摘要：航空制造行业是“高质量”“高科技”“高端制造”紧密相连的行业，具有产业链长、投资乘数效应大、辐射性带动强的特点，是大国强国发展高端制造业的重要领域和重要抓手。物流系统的智能化成为推动航空制造企业转型升级的关键力量。本文首先探讨航空制造行业的物流痛点，之后针对某

摘要：航空制造行业是“高质量”“高科技”“高端制造”紧密相连的行业，具有产业链长、投资乘数效应大、辐射性带动强的特点，是大国强国发展高端制造业的重要领域和重要抓手。物流系统的智能化成为推动航空制造企业转型升级的关键力量。本文首先探讨航空制造行业的物流痛点，之后针对某航空制造企业智能物流系统建设方面的规划和实施情况进行研讨分析，详细阐述航空制造企业如何通过引入先进的智能物流体系，实现供应链物流业务智能化信息改造，显著提升企业运营效率和管理水平，为航空制造企业供应链物流智能化转型提供参考和借鉴。

关键词：智能物流；物流信息化；航空制造；物流管控

一、引言

在全球经济深度融合与科技革新持续推进的背景下，物流行业正经历前所未有的转型变革。智能物流变革为提升运营效率、优化资源配置和增强核心竞争力的关键驱动要素。传统航空制造业在技术变革之初忽视了优化物流路径管控的重要性，由于过度依赖人工操作，效率低下且容易发生误差，难以满足现代企业对高效、高精度物流管理的迫切需求。在信息技术革新的推动下，智能物流体系的深度应用成为航空制造行业发展的必然趋势。本文系统性地探讨航空制造企业生产过程中物流管控的现状和智能物流系统在实践中的建设应用，为航空制造物流智能化变革持续发展提供了有价值的理论参考和实践指导。

二、航空制造中的物流痛点

1.生产物流缺乏系统规划

航空制造产业传统的生产工艺布局（如图1）主要由物资供应、零部件生产、装配试飞、生产保障等部分组成。物资供应包括航空原材料、标准元器件、成品零部件的采购、存储、发放等，主要涉及高温合金、钛合金等金属和碳纤维、陶瓷材料等复合材料。零部件生产包括锻造、铸造和机械加工等航空制造环节，以及机载系统等次要分系统的制造。装配试飞则包括飞机整机及航空发动机等重要子系统的部装、总装、总测，是产业链的最终输出环节。生产保障则是从“人、机、料、法、环、测”等方面对生产全过程提供维修、维护的全方位保障服务，24小时保障生产正常运行。在传统的生产线工艺布局规划初期，缺少各个业务部门之间的物流环节的系统规划，仓储存储和物资调配管理未成体系，并未形成专业性的物资存储周转供应服务物流体系。资源在紧张的情况下，资源调配不合理将导致成本难以控制。例如，采购原材料分发至各车间独立管理，原材料资源浪费严重，毛料成品库存资金占用严重；各个生产单位均配置零件交付车辆和人员，物流交付资源严重重叠，配送资源浪费严重，无形的资金消耗巨大。

图1 传统生产工艺布局

2.信息化建设缺乏系统规划

在航空制造企业的生产组织机构中，每个部门都依据自身业务特性进行信息化变革，往往忽视了部门之间的仓储物流信息交流。例如：大部分企业信息化改革初期仅建立了制造执行管理系统（MES）和计划资源管理系统（ERP）。其中制造执行管理系统（MES）主要负责生产制造过程管理，记录产品的制造信息和检验信息，通过时间印记的形式进行全程记录和电子信息归档；计划资源管理系统（ERP）主要负责资源采购和管控、计划的下达和监控、各部门的绩效考核，兼容各个单位的库房数据管理功能，并未建立系统化、专业性物流管理类的库房管理系统（WMS）和配送管理系统（LES）。

信息化系统建设初期，在技术改造过程中各信息化系统之间没有预留统一的复用性接口。技术、质量、生产、经营过程中信息化系统各自独立，无法实时进行信息互动，并未建立专业的供应链物流系统，每个单独的区域网络是相对独立的逻辑网络，数据信息不能做到互联互通，“信息孤岛”现象严重，无法及时应对生产计划变化，制造现场进度不明，现场问题发现、响应、解决、反馈不及时，紧急任务响应缓慢，在企业现代化可持续发展中严重影响计划决策。

3.信息记录与追溯信息流薄弱

目前航空制造生产组织是科研、批产并行。科研与批产的生产组织与管理模式差异较大，不同类别的生产所需的资源匹配程度无法与生产节拍相适应，经常出现资源需求瓶颈。航空制造过程中，需要记录产品的全生命周期信息，但记录过程多为人工录入电脑系统，差错率较高，且生产过程中的成文信息实时性、完整性较差，无法实现产品的生产、加工、流通、运输、销售等全环节的信息追溯。

航空制造管控中的生产计划要求对物流、信息流做到精细化和实时记录，便于在复杂的生产形式中做出最优决策。然而，传统航空制造过程中，存在如下弊端：

（1）信息不对称，各环节信息传递不畅，导致质量问题难以追溯；

（2）技术手段不足，现有的追溯系统多为纸质记录，缺乏信息化手段和自动化手段，效率低下；

（3）标准缺乏，缺乏统一的追溯标准和规范，导致各部门在追溯实施上存在较大差异。

这些弊端直接引发了航空制造的质量风险和管理难题。信息不透明和不准确使企业难以对产品质量进行有效的监控和管理。在生产过程中，无法实时掌握原材料的质量状况、生产设备的运行参数以及操作人员的作业规范，容易导致产品质量波动。在供应链管理方面缺乏精准的追溯能力，企业无法及时识别和解决供应中断、物流延误等问题，进而增加运营成本，降低生产效率。

三、面向航空制造的智能物流系统建设

针对航空制造中面临的生产物流与信息化建设缺乏系统规划、产品信息难以追溯等问题，某航空制造企业合理规划生产物流，大力推行制造过程的仓储物流信息化建设，全面应用智能化的物流管理技术，建设以“脉动生产线为生产核心、两仓两线为管控手段”的智能化仓储物流系统，打造符合现代化可持续发展的航空制造业标杆。

1.航空制造系统生产物流规划与布局

航空制造智能化需求要合理规划产业工艺布局（如图2），以物资集中供应仓、线边缓存仓、脉动装配试飞生产线、物资合流配送线、线边精准配送线为目标，建设专业化供应物流路径，形成航空制造业务可持续发展布局。

图2 智能物流系统规划工艺布局

（1）集中供应仓与线边缓存仓

整合传统工艺布局模式下的原材料、标准件、零件成品等零散布局的仓储库房，规划建设占地面积5万平方米的物资集中供应仓库，用于集中存储用于零件单位生产所需的物资；取消各零件厂、各装配厂的零组件库房，规划建设占地面积6万平方米的线边缓存仓，用于缓存零件厂生产后，待配送装配的零组件。

存储仓库按存储功能进行建设，包括重型立体库、轻型立体库、悬臂货架、地推平库等，见表1。

表1 存储设备分类信息

（2）物资合流配送线与线边精准配送线

在建设物资集中供应仓库的基础上，合理规划向零件生产厂的物流配送资源，合流配送路径，建设物资合流配送线，将传统布局（如图1）的物资供应、零件生产、装配中交叉分散的资源配送路径进行智能化统筹规划，将生产链条初期分散的原始物料的采购、复验、缓存、分包利用信息化系统和智能AI模型进行管控。由传统的分散式管理模式变革为集采集配的精准按需配送模式，根据各零件厂物资需求优先级统一调配有限的物料资源。既减少了库多余物料的堆积也缓解了瓶颈资源的供需平衡关系，为脉动生产线提供集约化的缓存空间。

在建设线边缓存仓的基础上，针对脉动生产线规划线边精准配送线，对物流配送路线进行统一管理，对物流配送车辆资源进行合流精准调配。取消了传统部装车间分散式的配送模式，建立统筹型、订单拉动式的物流路径配送体系，为脉动生产线提供精准化配送路径。

（3）脉动生产线

脉动生产线是一种源自汽车工业的高效生产模式，已被引进现代航空产业制造中，它首先由美国福特公司用于车辆生产中，并逐步改变了整个制造业的生产逻辑。这种革新的生产方式通过标准化流程和生产节奏的调整，提升生产效率和灵活性。脉动生产线通过配备物料集中供应仓、装配线边精准配套仓，完美匹配实际需求和生产线的生产能力，让航空制造的生产流程既系统化又柔性化，进而让制造商在减少库存和降低成本的同时，保持生产流程的顺畅和效率，实现产业高效的可持续发展。

通过缓存仓和物流配送路径的智能化布局规划，脉动生产线各工序协同有序，仿佛脉搏般有节奏地推动生产进度。完成一个阶段的部件可即时传递到下一个工序，减少等待时间和潜在错误发生率。此外，脉动生产线之所以高效，是因为它摒弃了传统的“推式”生产模式，采用了“拉式”的生产理念。在这种模式下，只有下游工序的需求才会触发上游工序的生产动作，这种方式降低了生产过程中物料的堆积，减少了资金占用，又提升了生产的灵活性和响应速度。这使得生产线的组装和测试更简易，即使不同型号的产品，同样可以共享某些组件和模块，在节约成本的同时，也缩短从设计到出厂的周期。

2.智能物流信息系统建设

智能化物流信息系统改造要全面集成各业务信息化系统，使各系统之间实现数据互联互通，通过现场管控屏幕实现可视化监控，为生产决策提供有力保障。（如图3）以新建库房管理系统（WMS）、库房控制系统（WCS）、配送管理系统（LES）为核心，协同制造执行系统（MES）、计划资源管理系统（ERP）、工艺管理系统（CAPP）、质量管理系统(QMS)、客户关系管理(CRM)系统等完成信息系统集成，构建多系统、多接口的现代化智能物流信息系统体系。

图3 信息化系统体系示意图

（1）仓储管理系统（WMS）

WMS系统的核心功能是优化仓库操作，提高库存管理效率。具体来说，WMS可以实现追踪库存、安排拣货、管理库存位置、优化货物存储等流程的自动化、精细化控制，减少人工操作的失误。通过WMS系统，企业可以实现仓库作业的自动化、信息化和智能化。它能够帮助企业提高仓库作业效率、降低仓库成本、优化库存结构、提高客户满意度。

WMS是智能物流管理系统的核心模块。主要针对原材料、零件、成品、复合材料、电子元件出入库的仓库作业的信息进行记录、核对和管理，是集成供应链信息系统的数据基础。以通过无线终端指导操作员给某定单发货为例，当操作员提出发货请求时，终端提示操作员应到具体的仓库货位取出指定数量的物品，扫描货架和商品条码核对是否正确，然后送到接货区，录入运输单位信息，完成出货任务。出货时间、操作员、货物种类、数量、产品序列号、承运单位等信息在货物装车时已经通过无线方式传输到计算机信息中心数据库。

（2）仓库控制系统（WCS）

WCS系统与WMS系统进行信息交互，接受WMS系统的指令，并将其发送给立体库控制系统。WCS系统是自动化仓库作业的组织调度核心，具有立体库堆垛机监控调度、物料库与线边库调度、成品库堆垛机监控调度等模块，通过与WMS系统联网，自动完成系统监控调度，实现实时监控，无须人工干预。根据WMS系统分配好的作业地址信息，按运行时间最短、作业间的合理分配等原则对作业顺序进行优化排定，数据处理后向自动化存取设备、输送系统等主要机电设备的控制器分发作业命令。系统实时接收控制级的信息反馈，并对主要设备的运行位置、作业状态和运行故障等状态信息进行动态显示。

（3）物料配送系统（LES）

物料配送系统（LES）依据仓储管理系统（WMS）传输的数据，建立零件厂、装配线实现物料定点配送管理模块，对物料需求信息预先感知，获取指挥调度中心执行计划、材料采购部门等多方信息，为物流调度决策提供依据，进而实现库存精益，全过程信息透明、前瞻、及时的物流调度管理，实时与信息化系统ERP、生产MES互联互通。

（4）系统集成

智能物流信息系统通过智能化数据集成实现数据云端管控。仓储管理系统（WMS）支持精细分类与生命周期追溯，具备预警与风险管控功能。制造执行管理系统（MES）和高级计划管理系统（APS）整合生产工艺与质量控制，提供AI优化的生产排程。配送管理系统（LES）支持智能路径优化与高价值零部件的特殊配送需求，确保全过程实时信息监控。企业资源计划系统（ERP）提供复杂的成本与绩效分析，支持敏捷决策。工艺规程管理系统（MBPP）数字化管理工艺流程，支持工艺优化。融合交互系统（RCS）实现跨系统的数据流动与协同决策。各信息系统的全面集成和协同（如图3）所示，它们相互关联、相互支撑，共同推动着企业向智能化、高效化、协同化方向发展。

3.物联网技术的应用

基于航空业务特性，依据不同业务场景适时应用物联网智能化技术（如图4），保障供应链业务信息流的精准性、准确性、及时性、可追溯性。

图4 物联网示意图

（1）数据采集

航空生产制造产线每日需要制造、周转大量的商品，对装配的零配件种类、库存等信息的准确性和及时性都有很高的要求。随着仓库物资、固定资产的种类和数量不断增加，及出入库频率的剧增，物资管理变得更加复杂和多样化。传统的人工出入库和盘点模式，及数据采集方式已难以满足企业对物资管理的快速、准确要求。数据采集与过程记录在不同场景采用不同管理模式，通过引入条形码、二维码、RFID技术，打造生产现场工业物联网，建立与生产相匹配的智能物流控制及传输系统、物料追溯系统及监控系统，实现物料信息及时采集分析，物料状态实时监控，实现精准调度。

对于航空制造企业而言，物联网技术的应用需依据不同场景选择适宜的方式（如表2），其核心在于实现对航空零部件全生命周期的精准追踪和管理。仓储管理中，航空制造业的物联网应用更为复杂。不同于普通制造业，航空零部件对存储环境的要求极其严苛。温度、湿度、洁净度、振动等因素都可能直接影响零部件的性能和可靠性。智能传感器网络可提供毫秒级的环境参数监测，并与仓储管理系统（WMS）无缝对接，实现对敏感零部件的精准管理。在运输和配送环节，物联网技术不仅提供位置追踪，还提供全方位的状态监测。对于价值数百万美元的航空零部件，GPS定位、冲击传感器、温度传感器等构成了一个全面的安全监测网络，确保每一个零部件在运输过程中的绝对安全。

表2 条码应用场景

（2）数据管控

通过建立智能仓库，引入现代化的仓储设备、智能化物流传输设备，加大条码、RFID技术应用，打造生产现场工业物联网，通过数据治理能力平台（如图5）提供数据标准管理、元数据管理、数据资产管理、数据质量管理、数据需求管理、数据服务管理、数据模型管理等。

图5 数据管控流程图

建立与生产相匹配的智能物流控制及传输系统、物料追溯系统及监控系统，实现物料信息及时采集分析。依托BI和AI能力拓展数据应用场景，基于智能物流信息系统构建各类数据应用载体。及时获取车间人员、设备的海量数据及执行动作，归纳提炼为有效数据，利用大数据技术进行数据挖掘分析与综合应用，实现可视化实时精准决策（如图6）。

四、智能物流系统应用效果

航空制造业生产系统通过生产物流的统一规划与布局、智能物流信息系统的集成建设、物联网技术的应用等，生产全过程运行稳定，各项物流业务模块协同工作，物流路径清晰明了，信息流运作高效和顺畅，极大地提升了企业的物流管理水平和运营效率，取得显著成效。

1.仓储物料管理优化与办公模式转变

专业化物流系统建立后，对钛合金、高温合金、复合材料等高价值航空物料采用高精度条码管理，实现了从供应商到生产线的全程追溯。每个环节都建立了符合AS9100航空航天质量管理体系要求的数字化记录，不仅提高了航空物料管理的精确度，还为质量追溯和成本核算提供了可靠的数据支撑。同时，系统推动了企业办公模式从无纸化向智能化的转变，建立了符合航空制造业可持续发展要求供应链物流管理体系。

在实践中，条码管理系统使高价值航空物料的出入库效率提升了200%以上，差错率0.01%以内，实现了对每件航空零部件的精确定位和状态追踪。智能化物流信息系统仓储、配送模块的应用每年节省仓储类办公成本约50%，物流分拣配送类信息处理时间缩短70%，特别在航空产品设计变更和工艺文件管理供应链物流信息交换方面，审批效率提升了200%以上。

2.数据同步、信息共享与监控大屏的应用

项目建立统一的航空制造数据共享平台，解决了各系统间“信息孤岛”问题。通过企业级信息系统的部署，实现工艺、质量、物流等数据的实时更新和共享，各部门能够及时掌握航空零部件的库存状态、质量状况和加工进度，有效避免生产延误。

智能管控大屏（图6）成为航空物流指挥中心的核心工具。通过大屏，管理人员能够实时监控高价值航空物料的库存、关键装配件的配送状态、特种设备的运行状况等关键信息。这种可视化的管理方式使生产异常能够被及时发现和处理，决策响应时间缩短60%，问题处理效率提升80%，显著提升航空制造供应链的响应能力。

图6 大数据分析原理与可视化示意图

3.系统间信息集成与协同

项目实现了面向航空制造全流程的信息系统协同，各系统通过标准化接口形成高效的协同网络。APS系统根据航空产品装配特点，制定精准的生产计划并传递给MES系统；MES系统实时反馈航空零部件的加工进度和质量数据；WMS系统与MES系统协同管理航空专用原材料和产品的出入库；LES系统基于装配工序需求，进行航空零部件的精准配送；WCS系统确保特种物流设备的安全、高效运行。这种协同运作模式形成航空制造物流的信息闭环，系统集成后信息传递时间减少85%，业务处理效率提升160%，系统协同效率提升200%。

4.降本增效的显著效果

在企业内部，合理的业务布局规划的落地实施为航空制造带来革命性变化。生产计划管理更加适应航空产品多变更、小批量的特点，计划准确率至少达到95%，显著减少了由计划失误导致的生产延误和资源浪费。

在航空零部件配送环节，系统建立了适应航空制造特点的精准配送机制。通过智能调度和路径优化，配送环节实现了重大突破，生产线配送效率提升200%，配送准确率达到98%，配送及时率达到97%。这些改进直接支撑了航空产品研制生产的高效进行，客户满意度提升40%，显著增强企业的市场竞争力。

总体而言，智能物流体系变革的实施帮助航空制造企业构建了高效、可靠的物流保障体系，极大提升了生产效率，降低了运营成本，为航空制造业的高质量发展注入强大动力。

五、结论

在航空制造业的复杂与高精度环境中，物流系统的智能化变革已成为提升企业核心竞争力的关键。通过物联网、云计算、大数据等前沿技术的深度融合，航空制造企业正在实施“从经验驱动到数据智能驱动”的战略转型。本研究通过分析智能物流核心技术，并深入剖析某航空制造企业智能物流体系的实践，揭示了智能物流在航空制造业中的创新应用及实施路径。

来源：物流技术与应用杂志