4.物流能力与资源初步配置：对各环节的物流能力与资源进行初步配置，比如各物流区域规划多少面积、各类物料存储方式、配送方式初步配置、某个料箱件立体库需要规划的库位数及基于流量的物流设施数量初步测算等。

　　5.物流设施参数初步定义：主要包括物流设施类型、数量等参数初步定义，比如某个环节初步定义需要配置潜伏式AGV、并对其初步的数量进行测算等。

　　6.物流相关初步建筑参数：主要包括生产建筑形式、建筑轮廓、高度、层高、柱距、防火分区、载荷、雨棚等。

　　初步规划是一个多目标、多规则的复杂最优解问题，不同行业、不同企业、不同地块、不同战略导向下，约束条件和规则都不尽相同。因此，初步规划不能转化为一个简单的数学算法模型，而是要利用数学模型的思想，针对每个具体问题，进行输入输出的分析和求解，从而得出多个相对优化的初步布局方案，并将各个方案利弊具体呈现，综合评估选择，才能保证规划的方案是相对最优的。否则，未经系统规划而草率得出的方案，因为约束条件越少，求解会越发散，形成无数个“合理解”，不同的人从自身角度出发，会形成不同的规划方案，此时更加无法形成有效的判断和决策，产生巨大的决策风险和机会成本。因此，初步规划阶段，详细且全面的输入显得尤为重要。

　　四、智能工厂物流详细规划

　　在初步规划的基础上，详细规划结合初步规划方案、具体的PFEP方案、物流技术及参数（比如搬运技术、存储技术、拣选技术等）、物流信息技术、物流运营逻辑、生产物流动线、智能制造参数、详细物流参数、关键环节聚焦、人文要求等，通过细化设计的PFEP，对物流技术进行研究、选择、确认及应用，对物流流程进行梳理、对智能化物流场景开展研究及设计、对环境进行设计、选择信息技术并对建筑参数进行细化等，最终输出详细规划方案。以物流为主线的智能工厂详细规划模型如图5所示：

图5 以物流为主线的智能工厂详细规划模型

　　详细规划阶段输出的主要内容包括以下部分：

　　1.建筑空间及平面布局方案：指细化到每一平米的每个区域（主要包括收发货区、原材料存储区、半成品区、成品区、容器具存放区、不良品区、备品备件区、叉车区等）的详细布置，比如存储区存储的物料类型、存储方式、器具的摆放方式等，以及各区域间详细的物流动线以及与线边工位的具体对接形式等。

　　2.物流相关详细建筑参数：详细建筑参数主要用于支持设计院施工图设计，主要包括物流设备开孔尺寸、设备吊装口、立体库建筑参数（水平度、不均匀沉降、加强筋距离等）、防火卷帘/水幕尺寸的详细尺寸、电梯数量及电梯参数等。

　　3.作业场景方案：基于入厂物流、生产物流、成品物流各段物流设计的运作场景，比如每类物料如何到货、卸货、存储、出库、配送等。

　　4.生产设施配置方案：指生产环节选取的生产设施、设备类型、数量及能力要求等，与生产工艺强相关。

　　5.物流设施配置方案：包括各环节选取的具体物流技术、涉及到的物流设备及设施类型、数量及能力要求等。

　　6.物流信息化功能需求：基于作业场景方案及运营逻辑，明确智能工厂物流系统信息化整体框架，并在此基础上提出各环节信息化功能需求，主要包括入厂物流、仓库管理、物料配送、成品物流、容器具管理、应急物流等环节，同时明确各流程活动节点的输入、信息驱动、信息采集、输出等信息。

　　7.物流运营工艺逻辑：从到货、卸货、收货、检验、存储、配送、成品入库及发运全流程的物流运作逻辑，比如物料包装基础要求、库存周期的控制、库存面积的控制、拣选及齐套提前期等。

　　8.参观通道设计方案：基于企业参观需求设计参观通道方案，具体包括参考通道走向、主要参观景点等。

　　9.工厂环境设计方案：包括工厂人文、休息、关怀在内的工厂环境设计。

　　10.投资预算：基于物流设施配置方案，并参考国内主流物流设备供应商价格，进行详细的物流设施投资预算，用以进一步支撑企业决策。

　　详细规划阶段，需要针对零部件物流规划、物流区域规划、生产物流动线设计、线边工位空间规划、成品物流规划等方面进行详细规划设计，遵循“三个一”方针，细化到“每一平方米、每一个物料、每一个工位”的规划，需要协同多个外部和内部的部门对每一个节点的物流设施、设备等进行详细规划并输出技术参数和标准。此阶段需要进行详细规划要素梳理、建筑参数需求定义，并进行物流设施配置以及物流流程设计。

　　详细规划阶段，需要考虑建筑的连接，制造设备的连接，物流设备的连接，物料/产品流转的连接，生产/工艺过程的连接，计划-执行-运营的连接，人员的连接，后勤的连接，配套设施的连接，物流容器具的连接，供应商/主机厂/客户的连接，安全/门禁的连接，外围车辆的连接，品质的连接等等。对于整个智能工厂的人机料法环要素全部形成连接。

　　五、智能工厂物流方案验证

　　在详细规划基础上，需要通过仿真技术对智能工厂物流方案进行验证，以便对方案进行优化及修正。工厂物流系统仿真是对实际物流运作场景建立一个系统模型，然后再基于这个模型做实验，在实验基础上分析系统特性，优化系统的目标参数，或者评估系统运行效率。通过计算机建模技术构建仿真模型，从而研究工厂物流规划中存在的问题，进而通过优化使得物流系统最优、避免运营过程中发生瓶颈。

　　工厂物流仿真根据其应用场景主要分为3类：虚拟现实流程动画仿真、物流离散事件数据仿真、物流系统运营仿真。针对不同的应用场景，一般选取不同的物流仿真技术，在物流规划中，主要选取虚拟现实流程动画仿真、物流离散事件数据仿真进行方案的验证。

　　1.虚拟现实流程动画仿真

　　虚拟现实仿真技术主要展示物流系统的物理空间位置以及与生产线体等其他相关设施的相对关系、工厂物流运作场景展示等，主要用于方案规划物理空间验证、方案介绍与讨论以及对外介绍与宣传等。

图6 虚拟现实流程动画仿真示意

　　如图6所示，其通过三维建模技术，将工厂物流规划中涉及到的各个物流作业与物流自动化系统场景进行1:1尺寸三维建模，在此基础上根据物流系统运行的流程与逻辑，赋予三维模型动态的逻辑关系，从供应商到货到成品发运进行全流程动画直观展示，从而用来研究与优化物流方案，并提供立体、可视的物流系统运作流程及逻辑。

　　2.基于离散事件的物流系统数据仿真

　　基于离散事件的物流系统数据仿真技术，主要研究多种约束条件下计算生产系统的综合产出、系统设施设备的负荷情况等。其中生产系统布局优化分析、生产线平衡优化、物料配送方案优化、作业排序与生产调度、物流设备负荷等方面有较多应用。

　　物流离散事件仿真建立在对物流系统的结构及流程分析基础上，通过对系统进行数学描述，也就是建立系统模型，然后通过合适的仿真方法，使该物流系统模拟实现的过程。通过仿真可以了解物料运输、存储的动态过程的各种统计性能，如运输设备的利用率是否合理，运输路线是否通畅，物料搬运系统的流动周期是否过长等。

　　3.物流系统运营仿真

　　物流系统运营仿真主要研究工厂运营基础数据与信息系统驱动下的生产物流系统运作分析，比如在新系统开发验证阶段，对信息系统设计开发的合理性验证（逻辑与算法的可行性）；又比如在工厂运营阶段，评估日常作业排产计划的合理性等。

　　物流系统运营仿真是建立在运作计划驱动下的物流系统仿真模型。通过对工厂生产全流程进行建模并以排程系统如APS的运作计划为驱动，以生产制造执行系统如MES的生产环境资源作为约束并结合物流随机事件的动态调度策略来运行整个生产物流系统仿真模型，并进行分析优化的过程。通过大量的访谈实验，对规划的方案进行调整优化，使得工厂的运作效率达到最优。在运行阶段也可以将生产物流仿真的模型随时提取出来，然后针对生产运作的一些场景进行推演，精确的计算相关的一些指标参数，来预测工厂的运作的情况，从而为工厂的运营管理决策提供决策支持和依据。