德国弗劳恩霍夫物流研究院（Fraunhofer IML）中国首席代表房殿军博士教授

2015年的中国如春秋战国诸子百家争鸣一般，每个企业都在以自己的视角论述工业4.0。工业4.0首次将生产制造与物流彻底融为一体;但问题是，时代变了，企业该如何重塑生态链?

随着中国经济的升级转型，制造型企业面临更大的竞争与成本压力，物流自动化解决方案成为企业提高效率、降低成本的重要举措。规划与建设一个现代物流中心，不仅涉及物流技术装备、物流信息与控制技术，还涉及先进的物流管理理念与方法，而企业的战略定位和业务模式是物流中心规划的立足点。

欧美国家物流技术装备发展历程

20世纪50年代以来，物流技术在欧美工业强国得到迅速发展，使其成为国家赢得竞争的技术手段，也使物流逐渐成为国民经济的重要支柱。欧美工业强国的物流技术发展历程，可归结为以下几个阶段(如图)。

战后重建期(1950～1959年)：物流产品以托盘系统、叉车和堆叠式起重机为主。20世纪50年代初，美国率先引入托盘作为通用运输单元的新型运输单元化模式。

经济复苏期(1960～1969年)：进入仓库技术快速发展的十年。1968年汉诺威物流展上出现了首辆窄巷道叉车。仓储技术以堆垛机、高架库、窄通道叉车以及仓库管理为主。

现代化变革期(1970～1979年)：自动化立体库及相关设备是这一时期亮点。分拣技术、电动悬挂单轨、无人小车、自动化小件仓库、微处理器和基于工业计算机的仓库管理系统得到长足发展。

计算机时代(1980～1989年)：计算技术的发展进一步推动了自动化物流技术的进步，其中自动化分拣设备、条码扫描、移动终端、电子标签拣选以及基于个人电脑的仓库管理系统得到广泛推广和应用。条形码技术成为这一时代标志。

供应链合作时代(1990～1999年)：随着供应链合作与精益生产时代的来临，对物流技术提出了新要求，拣选机器人、现代仓库管理系统与物流实时监控平台成为新的物流技术亮点。

全球化与互联网时代(2000年至今)：互联网技术的普及推动了物流技术升级与发展。语音拣选、RFID技术、智能物流系统以及数字化工厂成为新的增长点，电商物流中心成为现代化物流技术的集聚地。

经过半个多世纪的发展，欧美工业强国物流自动化解决方案趋于完善。反观中国，物流技术装备业起步较晚，在物流自动化装备研发、制造及应用环节，与先进相比有较大差距。借鉴欧美工业强国的发展经验和技术力量，是中国物流技术装备业发展与超越的重要战略。

自动化物流装备技术发展趋势

近年来，自动化物流装备技术发展呈现出智能化、网络化、柔性化、轻型化、节能化和绿色环保等趋势，在产品设计方面强调模块化、系列化和通用化，以提高产品质量、降低制造成本和生产时间。

1、自动装卸系统

装卸系统作为物流中心的“咽喉”，近年来得到日趋关注，其中卡车快速自动装卸系统成为热门技术。卡车自动装卸系统由两部分组成，一部分安装在卡车内部，另一部分集成在装卸货平台上。通过集成在卡车和装卸货平台的输送设备的协同运作，完成卡车自动装卸货物。

自动装卸系统通常用于生产基地和物流配送中心之间往返运输，装卸时间可由半小时缩短到几分钟。和传统叉车装卸模式相比，自动装卸系统具有以下优势：装卸过程自动化，从而减少物流作业人员和叉车的使用;装卸平台吞吐量大幅增加，从而减少装卸平台数量;搬运效率大幅提高，卡车、拖车和驾驶员的数量随之减少;货物进出站台更加迅速，从而减少对缓冲区域面积需求;卡车周转更加快速，从而减少卡车在停车场的等待时间和停车场面积;装卸程序控制有序，从而减少货物和设备的损坏;作业人员工作环境更加安全。

2、码垛机器人

码垛机器人可以取代码垛工人完成繁重的托盘拆码垛作业，既可提高拆码垛作业效率，又可减少超高强度劳动导致的码垛工人职业病;在个别恶劣的工作环境下还能对工人的人身安全起到有效的保障。近年来码垛机器人在我国烟草、饮料等行业得到普遍应用。码垛机器人具有机构简单、作业半径大等优点，适用于物流中心和自动化生产线。

3、穿梭车技术

2003年德国物流研究院研制出全球首台轻型高速穿梭车MultiShuttle，经过10多年的技术升级，穿梭车技术已成为全球物流领域不可或缺的自动化仓储与搬运技术。知名厂商如DEMATIC、TGW、Vanderlande、SSI Sch?fer、KNAPP等都纷纷推出各自的穿梭车技术。穿梭车系统因克服传统自动立体库堆垛机自重大、柔性差等缺点，具有下列技术优势：出入库能力强，是传统自动立体库10倍以上;支持高效拣选作业，可向拣选工作站高速喂货，减少拣选员等待时间，提高拣选效率;布局柔性高，适合各种厂房结构，可最大程度利用厂内空置面积;实现更高存储密度，支持货物多深位存储和操作，提升机连接上下工位确保最大化存储密度和空间利用率;实现精确排序，以准确的排序将货物输送给拣选站或生产线工位，实现无转运自动补货;能力冗余，物流中心内可有几台备用穿梭车，以满足峰值需求;可拓展性，在任何层面可轻松加入更多穿梭车，进一步提高出入库能力;能够处理多种包装形态，如料箱和纸箱;克服传统自动立体库的缺点，为需求和货物品规波动大的行业，如零售、电商提供自动化解决方案。

穿梭车技术的面世，打破了物流中心自动化解决方案多年沉闷的局面。2011年，德国物流研究院研发出可在货架和地面行走的两栖穿梭车“魔浮”MultiShuttle Move。2014年汉诺威物流展上，德国物流研究院展出可自行攀爬的蜘蛛车RackRacer，克服了穿梭车依赖提升机变换层高的局限，打破了穿梭车最后一个技术瓶颈——提升机对流量的限制。相信在不久的将来，新型穿梭车技术将逐步代替传统的自动立体库和连续输送设备，大量应用到企业内部物流的各个领域，实现各功能区域的无缝自动衔接。

4、智能拣选车

随着供应链管理理念的普及和电子商务行业飞速发展，订单微型化趋势日趋明显，物流中心从过去的“整进整出”变成“整进零出”的作业模式。拣选作业成为现代物流中心的核心业务，拣选技术成为近年来物流技术研究的重要方向，智能拣选车具有巨大的发展潜力和良好的应用前景。

5、自动化包装线

电子商务的发展给包装技术提供了新的用武之地。每天数以千万的客户订单需要专业的发货包装，而传统的手工包装作业已无法满足电商需求。自动化包装线采用“机电光控”一体化技术，由多个机械机构完成纸箱包装作业。这种高效环保的自动包装系统，既能提高包装效率，又能有效降低包装体积，是未来物流中心自动化解决方案的必备技术。

6、高速分拣系统

现代物流中心要求实现入库、拣选、包装、分拣到装卸的全流程高效动态作业，这让高速分拣系统成为现代物流中心不可或缺的组成部分。尤其是电商、快速消费品、服装等行业对高速分拣系统的需求强劲，一些国际知名设备商均推出分拣能力超过10000件/h的高速分拣系统，反转盘的分拣效率甚至可达35000件/h。

过去，我国主流分拣系统运行速度一般在60m/min，分拣能力很难超过5000件/h的门槛，且在设备噪声和分拣系统控制技术方面与国际先进有很大差距。近年来，国内一些物流装备企业通过技术引进与合作，不断推出具有国际先进水平的高速分拣系统，如德马研发生产的EuroSort高速分拣机能满足多行业高效率分拣配送需求。

工业4.0和中国制造2025创造了哪些新商机

工业4.0与中国制造2025，在战略方向上没有本质区别。新的时代需求，让生产和生活环境发生改变，也让交付和服务方式发生改变，这一系列变化都要在新的技术支撑下实现。

在物联网的背景下，生产模式将发生根本改变，个性化定制的挑战将出现于各行各业。未来的物流，会与信息化和生产自动化系统相融;未来的生产自动化，也会与物流系统集成。随着工业4.0时代的到来，一个更大的商机正在被更多企业发掘!谁将成为工业4.0未来社会的建设者和标准制定者?

今天，在中国，西门子、博世、GE、包括富士康等，这些超越3.0、有4.0实践经验的企业开始大展身手，以专业团队帮助其他企业建造4.0工厂，这是他们在服务模式上的创新。未来，帮助别的企业建新的智能工厂，帮助一个国家建设新的工业体系，将是非常广阔的蓝海。

对于制造业，生产、物流、信息系统的高度融合也带来一个新的市场。物流企业和物流技术装备企业的边界开始模糊，新的商业模式正在再造，大家都在思考如何让技术和产品成为长久服务?

中国制造业及物流业面临的挑战

过去30年，中国GDP平均增速9%。在经济高速发展的同时，中国的综合物流成本占比GDP一直在18%以上，相比欧美日发达国家的8%～9%差距甚大。物流已成为中国企业发展的瓶颈，严重影响着中国企业的国际竞争力。

经过30年的发展，中国已成为众多商品的全球最大市场和最重要市场，我们的需求和消费习惯与世界一致，我们的企业也进入快速学习世界先进阶段。从服务和产品的角度，中国不仅没有落后，甚至已经领先。但从产品交付的角度，我们与世界先进相差至少30年。纵观当下欧美日先进的制造企业，其工艺水平、管理水平、精益化程度及标准化程度基本相同;而中国制造业虽经历高速发展，但基础薄弱，标准化欠缺，大部分企业尚处于1.0～2.0水平。

中国制造业及物流业拥有的机遇

不同行业、不同产业的供应链各有长短，越长的产业链与国家工业实力关系越密切。工业4.0带来两方面的需求变化：一是产品更加智能化，二是产品交付方式更加个性化和智能化。无论是从1.0、还是3.0向4.0迈进，不同企业的一些共性问题也显现出来：一是必须更加关注客户需求;二是必须“互联网+”。由此出发考虑企业供应链该如何再造?企业现在的位置和未来方向是什么?

工业4.0时代，企业在制定战略时，不仅要抓住客户心理、满足品牌推广需求，也要兼具企业技术进步的需求。若供应链较短，可以着重思考企业的4.0战略，寻找直接进入蓝海的市场机会，开创新的商业模式;若供应链较长，如汽车、家电等传统制造业，就必须按照标准化、模块化、数字化、信息化、精益化、智能化等规律一步步践行4.0。

中国制造业及物流业企业如何自我重塑

工业4.0首次让物流与生产系统、信息系统、生产自动化及供应链彻底融为一体。这意味着，我们要和客户、供应商、工厂实施方、产品开发商在同一片天空下工作。特别是工业4.0和中国制造2025被国家大力推动的当下，智能物流、智能生产和数字化工厂首次合为一体。一个工厂内不同产品的供料可以完全不同，为确保与产品对应的生产系统和物流系统准确匹配，要求供应链更加精准，且要智能地自主解决过程中出现的各种问题。

工业4.0时期，人机共存成为必然。未来机器不会取代人，相反，越智能的工厂，对驾驭工厂的人的要求越高。新的智慧工厂，对人力资源需求也发生了根本变化。

想要建造好一个工厂，成本和效率是企业追求的核心指标，此外还要遵守一些准则。德国人在工厂规划方面很有造诣，通过具有逻辑性的系统规划思维建造工厂，设计和规划出符合作业流程的最优的生产与供应链布局，符合企业发展规律。如德国宝马莱比锡工厂，从2005年建成启用至今，与最初的规划设计保持了很好的一致性。其与国内常见的四四方方厂区规划不同，为灵活应对未来需求，采用可持续和高效灵活的生产与物流模式，围绕中央大楼建造的三大核心生产区(车身车间、喷涂车间和总装车间)呈现出“梳状结构”的不规则设计。这一方案确保产业链运转更加顺畅，让供应链的物流成本大大降低;更重要的是，成就了宝马高效灵活、智能化、个性化的汽车生产模式。

随着市场日趋成熟，越来越多的客户意识到，对于工厂建设必须遵循“顺向规划原则”，先明确目标、规划业务流程，再选择技术设备，最后设计建筑形态，只有这样才能确保项目成功，为企业发展打下坚实基础。

中国企业想要一步跨越与世界先进二三十年的差距并非易事，特别是制造业，很多东西不能一蹴而就。当下，我们的企业家唯有不断揣摩与学习，不断尝试与实践，而后大踏步前进。正如中国很多集团性企业，在用高端品牌践行4.0方面，有的放矢地积累经验、实践新的技术与服务，通过不断迭代，提升企业竞争力，这才是正确的选择。

贺词

孜孜不倦二十载 厚积薄发再辉煌

感谢MM《现代制造》!你们为业界及时传播行业主流趋势，让读者从权威媒介平台放眼世界!祝愿MM《现代制造》越办越好，为中国物流科技的发展贡献更大力量!