汽车零部件生产企业厂内精益物流体系建设 [复制链接]

昆山同日基于大量实践与专业经验，为汽车零部件生产企业提供厂内物流升级整体解决方案，助力其逐步实现了原材料、半成品和产成品的集中管控，以及物料入库、上架、出库分拣、配送上线与成品下线等整个生产物流环节的自动化、无人化；同时通过搭建智能工厂生产“神经网络”，提高了厂内精益物流体系的智能化水平。本文结合实际案例，详细介绍了汽车零部件企业物流改善的要点与技术应用。

厂内精益物流体系的建设背景

1.劳动力成本的上涨，提高边际贡献的迫切需要

汽车零部件生产企业运作环节多、物流量大、物流成本高，劳动力价格急剧上涨给企业带来了沉重压力。运用自动化机械设备及系统，取代人工识别、人工搬运、人工记账等作业，降低劳动力成本、实现智能制造，迫在眉睫。

2.生产场地紧张，提高场地利用率的迫切需求随着企业发展、产能增加，生产场地严重不足。目前企业存在仓储物流用地不合理的情况，主要表现在物料存储空间利用率不高，人工搬运、堆码作业占地空间大，人工拣配区域面积大等方面。建设自动化仓储物流系统，实现物料高层立体仓储、自动配送，可以优化物流系统用地空间，提高整场空间利用率。3.保证信息畅通，提高质量追溯的迫切需求目前企业存在的生产物流系统不完善、企业内多系统孤立并存、信息不通畅等问题，严重增加了运营成本，影响产品质量追溯。打通供应商管理系统SRM、仓储管理系统WMS、过程控制系统PCS及制造执行系统MES等各系统，应用RFID物联网技术、5G通讯技术等，对生产过程各环节、各工序实施全流程监控，实现产品全生命的监督和质量追溯，可以提高数据准确性和完整性，为公司持续优化提供数据支撑，为科学决策提供可靠依据。

4.完善企业生产运营保障体系自动化物流系统的稳定运行是企业正常生产的保障，物流系统整体实施方案的切合性、物流设备的稳定性和可靠性显得尤为重要。汽车零部件生产企业打造厂内精益物流系统，需要选择强大的物流系统方案提供商，纵向基于产品属性，横向融合行业迭代，导入可靠的自动化设备，构建综合信息系统，提供一体化智能制造解决方案与系统集成服务，为企业实施智能制造提供“最后一公里”的保障。

装配物料大件立体库

装配物料小件miniload立体库+电子标签拣选系统

厂内精益物流体系建设的内涵和主要做法

厂内精益物流体系建设，是打造汽车零部件生产企业智能生产物流系统、推进企业智能制造转型升级的重要举措。应用自动化物流设备，建设“自动化立体仓储及智能配送中心”，实现原材料、半成品和产成品的集中管控，物料入库、上架、出库分拣及配送等整个生产物流环节的自动化、无人化。

基于物联网和工业大数据技术，实现厂房内各区域之间、区域内设备之间的柔性联动。确保在合适的时间，通过合适的装备，将合适的物料送到合适的位置，达到信息流、生产流和物料流的深度融合，达到智能“感知”、精准“互联”和高效“执行”，最终实现技术创新驱动管理创新。

昆山同日工业自动化有限公司（简称“昆山同日”）是专业服务于厂内智慧物流个性化、标准化系统解决方案供应商，在汽车零部件行业已深耕近十年，帮助很多企业打造厂内精益物流系统。下面以上海汇众安亭子公司智能生产车间项目为例，介绍汽车零部件企业物流改善的要点与技术应用。

焊接车间原材料智能立体库

焊接车间原材料智能配送AGV

1.整体规划，分步实施。逐步改善现有厂内物流各个环节，辅助智能制造工厂建设。

汽车零部件企业进行厂内精益物流体系建设，难点在于针对现有生产物流情况，进行统筹规划，实施过程不影响正常生产运营。针对上海汇众安亭子公司的实际情况，物流体系总体设计思路为：首先实现原材料仓储物流自动化，接着实现生产工艺间物料流动自动化，然后尽可能实现生产加工过程的物料上线和下线的自动化，最后实现成品仓储自动化及排序出库自动化；在作业自动化的同时，逐步实现生产过程可视化、数字化，各子系统相互配合，实现底盘生产智能化。

昆山同日和上海汇众汽车制造有限公司成立了项目小组，从厂内物流人员及物流设备布置、未来物流动线规划、工厂物流费用降低、智能制造工厂的愿景等方面出发，提出了厂内物流的5年发展规划，制定了智能工厂建设目标和具体实施步骤；先后完成了安亭南厂装配物料智能立体库项目、安亭北厂焊接车间原材料智能立体库以及原材料AGV配送项目、安亭北厂焊接白胚成品AGV下线项目、安亭北厂制动盘智能立体库及AGV配送项目、安亭南厂成品智能成品立体库项目等，整体项目的运行稳定性和投资收益达到了预期的目标，并进行不断改造升级以及推广，实现智能制造工厂建设目标。

2.明确厂内精益物流体系建设的目标和原则。目前汽车零部件企业的生产线自动化程度已经达到了一定水平，然而保障生产的厂内物流体现仍存在作业效率低下、物流过程信息不透明等问题。通过厂内物流系统自动化升级，使生产计划与物料保障单位的信息联动，达到信息互联互通，实时、快速反应，有效跟踪监控生产计划的执行和物料需求情况，为生产计划排产提供更真实有效的数据支撑，实现系统模拟排产或建议排产。实现各产品的质量追溯与生产过程质量记录，通过产品标签与批次管理原材料与过程生产的相关数据，实现与SAP系统集成，实时收集生产过程数据并自动报工，统一数据来源与口径，提高数据收集质量与效率。生产工艺资料实现电子化及系统化管理，规范工艺管理要求，统计工艺执行数据，为工艺优化及工艺制定提供分析依据，并对生产设备进行统一规范及系统化的管理，实现设备维修、保养，全生命周期管理及其履历管理，关键设备与系统集成，实时采集及监控设备的运行参数，掌握设备的有效运行情况。

白胚智能搬运AGV

白胚智能搬运AGV监控系统

叉车式AGV代替人工叉车自动转运焊接白胚成品

3.应用现代物流理论，配置先进的物流自动化设备，改善现有物流状态，提高物流效率，达到降本增效的目的。

（1）安亭南厂装配物料智能立体库项目

搭建了装配物料大件托盘立体库和小件Miniload立体库，提高仓储运转效率。

小件采用Miniload立体库+流利式货架+电子标签的拣选方式，实现自动补料，提高了拣选效率。

系统实现了PCS、MES、WMS、SAP一体化，保障信息交互无缝衔接。

采用PAD等移动设备“抢单”模式上线，提高配送效率，优化资源配置。

（2）安亭北厂焊接车间原材料智能立体库及原材料AGV配送项目通过现场调研及对客户提供的数据表进行分析，对焊接智能立体库存储货物分为大件和小件两类，大件采用标准铁箱进行存储，小件采用塑料箱存放；分别进行了存储量、吞吐量和布局设计，制定不同的收货、存储以及上线配送方案；设计大件托盘立体库存储区、小件托盘立体库存储区、小件拣选区、空料架回收区、AGV发运区。根据大件和小件的出库策略，采用6台牵引式AGV进行焊接原材料的配送，对产线物流进行了整合，设计了6个配送站点。根据焊接车间的排产计划，牵引式AGV能够实现自动装载多车物料，自动导引配送到对应的需求站点，并自动脱挂钩，同时返程时把空dolly车自动挂好带回仓库。

（3）安亭北厂焊接白胚成品AGV下线项目随着智能物流系统设备的投入使用，投资收益逐渐体现，上海汇众加强了在厂内精益物流体系建设方面的投入。安亭北厂焊接白胚成品AGV下线项目，主要是实现焊接白胚到电泳成品的智能下线，通过使用叉车式AGV代替人工叉车，将焊接白胚成品自动转运至电泳AGV对接区域，实现焊接下线点与电泳区成品空满料架转运，为焊接车间进一步无人化服务。该项目共投入了9台叉车式AGV，负责搬运5种载具的30多种物料，对应11个下线点、空料架对接区和满料架对接区。AGV设置度安全防护区，AGV进出空满箱交换区域出入口处设置人体检测传感器，检测到有行人后系统停止附近移动的AGV。当有AGV通过出入口处时发出声光报警，提示行人，保证安全防护要求。

（4）安亭北厂制动盘智能立体库及AGV配送项目针对制动盘坯料收货时，人工接收物料并分类存储作业耗时长、混装来料需人工扫码确认等问题，采用3D视觉及RFID技术，实现原材料坯料的自动拍照分析识别和物料信息自动写入RFID标签，自动识别确认的物料才能够进入自动化立体仓库存储。坯料加工过程信息通过读写器自动写入RFID标签，实现加工过程的数字化监控。针对目前物料堆放占地面积大、厂房空间利用率低、出入库叉车搬运效率低等问题，采购高层货架存储物料，应用堆垛机、输送机、穿梭车等自动化搬运设备，实现了物料的自动搬运出入库，极大减少了物料堆放占地面积，提高出入库作业自动化水平和出入库效率。为了实现自动配送上线，减少人工，采用潜入式磁导航AGV。AGV能够自动取料牵引货物前进，同时搬运到位后能够自动与物料脱离。AGV调度系统能够实时监控AGV小车的位置和任务状态，接收WMS系统的搬运任务，智能调度AGV完成搬运作业。设计AGV停靠站23个，AGV能够与RGV进行自动对接，有效应对产线并发需求。

（5）安亭南厂成品智能立体库项目针对主机厂零部件排序供应的需求，上海汇众以往的成品物流模式为：成品下线装载到料架内——人工搬运入库堆垛存储——人工搬运出库至排序区——人工排序。这种方式占地面积大，周转效率低且作业差错率高。上海汇众与昆山同日合作，在安亭南厂建设了成品智能立体库，实现了大众三厂的前副和后副成品智能存储、自动下料、成品自动排序出库；针对高频次物料采用线上存储，保障及时发货。同时，该项目将5G通讯技术应用于AGV数据通讯，采用AGV进行C-MODEL后副成品的上线搬运。新的物流模式为：产品自动下线——单件（或两件）定制托盘存放——自动立体库存储/越库线——机器人自动排序，实现了产品生产完成到准备发货装车的整个过程的无人化，不仅保证了效率，多重自动复核也避免了差错。昆山同日结合客户实际需求数据进行了充分的仿真分析模拟。目前，成品立体库一期试点项目已验收并交付使用，二期项目正在建设。

制动盘智能立体库

潜入式磁导航AGV实现物料自动配送上线

4.搭建智能工厂生产“神经网络”——智能生产管理系统，提高厂内精益物流体系的智能化水平。

汽车零部件生产企业智能生产管理系统应包括SRM系统、WMS系统、MES系统、PCS系统等。各系统主要实现以下功能：

建设SRM系统，优化采购拉动，借助供应商门户实现供应商送货在途跟踪；原材料仓库优化，实现全部物料条码管理。

建设PCS系统，实现生产过程的全程监控管理。

建设MES系统，实现生产制造过程的全面管理。

建设WMS系统，实现原材料、半成品及产品的自动化出入库仓储管理。通过入库业务、出库业务、库存调拨和库位管理等功能，对物料进行批次管理、库存盘点、质检管理和即时库存管理，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，完善企业仓储信息管理。自动调度堆垛机、输送机、穿梭车、AGV等物流设备，保证存储物料先进先出、自动记录出入库信息、按生产计划自动配送原材料上线、自动回收产成品等；与MES系统、PCS系统无缝对接，实时接收上位系统的指令，实现物料入库管理，按产线需求自动安排出库任务，出入库物料过程全程监控，实时反馈物料过程信息给MES系统。

最终建立囊括SRM系统、WMS系统、PCS系统和MES系统的完全的管理系统架构，实现智能化生产，打造智能工厂。

5.选择强大的智能物流系统方案提供商，建立长期的战略合作伙伴关系，保障自动化物料设备的稳定运行和养护。

上海汇众已和昆山同日成为了长期的战略合作伙伴。昆山同日专注于工业智能制造行业已近10年，能够提供完整的智能制造解决方案，包括面向整体规划方案、信息系统、定制专机、物流仓储等；面向工厂智能制造改造项目，实现不停产改造目标，拥有自主知识产权的智能工厂和智能物流系统的管控平台，全面实现工厂管理的集约化、精益化、柔性化；目前已成功实施了数十个汽车零部件行业智能工厂建设项目。

所有项目提供远程服务和运维指导，通过MRO系统，提高设备运行可靠性；MRO主要是为了支持企业进行预防性和预测性维修这种主动维修模式的。严谨详细的维保方案，以及定制的备品备件策略，已经解决了可能出现的突发故障；完善的售后服务体系能够做到快速响应，使损失降到最低限度，确保用户的切身利益。

安亭南厂成品智能立体库（一期）

安亭南厂成品智能立体库（一期）看板

安亭南厂成品智能立体库成品排序出库

厂内精益物流体系建设的成效

上海汇众汽车制造有限公司多个物流项目的成功实施，很好地满足了生产的需求，极大提高了运营效率，降低了物流成本，实现了企业精益物流体系全面升级，逐步实现智能制造工厂建设目标。具体体现为：

1.高密度智能仓储优化空间，提高投资回报率，缩短投资回报周期。物料仓储占地面积的减少使得企业可以新增产线投资，扩产创收。

2.实现自动化、信息化、智能化。上海汇众选择了全球领先的自动化物流设备，服务于智能制造；建立了适合汽车零部件企业的完善的信息系统，逐步实现智能制造工厂建设目标。

3.提高生产力，实现柔性、敏捷生产，降低成本。

4.各系统无缝集成、实时互通、资源共享，具有高度可靠性。

5.全方位检测管控，自动采集、分析数据，实现运营可视化，有效帮助管理者进行决策，支持产品生命周期追溯管理。

汽车零部件企业智能化物流系统

汽车零部件企业完善的信息系统架构

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文章来源：昆山同日

作者：刘向铮

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