建週期，還可以精確項目投資，降低資源佔用，提升製造效率，同時還能夠減少質量損失，降低作業培訓成本，最終實現產成品的精益交付。在供應鏈體系推行“數智化”的過程中，需要對其本質和內涵有一個清醒認識，遵循科學規律，重視體系間要素匹配和其適用場景，使“數智化”發揮出應有的作用。
一、數智化與精益供應鏈
隨著數字化技術的飛速發展和智能裝備的廣泛應用，“數字化”和“智能化”已經變得更加密不可分。這種以數字化模型為基礎，智能化裝備為手段，以“數字化+智能化”為內涵的新興模式正在蓬勃興起。
“數智化”的推廣和應用，催化了傳統制造企業在產品開發週期、製造成本、產品質量和精準交付等方面的關鍵經營指標的大幅度改善。企業這種 “內功”強化的同時，也要求與其密切關聯的供應鏈體系在“數智化”方面要與其保持同步。供應鏈體系通過在技術層面的跨越升級，帶來了管理模式的系列轉變：管理方式由“接力式”轉變為“同步式”；管理對象由“物理實體”的單一對象轉變為“物理實體”和“數字模型”雙重對象；工作方式也由 “各自為戰”轉變為“多部門協同”，奠定了供應商與製造企業的管理一體化的基礎，初步實現了體系內關聯組織之間生產效率同步提升、製造成本同步降低和質量水平同步提高的目標。
供應鏈是指圍繞製造企業，從配套零件開始，經過製成中間產品以及最終產品，最後由銷售網絡把產品送到消費者手中，這個過程由供應商、製造企業、分銷商直到最終用戶連結成一個整體的功能性網鏈結構。按照過程劃分，供應鏈可以分為三個階段：供應商的物料提供、製造企業的生產製造和分銷商的產成品分銷。
精益供應鏈是將供應鏈三個階段中的所有活動都視為製造企業生產活動的有機組成部分，通過統一規劃和信息共享，在計劃、運輸、生產、存儲、分銷等領域協調並整合過程中的所有活動，以無縫連接的一體化過程實現供應鏈中每個環節（階段）的資源佔用最小化和整體收益的最佳化。
二、構建數智化的精益供應鏈體系是大勢所趨
企業為了生存和發展，就必須在激烈的市場競爭中取勝。隨著製造企業在世界範圍內管理手段趨同、生產能力過剩和用戶需求的日益個性化的矛盾日漸凸顯，使得企業僅憑大規模、剛性的生產模式和傳統的管理方法難以在激烈的市場競爭中獲得優勢。近幾年，數字化技術日新月異的進步和發展, 使得MBE (Model Based Enterprise，基於模型的企業) 應運而生。MBE通過建立三維數字模型，統合企業在管理過程中的各環節所使用的數據或信息，協同製造企業內部以及製造企業與供應商、銷售商之間的關係，通過網絡平臺在模型化的虛擬環境中“同步”，實現加快產品投放速度、提升製造效率、降低產品成本、提高產品質量和促成產品精準交付的目標，助力企業在激烈的市場競爭中取勝。
作為企業生產經營的重要組成部分，供應鏈體系應當且必須與企業的其它運營體系協調發展，通過“數智化”手段構建精益供應鏈體系，實現體系內部關聯要素之間和關聯體系之間的高效協同，確保企業對市場需求快速反應，消除供應鏈體系中各環節的浪費，支撐企業的競爭力提升。
“數智化”在精益化供應鏈體系構建過程中的應用主要體現在：雲存儲的方案數據模型庫、物流信息執行系統和零部件Milk-run方式集貨、數字仿真、虛擬現實技術(Virtual Reality/Augmented Reality，VR/AR）等；數智化在精益供應鏈體系運行過程中的應用場景主要有：數據模型的同步傳輸、零部件的智能檢收、高架立體庫的智能高效存儲、應用防錯技術的智能作業引導、自動導引運輸車（Automated Guided Vehicle，AGV）的智能運輸、射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）的智能識別、物聯網（Internet of Things，IOT）的智能調度協調、自適應生產鏈的高柔性製造、數字孿生技術和商品交付模式的智能組合等等。
“數智化”在供應鏈體系的實際應用中取得了初步效果。據某試點企業的粗略統計，在供應商的選擇和商務洽談等方面可實現效率提升30%以上；在進行工廠內物流方案的確定和仿真驗證時，方案確定週期壓縮了15%，投資的精準率也提升了25%；在實現“少人化”方面，可節約人工成本約30%；利用數字化虛擬手段可實現節約培訓成本20%以上；應用智能高架立體倉儲系統，使得存儲效率和空間利用率提升了35%以上；基於數字化平臺的防錯技術的應用，減少了作業失誤，降低質量成本約5%以上。另外，在製造和產品交付環節，數智化的供應鏈有效保證了製造過程的可視化，提高了異常預警的及時性和商品交付的效率和質量。
三、數智化助力精益供應鏈的構建
1.建立數據模型庫雲存儲，提升供應鏈構建效率。無論是供應鏈中的零部件物流還是產成品物流，不同的需求和客觀條件會匹配不同的供應鏈方案。例如，不同汽車生產製造工廠，其總裝車間的生產線經常會採用不同的排布形式，如T型、L型、I型等，總會有一種最佳的物流方案精準匹配生產線的不同排布形式。將以往的實際案例進行模型化並構建模型庫和雲共享平臺，在進行新項目的供應鏈體系構建時將以往相應的成功經驗供大家分享、參考和借鑑，可以大幅度提升供應鏈的構建效率。
2.構建數字信息系統，實現零部件入廠物流的精益化。“多頻次、小批量”和“定量不定時”的零部件供給方式，是生產環節“精益物流”的典型模式之一。這種物流模式，就是通過物流信息系統，提前向供應商發送製造企業的生產計 w劃和取貨信息（主要包括：零件名稱、取貨時間、取貨數量等），供應商根據相關信息提前進行零部件的生產、存儲等系列工作，減少作業等待及對資源的消耗和佔用。為了過程描述方便，簡單介紹幾個物流專業的常用概念：
（1）循環取貨模式（Milk-Run）：物流商按照規定的路線依次到不同的供應商提取貨物（零部件）並按計劃送達製造商的一種物流模式。因這種模式類似送奶員按時到用戶家送遞牛奶和取返空奶瓶的作業，所以也稱這種物流模式為 “Milk-Run”（也稱為“牛奶便”）。
（2）訂單分割：工廠將一天的生產量視為對供應商的一個訂單。為了實現“多品種、小批量”的精益到貨，減少空間資源佔用，信息系統將這個訂單進行等量分割，稱之為“訂單分割”。
（3）P鏈：在工廠內的部品存儲/待發區劃設出多條“泳道”，用以存儲生產線不同時間段的生產所需的零部件（如圖1所示）。
該“泳道”被稱為“過程鏈”，也被稱為“P鏈”（Progress lane）。
以汽車生產為例，精益的零部件入廠物流運作原理是：
生產信息系統會根據生產計劃並按照“車型平準化原則”（生產線上相同型號、配置的汽車物理間隔相同，均勻分佈）構建出“虛擬生產線”。“虛擬生產線”包含車輛上線順序、車輛的裝備配置情況和經過各工位的時間點等信息。根據上述信息和物料清單（Bill of Material，BOM），信息系統會計算出實際生產線在各時刻、各工位對物料的需求情況，同時將該信息向供應商和工廠內部關聯部門釋放。
正常生產的情況下，供應商會根據製造商的生產信息組織生產；物流商會按照“循環取貨”計劃，順序到供應商處提取“訂單分割”後的對應批次的零部件；製造商，接收供應商的零部件後將零部件按照信息指示存放入對應的P鏈進行暫存；物流作業人員（或自動運輸設備）會根據物流信息系統發出的作業指示，將各種零部件從P鏈中運出，並精準配送到對應的工位。在整個過程中，供應鏈體系中不會出現作業等待、不當搬運和過量存儲等方面的資源和作業浪費，是典型的精益物流模式。當生產線出現異常而停止作業時，信息系統會及時通知到供應鏈體系中的關聯單位，同步停止相應的生產作業，防止出現“作業等待”和資源的不當佔用等浪費現象。
3.以數字仿真技術實現供應鏈規劃方案的驗證。數字化仿真，就是通過建立數字模型並使規劃方案在虛擬環境中運行，實現驗證方案的可行性（圖2為物流仿真截圖）、發現方案中的不足或潛在風險點的目的，通過及時採取對策，保證項目的按期高質量交付。
通過對供應鏈規劃方案的仿真，可以及早驗證零部件的運輸路徑是否合理，運輸車輛的配置數量是否科學、準確，包裝箱和器具的數量是否充足等情況；同時，通過仿真還可以驗證製造企業的物流方案與工藝方案是否匹配，應如何採取對策和優化等；也可以精準鎖定和優化設備設施的需求數量，做到精準投資和精準交付。
4.應用虛擬現實技術（VR/AR）提升工藝開發和培訓效率。VR 和AR技術是通過計算機模擬虛擬環境，或者通過在真實的環境中添加計算機生成圖像的技術，使現實世界和增強環境可以同時交互（如圖3所示）。
虛擬現實技術提供了一種全新的視角來觀察產品以及產品被製造的過程。虛擬裝配不僅可以幫助工程師在不需要實際原型的情況下，通過虛擬可視化的手段對產品的過程設計做出決策，還可以進行研究人工裝配任務的效率瓶頸和潛在的人機工程學問題，為提升實際生產操作的工作效率提供支持。虛擬現實也是一個強大的訓練工具，訓練作業人員體驗裝配過程，不僅可以節約培訓成本，還能大幅度減少意外傷害的發生。
四、數智化助力精益供應鏈的運行
1.基於計算機識別技術的零部件自動檢收。通過攝像頭掃描貨垛和零部件包裝箱上的二維碼（Quick Response Code，QR碼），實現零部件的自動識別和驗收，大幅度提升了零部件入廠驗收的準確性和效率。
圖4的左圖和中圖是某企業正在應用的自動識別驗收系統：零部件的貨垛在輥道上移動過程中，“門框”上的一組高速高清攝像鏡頭會自動掃描零部件包裝箱上的標籤，通過識別標籤上的QR碼，實現相應的零部件信息上傳，完成零部件的驗收入庫。圖4的右圖是該公司的精益改善方案。該方案對原輥道傳輸系統進行了優化，只保留了一個裝有一組高清攝像鏡頭的“門框”，以叉車替代輥道機構實現零部件運送。
2.自動化立體倉庫的高位立體存儲，增加了存儲效率。自動化立體倉庫（見圖5）又稱“自動化高架倉庫”或“自動存儲系統”。
這種基於高層貨架、計算機智能調度系統進行控制管理、自動化存取輸送的倉儲系統，通過與驗收系統協同和對庫位存儲空間的智能識別、最佳路徑計算優化和庫存零部件管理方面，滿足了倉庫空間的充分利用、輸送距離最佳和零件先進先出等精益物流模式的要求，大幅度提升庫區空間利用率和零部件的存放和取出效率。
目前，自動化立體存儲方式，在新工廠的規劃建設和老工廠升級改造過程中得以廣泛推廣使用，並已取得了可觀的經濟效益。
3.以防錯技術避免因質量問題造成浪費。防止操作失誤，避免由此產生製造環節的產品質量缺陷，是精益思想的一項重要內容。生產製造領域中提出了“第一次就把事情做正確”的行動理念，通過“防錯”的手段實現“精益”的目標。目前，生產製造企業中採用“防錯”手段進行的作業場景大多集中在物流的物料揀選和製造狀態智能識別方面。例如，零部件揀選的操作者進行作業時，燈光指示系統會根據工序的需求情況指引操作者正確揀選零件，當發生錯揀、漏揀的情況時，網絡會以燈光、蜂鳴等形式警示，並指導作業者揀選正確的零部件（如圖6所示）；
再如，在進行裝配作業時，如果某個緊固螺栓零件的安裝時的擰緊力矩沒有達到技術要求， 生產線上的智能裝置會發出警告並停止生產線的作業，直到採取了糾正措施。類似這樣的防錯手段，都需要設備進行智能判斷，避免了作業環節的“不合格”導致浪費。
4.以AGV實現智能搬運。AGV是一種高度柔性化和智能化的物流運輸工具，目前在生產製造、快遞等行業中被廣泛採用（圖7所示）。
AGV 通過接收到控制中心分派的任務，會按照預先設定好的路徑（或者根據自己對環境的判斷重新設計路徑）智能完成相關作業。一些AGV還具備自我學習的能力，通過對環境、地圖的學習，自己規劃最佳行走路徑， AGV 也會根據作業環境發生的變化自主完成安全避障、路線糾偏與其它設備互聯通訊和自主充電等動作，實現智能搬運。在勞動資源緊張、人工成本較高或不適合人工作業的環境中被廣泛應用。
5.應用RFID技術，實現物料配送的智能識別調度。向生產線進行零部件自動配送時，不同AGV上的零部件目的地並不相同。保證不同AGV順利到達不同目的地的智能識別的“大腦”就是RFID。
圖8所示的是在國內某工廠總裝車間物流器具RFID讀寫器的實物圖。當臺車在某位置需要進行路徑選擇（任務分配）時，該處的射頻讀寫器便會自動識別器具上感應線圈的信息，同時將信息傳遞給物流信息系統的中央控制平臺，控制平臺隨即向這臺AGV發出行走指令，指示其完成後續任務。
6.物聯網助力智能設備協同，提升運行效率。物聯網是一個基於互聯網、傳統電信網等信息承載體，通過設備獨立尋址實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理的網絡技術。例如，AGV之間可以互相“對話”，根據協議有序通過交叉點；AGV可以通過IOT智能識別障礙物，並重新規劃行走路徑；AGV叉車可以與裝載設備實現自動感知，確定相互位置並完成貨物的自動裝卸等。
圖9是國內某工廠生產零件的實景圖。當AGV運送生產零部件通過空中連廊“降落”到一樓的生產車間後，升降梯智能識別狀態後打開放行閘口，AGV按照網絡指令自動駛出升降梯開始向生產線輸送生產所需的零部件；同時，等待區內的AGV接收到IOT的動作指令，與升降梯“對話”並識別狀態後運載空器具進入升降梯，向庫區返回空器具。
7.以數字技術的組合，促進製造環節的智能化。數字化是智能化的前提和基礎。物聯網、大數據、雲計算等智能製造的關鍵技術的有機組合，幫助企業實現由“製造”向“智造”的轉變。實時數據中控系統通過實時採集、監控制造過程中的工藝參數、質量狀態、能源消耗等信息，將信息數據存儲、分析，完成信息的快速查詢，實現整個生產環節的全信息化高效閉環管理；AGV可自行根據通行優先權智能協同行走路線，大大提升了運輸效率；AGV能夠自主“鏈接”成生產線，根據產量靈活調整佈局，優化工藝面積和克服建築基礎對作業調整的限制，縮短了改造週期，降低了項目投資。
8.數字孿生的作用正在逐步顯現。
“數字孿生”（Digital Twin）是指以數字化方式拷貝一個物理對象（圖10所示的示意圖），模擬對象在現實環境中的運行狀態，對產品、製造過程乃至整個工廠進行虛擬仿真，從而提高製造企業產品研發速度，提高製造環節的生產效率和設備運行狀態的監控、預警。
9.實現商品的精益交付。商品交付環節是供應鏈的“最後一公里”，直接關係到用戶的滿意度。數智化的手段極大提升了商品精益交付的水平，實現了高準時、低成本和低質損。以商品汽車運輸為例，要實現汽車訂單的精益交付，商品車的物流承運商會利用GPS、電子地圖等數字化工具對行走路線、運輸方式（公路、鐵路或水路）、物流成本、質量保證、運力資源等多維度的情況進行綜合分析，提出最優化的物流組合方案，確保按照計劃精益交付。
五、以科學的思想指導精益供應鏈的建設
1.學習前沿技術，深入瞭解和掌握數智化。“數智化”是解決和改善供應鏈問題和現狀的手段和工具。只有充分了解了數字化技術和智能化產品的適用條件並正確加以運用，才能會使其發揮最大的作用並獲得最佳收益。
2.要以系統思維指導精益供應鏈的建設。供應鏈體系是由多個關聯要素組成的，各個要素之間相互作用，相互影響。所以，在構建數字化的供應鏈體系時，一定要在科學的整體設計的前提下，合理匹配相關資源，使各要素髮揮出最佳狀態，確保整體效應。要在科學評價的基礎上關注系統的需求，滿足系統總體功能為標準，用系統思維和精益理念對系統各要素的狀況進行評價，既要杜絕要素的功能 “不足”，又要防止其功能“過剩”，精益地滿足總體功能的要求，實現供應鏈體系整體的精益化。
3.堅持目標導向。構建精益供應鏈，就是要通過數智化的手段實現提升運行效率、減少資源的佔用與浪費的目的，所以，就要時時不忘這個“初心”，並以這個“初心”為核心，進行方案論證、資源調配和組織實施，並不斷進行方案優化和運行改善，實現精益化的目標。
4.正確認識數字化技術的侷限性。數字化技術的應用前提是物聯網、大數據、雲計算、虛擬現實和多媒體等技術的成熟與發展，目前也可能會受到技術水平、運行環境和企業自身的管理水平的制約。因此，在進行數字化技術應用的過程中，一定要釐清其必要的輸入條件和適用的場景，充分認識到當前技術侷限性，並充分發揮人的聰明才智，以“精益”為“原點”，採取多條腿走路的策略，分步驟推進相關工作。
六、結束語
供應鏈的發展目標終將通過“數智化”而實現精益化。目前，供應鏈應用“數智化”的範圍不斷擴大，實施效果也已經初見端倪。隨著數字化技術和智能化產品的進步和發展，當下的“星星之火”必將會形成“燎原之勢”，精益供應鏈體系全面實現 “製造”向“智造”轉變和“數字”向“數智”轉化也將指日可待。
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