一、智能物流建設(shè)背景

　　1.智能制造是轉(zhuǎn)型方向

　　近年來，汽車制造行業(yè)面臨產(chǎn)能過剩，客戶需求產(chǎn)品多樣化與個性化，原材料成本和勞動力成本上升，利潤空間減小等諸多挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的管理手段和運行模式明顯已經(jīng)遇到了瓶頸。

　　智能制造的興起，無疑為汽車制造業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展帶來了新的機遇。在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的當下，人們的思維模式發(fā)生顛覆性轉(zhuǎn)變;同時各種新技術(shù)的發(fā)展與成熟應(yīng)用，會推動商業(yè)智能走向一個新的高度，也使人工智能的實現(xiàn)成為可能。這些對汽車產(chǎn)業(yè)的影響已經(jīng)從汽車產(chǎn)品向整個汽車工業(yè)延伸，全球很多汽車企業(yè)都在積極完成轉(zhuǎn)型，上汽通用作為中國汽車行業(yè)領(lǐng)軍者更不例外。

　　其實在公司成立初期，上汽通用就建立在一個先進工藝和高自動化率的基礎(chǔ)上，具有完善的信息化系統(tǒng)支持業(yè)務(wù)高效運作。公司在發(fā)展過程中也不斷創(chuàng)新，持續(xù)引入先進的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，增加自動化、數(shù)字化、智能化設(shè)備的投入，不斷鞏固制造領(lǐng)先的優(yōu)勢?？梢哉f，20年的積累為上汽通用實施智能制造打下了堅實基礎(chǔ)。

　　上汽通用整個智能制造體系由智能系統(tǒng)、智能產(chǎn)品、智能研發(fā)、智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能質(zhì)量、智能銷售、智能服務(wù)以及智能物流等多個板塊組成，覆蓋了產(chǎn)品研發(fā)、制造工藝及設(shè)備工程開發(fā)、生產(chǎn)制造、物流運作與管理、質(zhì)量管控、市場營銷及售后服務(wù)等方面。上汽通用在上述各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中均部署了全局性的數(shù)字化、智能化應(yīng)用實踐，將分階段穩(wěn)步推進。

　　2.智能物流發(fā)展時機已到

　　物流作為汽車制造中的核心一環(huán)也面臨著諸多壓力。傳統(tǒng)模式下的物流效率提升已接近瓶頸，需要尋求突破;市場需求與產(chǎn)品供給需要更精準、更快速對接，對供應(yīng)鏈及物流提出更高要求;勞動力成本上升、土地資源稀缺及價格不斷提高等因素，導致物流成本大幅提高;新興產(chǎn)業(yè)公司擁有得天獨厚的互聯(lián)網(wǎng)資源優(yōu)勢，汽車物流面臨跨界競爭的威脅。在此背景下，汽車物流被越來越多地植入“智能”的訴求。

　　加上近年來，自動化設(shè)備、智能機器人、新控制技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)、視覺識別、大數(shù)據(jù)分析、云計算、機器學習等先進技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，都給智能物流的發(fā)展提供了良好契機。

　　對于上汽通用而言，物流智能化轉(zhuǎn)型是企業(yè)保持優(yōu)勢、持續(xù)前進的目標，同時也是支撐公司智能制造順利推進的重要組成部分。另一方面，上汽通用作為汽車產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭，通過智能物流戰(zhàn)略的推進，也將協(xié)同并帶動汽車上下游產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展。

　　二、穩(wěn)健的數(shù)字化物流發(fā)展規(guī)劃

　　上汽通用智能物流的發(fā)展主線將圍繞模塊化、自動化、數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化五個方向展開，數(shù)字化的實現(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，在物流全過程中對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程進行全局數(shù)字化改造;同時，依托自動化物流設(shè)備、感知技術(shù)、物/務(wù)聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能優(yōu)化算法等先進技術(shù)，對部分物流業(yè)務(wù)和系統(tǒng)進行智能化改造嘗試，挖掘和尋找傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的突破點和新的效益增長點，為智能物流轉(zhuǎn)型升級打下堅實基礎(chǔ)。

　　上汽通用數(shù)字化戰(zhàn)略全景

　　1.把握汽車供應(yīng)鏈特點，推進物流數(shù)字化

　　(1)業(yè)務(wù)鏈長、環(huán)節(jié)多、范圍廣

　　上汽通用的供應(yīng)鏈與物流管理運作由生產(chǎn)控制與物流部負責，其業(yè)務(wù)覆蓋生產(chǎn)計劃、物料準備、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)計劃管理、零件計劃管理、庫存控制、供應(yīng)鏈管理、物料運輸管理、倉儲管理、料箱料架管理、包裝設(shè)計、整車發(fā)運等各個業(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(市場、采購、財務(wù)、工程、制造、質(zhì)量等)，公司外涉及到零部件供應(yīng)商(包括國內(nèi)、國外)與物流服務(wù)供應(yīng)商(包括陸運、海運、空運等)。

　　(2)系統(tǒng)數(shù)量多、互聯(lián)互通性差

　　基于供應(yīng)鏈的復雜性，上汽通用的信息系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用也較為復雜。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30多種;二是以往各業(yè)務(wù)部門的系統(tǒng)單獨開發(fā)，互聯(lián)互通性不強，導致各系統(tǒng)效率不同;三是各個系統(tǒng)并不是從同一數(shù)據(jù)池、在同一時間抓取數(shù)據(jù)，造成信息不對稱。

　　2. 構(gòu)建互聯(lián)互通的數(shù)字化信息系統(tǒng)

　　為實現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游高效銜接，上汽通用需要從兩個方面入手，推進傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流各環(huán)節(jié)的數(shù)字化改造：一是疏通整個業(yè)務(wù)鏈，二是打通整個信息流。為此，上汽通用采用了企業(yè)架構(gòu)方法，對業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)等內(nèi)容，通過梳理、分解設(shè)計、構(gòu)建、集成、擴展，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，互相之間實現(xiàn)互聯(lián)互通;同時，在IT架構(gòu)設(shè)計中采用了數(shù)據(jù)模塊化設(shè)計，保證相關(guān)系統(tǒng)未來再改動時只需改動特點模塊即可，不對其他系統(tǒng)造成任何影響。

　　倪斌以上汽通用汽車凱迪拉克工廠為例，介紹了智能工廠的整體架構(gòu)布局。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)備均通過工業(yè)以太網(wǎng)接入系統(tǒng);在控制層，使用PLC產(chǎn)品實現(xiàn)工藝過程和安全設(shè)備的一體化控制，在現(xiàn)場部署大量基于PC或面板型的HMI產(chǎn)品，實時獲取生產(chǎn)設(shè)備運行狀態(tài)信息和工藝過程信息，并能進行遠程控制;在車間層，部署了MES系統(tǒng)，具備了生產(chǎn)過程監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、生產(chǎn)計劃調(diào)度、物流運作管理、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)，實現(xiàn)全業(yè)務(wù)鏈的系統(tǒng)功能覆蓋。

　　未來，該工廠隨著物聯(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，將推進大數(shù)據(jù)分析和可視化工具應(yīng)用，幫助識別業(yè)務(wù)運行環(huán)節(jié)的優(yōu)化機會，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)化等高級應(yīng)用;在各個層級上，將結(jié)合具體項目需求，開展通信網(wǎng)絡(luò)的性能升級，部署相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用。

　　三、智能物流系統(tǒng)建設(shè)探索

　　據(jù)倪斌介紹，基于成本控制與風險可控的考慮，上汽通用智能物流系統(tǒng)建設(shè)的推進，并不是集中在某一個生產(chǎn)基地或者某一個工廠，而是利用全局資源，選取合適的項目在不同的工廠分頭試點，待取得成功之后再在四地工廠全面推廣。智能物流戰(zhàn)略推行兩年以來，上汽通用已就數(shù)字化技術(shù)和智能物流裝備等進行了分頭試點，為全面實現(xiàn)智能物流轉(zhuǎn)型升級打下堅實基礎(chǔ)。

　　1.數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用及探索

　　上汽通用在生產(chǎn)計劃排產(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，推進物流的數(shù)字化及智能化轉(zhuǎn)型。

　　(1)數(shù)字化排產(chǎn)技術(shù)

　　2016年，上汽通用在國內(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)。沖壓車間的排產(chǎn)是典型的小批次、多邊界條件、多約束條件的數(shù)學模型，同時在換模時間長、次數(shù)多、庫位不確定等多種因素下，人工考慮的約束條件有限，排產(chǎn)效率低。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，提高場地利用率，實現(xiàn)精益庫存管理;合理安排和配置人員，提升計劃員工工作效率、設(shè)備利用率及生產(chǎn)效率，并能調(diào)和產(chǎn)能溢缺，減少公用動力，降低各項物流運作費用。

　　數(shù)字化排產(chǎn)在浦東金橋沖壓工廠取得經(jīng)驗并進一步優(yōu)化算法后，上汽通用將會在2018年把該技術(shù)逐步推廣到動力總成工廠、整車裝配廠，進而在四地工廠全面采用。

　　(2)室內(nèi)定位技術(shù)

　　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)，配合自動化掃描等各類先進感知技術(shù)，實現(xiàn)人、機、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)庫存，有效支撐數(shù)字化工廠的構(gòu)建。

　　(3)智能調(diào)度技術(shù)

　　在行業(yè)內(nèi)首次嘗試應(yīng)用智能調(diào)度算法，通過入廠物流、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，實現(xiàn)物流整體效率的大幅提升。

　　(4)模擬仿真技術(shù)

　　目前，模擬仿真軟件多用于工廠規(guī)劃或產(chǎn)品開發(fā)，對于整個流程中所有自動化設(shè)備的結(jié)合運作仿真技術(shù)還屬于空白。上汽通用正在探索在物流系統(tǒng)整體規(guī)劃方面采用模擬仿真軟件，仿真整個物流過程中的瓶頸、預知風險，模擬更多的方案，從而找出最優(yōu)方案。

　　(5)窄帶技術(shù)在料箱、料架追蹤中的應(yīng)用

　　上汽通用利用中國移動窄帶技術(shù)，集成了GPS模塊，只要手機有信號的地方都能追蹤并傳送料箱、料架的位置、狀態(tài)等信息，實現(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。

　　2.智能物流設(shè)備應(yīng)用及探索

　　在智能物流體系建設(shè)過程中，上汽通用圍繞入廠、接收、倉儲、分揀、上線、下線、發(fā)運、出廠等八大運作環(huán)節(jié)，持續(xù)推進物流自動化水平。目前主要應(yīng)用的自動化物流系統(tǒng)如下：

　　(1)自動化立體庫

　　上汽通用已經(jīng)在四個基地多個工廠分頭試點了穿梭車、堆垛機等在內(nèi)的不同形式立體庫，用于包括發(fā)動機、變速箱在內(nèi)的多種標準化大型零部件及總成件的自動化存儲，提升了倉儲面積利用率和物流作業(yè)效率。

　　自動化立體庫

　　自動化立體庫目前在汽車行業(yè)應(yīng)用較少，主要是因為汽車零部件規(guī)格、尺寸差異大，實現(xiàn)高效率應(yīng)用比較難。但隨著土地成本、人工成本的上升，自動化立體庫的應(yīng)用成為趨勢。

　　(2)智能新型AGC

　　上汽通用率先試點引入國際先進的智能新型AGC完成自動運送物料上線作業(yè)。有別于傳統(tǒng)磁軌式導航AGC，智能AGC可以360度原地旋轉(zhuǎn)，幾乎沒有轉(zhuǎn)彎半徑，可以不用限制線旁零部件密集堆放，提高了上線效率。

　　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，上汽通用在AGC應(yīng)用過程中也發(fā)現(xiàn)，由于汽車行業(yè)有些零部件整體包裝重達一噸以上，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，希望未來在技術(shù)上有所突破。

　　(3)無人叉車

　　上汽通用在浦東金橋、武漢分公司應(yīng)用了激光導航無人叉車，實現(xiàn)物料的自動出入庫，使倉庫局部實現(xiàn)無人化運作，物流效率明顯提升，未來還將會加大投入。

　　(4)智能揀選機器人

　　上汽通用在汽車行業(yè)首次引入智能揀選機器人完成天窗零件自動揀選，提高了分揀效率。在柔性化生產(chǎn)現(xiàn)場，物料需要排序。上汽通用采用智能揀選機器人自動抓取天窗放在料架上，并按照生產(chǎn)計劃排好順序，最后由AGC將料架拖至線邊，實現(xiàn)了天窗揀選及上線無人化。

　　天窗智能分揀機器人

　　除此以外，上汽通用還運用自動化設(shè)備，實現(xiàn)整托盤物料的自動掃描、自動打包、自動短駁;自主研發(fā)無人拖車，在發(fā)運端實現(xiàn)廠際間物料無人自動駁運;通過機運鏈的大規(guī)模應(yīng)用，提高物料接收端作業(yè)效率;運用自動掃描、整車立體庫、自動洗車等技術(shù)，提升整車物流操作效率;此外，還通過建立硬件控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對不同自動化設(shè)備的統(tǒng)一管理與控制，初步實現(xiàn)無人化倉庫的運作。

　　四、難點及解決途徑

　　在上汽通用智能物流的推進過程中，許多新技術(shù)、新模式在部門、公司甚至行業(yè)內(nèi)都是首次嘗試，無成熟方案可供借鑒，面臨諸多困難與挑戰(zhàn)。針對這些技術(shù)難點，一方面，上汽通用在部門內(nèi)部成立了相應(yīng)的平臺化組織，集成部門各類專家對技術(shù)難點進行集中攻關(guān);另一方面，通過戰(zhàn)略供應(yīng)商協(xié)同、產(chǎn)學研合作等方式，借用各類外部資源的幫助來進行項目推進。

　　此外，受到企業(yè)資源和人力條件的限制，不可能所有物流系統(tǒng)和作業(yè)環(huán)節(jié)一起推進智能化，如何尋求技術(shù)與成本之間的平衡，找準突破口，也是智能物流建設(shè)過程中必須考慮的。上汽通用所追求的是精益的智能物流，用最低的成本來實現(xiàn)最優(yōu)的解決方案，所有新技術(shù)新模式的應(yīng)用都是為了最終能產(chǎn)生效益。因此，上汽通用在做好智能物流發(fā)展全局規(guī)劃后，梳理整個業(yè)務(wù)流程中哪些業(yè)務(wù)有系統(tǒng)，找到最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)先試先行。例如，入廠物流和出廠物流最復雜，所占物流成本也最多，即使取得哪怕1%的改善，都將帶來可觀的效益，所以成為智能物流建設(shè)的重點。還有一些相對來說比較簡單易行的業(yè)務(wù)也可以率先嘗試。簡單來講，物流智能化改造的步驟就是，高收益、高回報及能夠快速產(chǎn)生效益的業(yè)務(wù)先推進;一些規(guī)模比較大、難度也大的環(huán)節(jié)采用“小步快跑，快速迭代”的理念去推進。

　　最后值得一提的是，在新技術(shù)的試點與驗證過程中難免會走一些彎路，但上汽通用公司管理層對于創(chuàng)新一直抱著容錯的態(tài)度，允許試錯，這使相關(guān)人員放下包袱，大膽嘗試，使改善項目得以快速進展。

　　五、價值分析及未來展望

　　對于智能物流體系建設(shè)給上汽通用帶來的價值，倪斌表示，上汽通用原來的物流體系基礎(chǔ)扎實，在智能物流體系建設(shè)過程中，每提升一小步都是一次大的突破，目前的探索達到了預期效果。上汽通用智能物流的不斷推進，能夠精準對接需求與資源兩端，全面對接產(chǎn)品設(shè)計、制造執(zhí)行及市場銷售等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，支持快速精準的產(chǎn)品個性化、柔性生產(chǎn)，打造了公司的智能制造核心競爭力。

　　上汽通用智能物流生態(tài)圖愿景