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摘要：航空制造行業是“高質量”“高科技”“高端制造”緊密相連的行業，具有產業鏈長、投資乘數效應大、輻射性帶動強的特點，是大國強國發展高端制造業的重要領域和重要抓手。物流系統的智能化成為推動航空制造企業轉型升級的關鍵力量。本文首先探討航空制造行業的物流痛點，之后針對某航空制造企業智能物流系統建設方面的規劃和實施情況進行研討分析，詳細闡述航空制造企業如何通過引入先進的智能物流體系，實現供應鏈物流業務智能化信息改造，顯著提升企業運營效率和管理水平，為航空制造企業供應鏈物流智能化轉型提供參考和借鑒。

關鍵詞：智能物流；物流信息化；航空制造；物流管控

作者：劉旭

沈陽沈飛民品工業有限公司

一

引言

在全球經濟深度融合與科技革新持續推進的背景下，物流行業正經歷前所未有的轉型變革。智能物流變革為提升運營效率、優化資源配置和增強核心競爭力的關鍵驅動要素。傳統航空制造業在技術變革之初忽視了優化物流路徑管控的重要性，由于過度依賴人工操作，效率低下且容易發生誤差，難以滿足現代企業對高效、高精度物流管理的迫切需求。在信息技術革新的推動下，智能物流體系的深度應用成為航空制造行業發展的必然趨勢。本文系統性地探討航空制造企業生產過程中物流管控的現狀和智能物流系統在實踐中的建設應用，為航空制造物流智能化變革持續發展提供了有價值的理論參考和實踐指導。

二

航空制造中的物流痛點

1.生產物流缺乏系統規劃

航空制造產業傳統的生產工藝布局（如圖1）主要由物資供應、零部件生產、裝配試飛、生產保障等部分組成。物資供應包括航空原材料、標準元器件、成品零部件的采購、存儲、發放等，主要涉及高溫合金、鈦合金等金屬和碳纖維、陶瓷材料等復合材料。零部件生產包括鍛造、鑄造和機械加工等航空制造環節，以及機載系統等次要分系統的制造。裝配試飛則包括飛機整機及航空發動機等重要子系統的部裝、總裝、總測，是產業鏈的最終輸出環節。生產保障則是從“人、機、料、法、環、測”等方面對生產全過程提供維修、維護的全方位保障服務，24小時保障生產正常運行。在傳統的生產線工藝布局規劃初期，缺少各個業務部門之間的物流環節的系統規劃，倉儲存儲和物資調配管理未成體系，并未形成專業性的物資存儲周轉供應服務物流體系。資源在緊張的情況下，資源調配不合理將導致成本難以控制。例如，采購原材料分發至各車間獨立管理，原材料資源浪費嚴重，毛料成品庫存資金占用嚴重；各個生產單位均配置零件交付車輛和人員，物流交付資源嚴重重疊，配送資源浪費嚴重，無形的資金消耗巨大。

圖1 傳統生產工藝布局

2.信息化建設缺乏系統規劃

在航空制造企業的生產組織機構中，每個部門都依據自身業務特性進行信息化變革，往往忽視了部門之間的倉儲物流信息交流。例如：大部分企業信息化改革初期僅建立了制造執行管理系統（MES）和計劃資源管理系統（ERP）。其中制造執行管理系統（MES）主要負責生產制造過程管理，記錄產品的制造信息和檢驗信息，通過時間印記的形式進行全程記錄和電子信息歸檔；計劃資源管理系統（ERP）主要負責資源采購和管控、計劃的下達和監控、各部門的績效考核，兼容各個單位的庫房數據管理功能，并未建立系統化、專業性物流管理類的庫房管理系統（WMS）和配送管理系統（LES）。

信息化系統建設初期，在技術改造過程中各信息化系統之間沒有預留統一的復用性接口。技術、質量、生產、經營過程中信息化系統各自獨立，無法實時進行信息互動，并未建立專業的供應鏈物流系統，每個單獨的區域網絡是相對獨立的邏輯網絡，數據信息不能做到互聯互通，“信息孤島”現象嚴重，無法及時應對生產計劃變化，制造現場進度不明，現場問題發現、響應、解決、反饋不及時，緊急任務響應緩慢，在企業現代化可持續發展中嚴重影響計劃決策。

3.信息記錄與追溯信息流薄弱

目前航空制造生產組織是科研、批產并行。科研與批產的生產組織與管理模式差異較大，不同類別的生產所需的資源匹配程度無法與生產節拍相適應，經常出現資源需求瓶頸。航空制造過程中，需要記錄產品的全生命周期信息，但記錄過程多為人工錄入電腦系統，差錯率較高，且生產過程中的成文信息實時性、完整性較差，無法實現產品的生產、加工、流通、運輸、銷售等全環節的信息追溯。

航空制造管控中的生產計劃要求對物流、信息流做到精細化和實時記錄，便于在復雜的生產形式中做出最優決策。然而，傳統航空制造過程中，存在如下弊端：

（1）信息不對稱，各環節信息傳遞不暢，導致質量問題難以追溯；

（2）技術手段不足，現有的追溯系統多為紙質記錄，缺乏信息化手段和自動化手段，效率低下；

（3）標準缺乏，缺乏統一的追溯標準和規范，導致各部門在追溯實施上存在較大差異。

這些弊端直接引發了航空制造的質量風險和管理難題。信息不透明和不準確使企業難以對產品質量進行有效的監控和管理。在生產過程中，無法實時掌握原材料的質量狀況、生產設備的運行參數以及操作人員的作業規范，容易導致產品質量波動。在供應鏈管理方面缺乏精準的追溯能力，企業無法及時識別和解決供應中斷、物流延誤等問題，進而增加運營成本，降低生產效率。

三

面向航空制造的智能物流系統建設

針對航空制造中面臨的生產物流與信息化建設缺乏系統規劃、產品信息難以追溯等問題，某航空制造企業合理規劃生產物流，大力推行制造過程的倉儲物流信息化建設，全面應用智能化的物流管理技術，建設以“脈動生產線為生產核心、兩倉兩線為管控手段”的智能化倉儲物流系統，打造符合現代化可持續發展的航空制造業標桿。

1.航空制造系統生產物流規劃與布局

航空制造智能化需求要合理規劃產業工藝布局（如圖2），以物資集中供應倉、線邊緩存倉、脈動裝配試飛生產線、物資合流配送線、線邊精準配送線為目標，建設專業化供應物流路徑，形成航空制造業務可持續發展布局。

圖2 智能物流系統規劃工藝布局

（1）集中供應倉與線邊緩存倉

整合傳統工藝布局模式下的原材料、標準件、零件成品等零散布局的倉儲庫房，規劃建設占地面積5萬平方米的物資集中供應倉庫，用于集中存儲用于零件單位生產所需的物資；取消各零件廠、各裝配廠的零組件庫房，規劃建設占地面積6萬平方米的線邊緩存倉，用于緩存零件廠生產后，待配送裝配的零組件。

存儲倉庫按存儲功能進行建設，包括重型立體庫、輕型立體庫、懸臂貨架、地推平庫等，見表1。

表1 存儲設備分類信息

（2）物資合流配送線與線邊精準配送線

在建設物資集中供應倉庫的基礎上，合理規劃向零件生產廠的物流配送資源，合流配送路徑，建設物資合流配送線，將傳統布局（如圖1）的物資供應、零件生產、裝配中交叉分散的資源配送路徑進行智能化統籌規劃，將生產鏈條初期分散的原始物料的采購、復驗、緩存、分包利用信息化系統和智能AI模型進行管控。由傳統的分散式管理模式變革為集采集配的精準按需配送模式，根據各零件廠物資需求優先級統一調配有限的物料資源。既減少了庫多余物料的堆積也緩解了瓶頸資源的供需平衡關系，為脈動生產線提供集約化的緩存空間。

在建設線邊緩存倉的基礎上，針對脈動生產線規劃線邊精準配送線，對物流配送路線進行統一管理，對物流配送車輛資源進行合流精準調配。取消了傳統部裝車間分散式的配送模式，建立統籌型、訂單拉動式的物流路徑配送體系，為脈動生產線提供精準化配送路徑。

（3）脈動生產線

脈動生產線是一種源自汽車工業的高效生產模式，已被引進現代航空產業制造中，它首先由美國福特公司用于車輛生產中，并逐步改變了整個制造業的生產邏輯。這種革新的生產方式通過標準化流程和生產節奏的調整，提升生產效率和靈活性。脈動生產線通過配備物料集中供應倉、裝配線邊精準配套倉，完美匹配實際需求和生產線的生產能力，讓航空制造的生產流程既系統化又柔性化，進而讓制造商在減少庫存和降低成本的同時，保持生產流程的順暢和效率，實現產業高效的可持續發展。

通過緩存倉和物流配送路徑的智能化布局規劃，脈動生產線各工序協同有序，仿佛脈搏般有節奏地推動生產進度。完成一個階段的部件可即時傳遞到下一個工序，減少等待時間和潛在錯誤發生率。此外，脈動生產線之所以高效，是因為它摒棄了傳統的“推式”生產模式，采用了“拉式”的生產理念。在這種模式下，只有下游工序的需求才會觸發上游工序的生產動作，這種方式降低了生產過程中物料的堆積，減少了資金占用，又提升了生產的靈活性和響應速度。這使得生產線的組裝和測試更簡易，即使不同型號的產品，同樣可以共享某些組件和模塊，在節約成本的同時，也縮短從設計到出廠的周期。

2.智能物流信息系統建設

智能化物流信息系統改造要全面集成各業務信息化系統，使各系統之間實現數據互聯互通，通過現場管控屏幕實現可視化監控，為生產決策提供有力保障。（如圖3）以新建庫房管理系統（WMS）、庫房控制系統（WCS）、配送管理系統（LES）為核心，協同制造執行系統（MES）、計劃資源管理系統（ERP）、工藝管理系統（CAPP）、質量管理系統(QMS)、客戶關系管理(CRM)系統等完成信息系統集成，構建多系統、多接口的現代化智能物流信息系統體系。

圖3 信息化系統體系示意圖

（1）倉儲管理系統（WMS）

WMS系統的核心功能是優化倉庫操作，提高庫存管理效率。具體來說，WMS可以實現追蹤庫存、安排揀貨、管理庫存位置、優化貨物存儲等流程的自動化、精細化控制，減少人工操作的失誤。通過WMS系統，企業可以實現倉庫作業的自動化、信息化和智能化。它能夠幫助企業提高倉庫作業效率、降低倉庫成本、優化庫存結構、提高客戶滿意度。

WMS是智能物流管理系統的核心模塊。主要針對原材料、零件、成品、復合材料、電子元件出入庫的倉庫作業的信息進行記錄、核對和管理，是集成供應鏈信息系統的數據基礎。以通過無線終端指導操作員給某定單發貨為例，當操作員提出發貨請求時，終端提示操作員應到具體的倉庫貨位取出指定數量的物品，掃描貨架和商品條碼核對是否正確，然后送到接貨區，錄入運輸單位信息，完成出貨任務。出貨時間、操作員、貨物種類、數量、產品序列號、承運單位等信息在貨物裝車時已經通過無線方式傳輸到計算機信息中心數據庫。

（2）倉庫控制系統（WCS）

WCS系統與WMS系統進行信息交互，接受WMS系統的指令，并將其發送給立體庫控制系統。WCS系統是自動化倉庫作業的組織調度核心，具有立體庫堆垛機監控調度、物料庫與線邊庫調度、成品庫堆垛機監控調度等模塊，通過與WMS系統聯網，自動完成系統監控調度，實現實時監控，無須人工干預。根據WMS系統分配好的作業地址信息，按運行時間最短、作業間的合理分配等原則對作業順序進行優化排定，數據處理后向自動化存取設備、輸送系統等主要機電設備的控制器分發作業命令。系統實時接收控制級的信息反饋，并對主要設備的運行位置、作業狀態和運行故障等狀態信息進行動態顯示。

（3）物料配送系統（LES）

物料配送系統（LES）依據倉儲管理系統（WMS）傳輸的數據，建立零件廠、裝配線實現物料定點配送管理模塊，對物料需求信息預先感知，獲取指揮調度中心執行計劃、材料采購部門等多方信息，為物流調度決策提供依據，進而實現庫存精益，全過程信息透明、前瞻、及時的物流調度管理，實時與信息化系統ERP、生產MES互聯互通。

（4）系統集成

智能物流信息系統通過智能化數據集成實現數據云端管控。倉儲管理系統（WMS）支持精細分類與生命周期追溯，具備預警與風險管控功能。制造執行管理系統（MES）和高級計劃管理系統（APS）整合生產工藝與質量控制，提供AI優化的生產排程。配送管理系統（LES）支持智能路徑優化與高價值零部件的特殊配送需求，確保全過程實時信息監控。企業資源計劃系統（ERP）提供復雜的成本與績效分析，支持敏捷決策。工藝規程管理系統（MBPP）數字化管理工藝流程，支持工藝優化。融合交互系統（RCS）實現跨系統的數據流動與協同決策。各信息系統的全面集成和協同（如圖3）所示，它們相互關聯、相互支撐，共同推動著企業向智能化、高效化、協同化方向發展。

3.物聯網技術的應用

基于航空業務特性，依據不同業務場景適時應用物聯網智能化技術（如圖4），保障供應鏈業務信息流的精準性、準確性、及時性、可追溯性。

圖4 物聯網示意圖

（1）數據采集

航空生產制造產線每日需要制造、周轉大量的商品，對裝配的零配件種類、庫存等信息的準確性和及時性都有很高的要求。隨著倉庫物資、固定資產的種類和數量不斷增加，及出入庫頻率的劇增，物資管理變得更加復雜和多樣化。傳統的人工出入庫和盤點模式，及數據采集方式已難以滿足企業對物資管理的快速、準確要求。數據采集與過程記錄在不同場景采用不同管理模式，通過引入條形碼、二維碼、RFID技術，打造生產現場工業物聯網，建立與生產相匹配的智能物流控制及傳輸系統、物料追溯系統及監控系統，實現物料信息及時采集分析，物料狀態實時監控，實現精準調度。

對于航空制造企業而言，物聯網技術的應用需依據不同場景選擇適宜的方式（如表2），其核心在于實現對航空零部件全生命周期的精準追蹤和管理。倉儲管理中，航空制造業的物聯網應用更為復雜。不同于普通制造業，航空零部件對存儲環境的要求極其嚴苛。溫度、濕度、潔凈度、振動等因素都可能直接影響零部件的性能和可靠性。智能傳感器網絡可提供毫秒級的環境參數監測，并與倉儲管理系統（WMS）無縫對接，實現對敏感零部件的精準管理。在運輸和配送環節，物聯網技術不僅提供位置追蹤，還提供全方位的狀態監測。對于價值數百萬美元的航空零部件，GPS定位、沖擊傳感器、溫度傳感器等構成了一個全面的安全監測網絡，確保每一個零部件在運輸過程中的絕對安全。

表2 條碼應用場景

（2）數據管控

通過建立智能倉庫，引入現代化的倉儲設備、智能化物流傳輸設備，加大條碼、RFID技術應用，打造生產現場工業物聯網，通過數據治理能力平臺（如圖5）提供數據標準管理、元數據管理、數據資產管理、數據質量管理、數據需求管理、數據服務管理、數據模型管理等。

圖5 數據管控流程圖

建立與生產相匹配的智能物流控制及傳輸系統、物料追溯系統及監控系統，實現物料信息及時采集分析。依托BI和AI能力拓展數據應用場景，基于智能物流信息系統構建各類數據應用載體。及時獲取車間人員、設備的海量數據及執行動作，歸納提煉為有效數據，利用大數據技術進行數據挖掘分析與綜合應用，實現可視化實時精準決策（如圖6）。

四

智能物流系統應用效果

航空制造業生產系統通過生產物流的統一規劃與布局、智能物流信息系統的集成建設、物聯網技術的應用等，生產全過程運行穩定，各項物流業務模塊協同工作，物流路徑清晰明了，信息流運作高效和順暢，極大地提升了企業的物流管理水平和運營效率，取得顯著成效。

1.倉儲物料管理優化與辦公模式轉變

專業化物流系統建立后，對鈦合金、高溫合金、復合材料等高價值航空物料采用高精度條碼管理，實現了從供應商到生產線的全程追溯。每個環節都建立了符合AS9100航空航天質量管理體系要求的數字化記錄，不僅提高了航空物料管理的精確度，還為質量追溯和成本核算提供了可靠的數據支撐。同時，系統推動了企業辦公模式從無紙化向智能化的轉變，建立了符合航空制造業可持續發展要求供應鏈物流管理體系。

在實踐中，條碼管理系統使高價值航空物料的出入庫效率提升了200%以上，差錯率0.01%以內，實現了對每件航空零部件的精確定位和狀態追蹤。智能化物流信息系統倉儲、配送模塊的應用每年節省倉儲類辦公成本約50%，物流分揀配送類信息處理時間縮短70%，特別在航空產品設計變更和工藝文件管理供應鏈物流信息交換方面，審批效率提升了200%以上。

2.數據同步、信息共享與監控大屏的應用

項目建立統一的航空制造數據共享平臺，解決了各系統間“信息孤島”問題。通過企業級信息系統的部署，實現工藝、質量、物流等數據的實時更新和共享，各部門能夠及時掌握航空零部件的庫存狀態、質量狀況和加工進度，有效避免生產延誤。

智能管控大屏（圖6）成為航空物流指揮中心的核心工具。通過大屏，管理人員能夠實時監控高價值航空物料的庫存、關鍵裝配件的配送狀態、特種設備的運行狀況等關鍵信息。這種可視化的管理方式使生產異常能夠被及時發現和處理，決策響應時間縮短60%，問題處理效率提升80%，顯著提升航空制造供應鏈的響應能力。

圖6 大數據分析原理與可視化示意圖

3.系統間信息集成與協同

項目實現了面向航空制造全流程的信息系統協同，各系統通過標準化接口形成高效的協同網絡。APS系統根據航空產品裝配特點，制定精準的生產計劃并傳遞給MES系統；MES系統實時反饋航空零部件的加工進度和質量數據；WMS系統與MES系統協同管理航空專用原材料和產品的出入庫；LES系統基于裝配工序需求，進行航空零部件的精準配送；WCS系統確保特種物流設備的安全、高效運行。這種協同運作模式形成航空制造物流的信息閉環，系統集成后信息傳遞時間減少85%，業務處理效率提升160%，系統協同效率提升200%。

4.降本增效的顯著效果

在企業內部，合理的業務布局規劃的落地實施為航空制造帶來革命性變化。生產計劃管理更加適應航空產品多變更、小批量的特點，計劃準確率至少達到95%，顯著減少了由計劃失誤導致的生產延誤和資源浪費。

在航空零部件配送環節，系統建立了適應航空制造特點的精準配送機制。通過智能調度和路徑優化，配送環節實現了重大突破，生產線配送效率提升200%，配送準確率達到98%，配送及時率達到97%。這些改進直接支撐了航空產品研制生產的高效進行，客戶滿意度提升40%，顯著增強企業的市場競爭力。

總體而言，智能物流體系變革的實施幫助航空制造企業構建了高效、可靠的物流保障體系，極大提升了生產效率，降低了運營成本，為航空制造業的高質量發展注入強大動力。

五

結論

在航空制造業的復雜與高精度環境中，物流系統的智能化變革已成為提升企業核心競爭力的關鍵。通過物聯網、云計算、大數據等前沿技術的深度融合，航空制造企業正在實施“從經驗驅動到數據智能驅動”的戰略轉型。本研究通過分析智能物流核心技術，并深入剖析某航空制造企業智能物流體系的實踐，揭示了智能物流在航空制造業中的創新應用及實施路徑。

———— 物流技術與應用 ————

編輯、排版：王茜

本文內容源自《物流技術與應用》2025年4期

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