上汽通用的智能制造與智能物流探索

佚名

上汽通用汽車有限公司（以下簡(jiǎn)稱“上汽通用”）成立于1997年，由上海汽車集團(tuán)股份有限公司、通用汽車公司共同出資組建而成，現(xiàn)有浦東金橋、煙臺(tái)東岳、沈陽(yáng)北盛和武漢分公司四大生產(chǎn)基地，共9個(gè)整車生產(chǎn)廠、4個(gè)動(dòng)力總成廠，擁有三大品牌、二十多個(gè)系列的強(qiáng)大產(chǎn)品陣容。

隨著智能制造的興起，上汽通用開始對(duì)智能制造的積極探索和嚴(yán)密布局。對(duì)于上汽通用而言，物流智能化轉(zhuǎn)型是企業(yè)保持優(yōu)勢(shì)、持續(xù)前進(jìn)的目標(biāo)，同時(shí)也是支撐公司智能制造順利推進(jìn)的重要組成部分。另一方面，上汽通用作為汽車產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭，通過(guò)智能物流戰(zhàn)略的推進(jìn)，也將協(xié)同并帶動(dòng)汽車上下游產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展。

上汽通用智能物流的發(fā)展主線圍繞模塊化、自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化五個(gè)方向展開，數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)被視為智能化改造的基礎(chǔ)。2015年，基于公司智能制造發(fā)展戰(zhàn)略，上汽通用制定了供應(yīng)鏈與物流數(shù)字化發(fā)展規(guī)劃，在物流全過(guò)程中對(duì)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行全局?jǐn)?shù)字化改造;同時(shí)，依托自動(dòng)化物流設(shè)備、感知技術(shù)、物/務(wù)聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能優(yōu)化算法等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)部分物流業(yè)務(wù)和系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造嘗試，挖掘和尋找傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的突破點(diǎn)和新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)，為智能物流轉(zhuǎn)型升級(jí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

推進(jìn)物流數(shù)字化

上汽通用的供應(yīng)鏈與物流管理運(yùn)作由生產(chǎn)控制與物流部負(fù)責(zé)，其業(yè)務(wù)覆蓋生產(chǎn)計(jì)劃、物料準(zhǔn)備、入廠物流、工廠物流、一直到出廠物流等一整條業(yè)務(wù)鏈;包含生產(chǎn)計(jì)劃管理、零件計(jì)劃管理、庫(kù)存控制、供應(yīng)鏈管理、物料運(yùn)輸管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、料箱料架管理、包裝設(shè)計(jì)、整車發(fā)運(yùn)等各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié);業(yè)務(wù)范圍在公司內(nèi)涉及到幾乎所有部門，公司外涉及到零部件供應(yīng)商與物流服務(wù)供應(yīng)商。

基于供應(yīng)鏈的復(fù)雜性，上汽通用的信息系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用也較為復(fù)雜。具體表現(xiàn)在：一是公司業(yè)務(wù)部門眾多，各部門所涉及和應(yīng)用的系統(tǒng)多達(dá)30多種;二是以往各業(yè)務(wù)部門的系統(tǒng)單獨(dú)開發(fā)，互聯(lián)互通性不強(qiáng)，導(dǎo)致各系統(tǒng)效率不同;三是各個(gè)系統(tǒng)并不是從同一數(shù)據(jù)池、在同一時(shí)間抓取數(shù)據(jù)，造成信息不對(duì)稱。

構(gòu)建數(shù)字化信息系統(tǒng)

為實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游高效銜接，上汽通用需要從兩個(gè)方面入手，推進(jìn)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流各環(huán)節(jié)的數(shù)字化改造：一是疏通整個(gè)業(yè)務(wù)鏈，二是打通整個(gè)信息流。為此，上汽通用采用了企業(yè)架構(gòu)方法，對(duì)業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)等內(nèi)容，通過(guò)梳理、分解設(shè)計(jì)、構(gòu)建、集成、擴(kuò)展，形成端到端全局性規(guī)劃，確保各數(shù)字化信息系統(tǒng)符合部門戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)、技術(shù)發(fā)展要求，互相之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通;同時(shí)，在IT架構(gòu)設(shè)計(jì)中采用了數(shù)據(jù)模塊化設(shè)計(jì)，保證相關(guān)系統(tǒng)未來(lái)再改動(dòng)時(shí)只需改動(dòng)特點(diǎn)模塊即可，不對(duì)其他系統(tǒng)造成任何影響。

以凱迪拉克工廠為例，該工廠應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，為底層生產(chǎn)設(shè)備提供高帶寬的網(wǎng)絡(luò)化接入。設(shè)備層的傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備均通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)接入系統(tǒng);在控制層，使用PLC產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程和安全設(shè)備的一體化控制，在現(xiàn)場(chǎng)部署大量基于PC或面板型的HMI產(chǎn)品，實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和工藝過(guò)程信息，并能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;在車間層，部署了MES系統(tǒng)，具備了生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、物流運(yùn)作管理、質(zhì)量信息收集和追溯等功能，并向上和企業(yè)ERP系統(tǒng)貫通;在企業(yè)層，按照業(yè)務(wù)鏈及功能分工，部署了基于ERP系統(tǒng)以及其他的相關(guān)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)鏈的系統(tǒng)功能覆蓋。

未來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)不斷投入，在設(shè)備層和控制層將接入更多傳感器和設(shè)備，需采集并傳輸更多的數(shù)據(jù)供處理分析;在車間層和企業(yè)層，將推進(jìn)大數(shù)據(jù)分析和可視化工具應(yīng)用，幫助識(shí)別業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)節(jié)的優(yōu)化機(jī)會(huì)，利用數(shù)字化建模分析、智能算法等技術(shù)，探索智能排產(chǎn)、智能調(diào)度、智能優(yōu)化等高級(jí)應(yīng)用;在各個(gè)層級(jí)上，將結(jié)合具體項(xiàng)目需求，開展通信網(wǎng)絡(luò)的性能升級(jí)，部署相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用。

智能物流戰(zhàn)略推行以來(lái)，上汽通用已就數(shù)字化技術(shù)和智能物流裝備等進(jìn)行了分頭試點(diǎn)，為全面實(shí)現(xiàn)智能物流轉(zhuǎn)型升級(jí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用及探索

上汽通用在生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)、入廠物流、工廠物流、供應(yīng)鏈延伸管理等環(huán)節(jié)，不斷引入數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用，推進(jìn)物流的數(shù)字化及智能化轉(zhuǎn)型。

2016年，上汽通用在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)首次在沖壓業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)字化排產(chǎn)技術(shù)。上汽通用將傳統(tǒng)的手工排產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化排產(chǎn)，可以大幅縮短排產(chǎn)所需時(shí)間，快速響應(yīng)生產(chǎn)需求變化;縮減物料緩存區(qū)面積，提高場(chǎng)地利用率，實(shí)現(xiàn)精益庫(kù)存管理;合理安排和配置人員，提升計(jì)劃員工工作效率、設(shè)備利用率及生產(chǎn)效率，并能調(diào)和產(chǎn)能溢缺，減少公用動(dòng)力，降低各項(xiàng)物流運(yùn)作費(fèi)用。

上汽通用在汽車制造業(yè)工廠物流領(lǐng)域首次應(yīng)用室內(nèi)定位技術(shù)，配合自動(dòng)化掃描等各類先進(jìn)感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料數(shù)字化跟蹤分析，優(yōu)化送料路徑，提升人員效率，最大化設(shè)備利用率，精益廠內(nèi)庫(kù)存，有效支撐數(shù)字化工廠的構(gòu)建。在行業(yè)內(nèi)首次嘗試應(yīng)用智能調(diào)度算法，通過(guò)入廠物流、工廠物流等環(huán)節(jié)的全局資源調(diào)度，高效匹配物料需求與物流資源，實(shí)現(xiàn)物流整體效率的大幅提升。

目前，上汽通用正在探索采用模擬仿真軟件，仿真整個(gè)物流過(guò)程中的瓶頸、預(yù)知風(fēng)險(xiǎn)，模擬更多的方案，從而找出最優(yōu)方案。同時(shí)，上汽通用利用中國(guó)移動(dòng)窄帶技術(shù)，集成了GPS模塊，只要手機(jī)有信號(hào)的地方都能追蹤并傳送料箱、料架的位置、狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)料箱、料架的全生命周期管理。目前該技術(shù)應(yīng)用處于探索階段。

智能物流設(shè)備應(yīng)用及探索

在智能物流體系建設(shè)過(guò)程中，上汽通用圍繞入廠、接收、倉(cāng)儲(chǔ)、分揀、上線、下線、發(fā)運(yùn)、出廠等八大運(yùn)作環(huán)節(jié)，持續(xù)推進(jìn)物流自動(dòng)化水平。

上汽通用已在四個(gè)基地多個(gè)工廠分頭試點(diǎn)穿梭車、堆垛機(jī)等在內(nèi)的不同形式立體庫(kù)，用于包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱在內(nèi)的多種標(biāo)準(zhǔn)化大型零部件及總成件的自動(dòng)化存儲(chǔ)，提升了倉(cāng)儲(chǔ)面積利用率和物流作業(yè)效率。

上汽通用率先試點(diǎn)引入國(guó)際先進(jìn)的智能新型AGC完成自動(dòng)運(yùn)送物料上線作業(yè)。目前，智能新型AGC在快遞物流行業(yè)應(yīng)用較多，而在汽車物流行業(yè)應(yīng)用較少。同時(shí)，在AGC應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于有些零部件整體包裝重達(dá)一噸以上，而目前AGC舉升力有限，還不能勝任所有零部件的自動(dòng)上線。上汽通用正在與新松、?？低?、極智嘉等行業(yè)領(lǐng)先的公司溝通，希望未來(lái)在技術(shù)上有所突破。

上汽通用在浦東金橋、武漢分公司應(yīng)用了激光導(dǎo)航無(wú)人叉車，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)出入庫(kù)，使倉(cāng)庫(kù)局部實(shí)現(xiàn)無(wú)人化運(yùn)作，物流效率明顯提升，未來(lái)還將會(huì)加大投入。同時(shí)，在汽車行業(yè)首次引入智能揀選機(jī)器人完成天窗零件自動(dòng)揀選，提高分揀效率，實(shí)現(xiàn)了天窗揀選及上線無(wú)人化。

除此以外，上汽通用還運(yùn)用自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)整托盤物料的自動(dòng)掃描、自動(dòng)打包、自動(dòng)短駁。自主研發(fā)無(wú)人拖車，在發(fā)運(yùn)端實(shí)現(xiàn)廠際間物料無(wú)人自動(dòng)駁運(yùn)。通過(guò)機(jī)運(yùn)鏈的大規(guī)模應(yīng)用，提高物料接收端作業(yè)效率。運(yùn)用自動(dòng)掃描、整車立體庫(kù)、自動(dòng)洗車等技術(shù)，提升整車物流操作效率。此外，還通過(guò)建立硬件控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同自動(dòng)化設(shè)備的統(tǒng)一管理與控制，初步實(shí)現(xiàn)無(wú)人化倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)作。

未來(lái)，上汽通用的目標(biāo)是打造一個(gè)互聯(lián)、智能的多元物流生態(tài)圈，并以平臺(tái)化組織的形式來(lái)推進(jìn)生態(tài)圈的建立。通過(guò)智能物流生態(tài)圈的建立，上汽通用將攜手零部件供應(yīng)商、物流服務(wù)提供商等共同實(shí)踐智能制造及智能物流，拉動(dòng)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型，并進(jìn)一步在國(guó)內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效的過(guò)程中起到引領(lǐng)推動(dòng)作用。