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上汽通用的智能制造与智能物流探索

2018/6/30    来源:物流技术与应用    作者:王玉      
关键字:上汽通用  智能制造  智能物流  
上汽通用在向智能制造转型方面走在了行业前列,智能物流作为智能制造的关键组成部分,更是战略规划清晰、路径明确。上汽通用在打造全局物流数字化体系的基础上,对部分物流业务环节进行智能化改造并取得了显著效果。

二、稳健的数字化物流发展规划

    上汽通用智能物流的发展主线将围绕模块化、自动化、数字化、网联化、智能化五个方向展开,数字化的实现被视为智能化改造的基础。2015年,基于公司智能制造发展战略,上汽通用制定了供应链与物流数字化发展规划,在物流全过程中对传统业务流程进行全局数字化改造;同时,依托自动化物流设备、感知技术、物/务联网、大数据、智能优化算法等先进技术,对部分物流业务和系统进行智能化改造尝试,挖掘和寻找传统业务的突破点和新的效益增长点,为智能物流转型升级打下坚实基础。

上汽通用数字化战略全景

上汽通用数字化战略全景

    1.把握汽车供应链特点,推进物流数字化

    (1)业务链长、环节多、范围广

    上汽通用的供应链与物流管理运作由生产控制与物流部负责,其业务覆盖生产计划、物料准备、入厂物流、工厂物流、一直到出厂物流等一整条业务链;包含生产计划管理、零件计划管理、库存控制、供应链管理、物料运输管理、仓储管理、料箱料架管理、包装设计、整车发运等各个业务环节;业务范围在公司内涉及到几乎所有部门(市场、采购、财务、工程、制造、质量等),公司外涉及到零部件供应商(包括国内、国外)与物流服务供应商(包括陆运、海运、空运等)。

    (2)系统数量多、互联互通性差

    基于供应链的复杂性,上汽通用的信息系统建设和应用也较为复杂。具体表现在:一是公司业务部门众多,各部门所涉及和应用的系统多达30多种;二是以往各业务部门的系统单独开发,互联互通性不强,导致各系统效率不同;三是各个系统并不是从同一数据池、在同一时间抓取数据,造成信息不对称。

    2.构建互联互通的数字化信息系统

    为实现供应链上下游高效衔接,上汽通用需要从两个方面入手,推进传统业务流各环节的数字化改造:一是疏通整个业务链,二是打通整个信息流。为此,上汽通用采用了企业架构方法,对业务架构、应用架构、数据架构等内容,通过梳理、分解设计、构建、集成、扩展,形成端到端全局性规划,确保各数字化信息系统符合部门战略和业务、技术发展要求,互相之间实现互联互通;同时,在IT架构设计中采用了数据模块化设计,保证相关系统未来再改动时只需改动特点模块即可,不对其他系统造成任何影响。

    倪斌以上汽通用汽车凯迪拉克工厂为例,介绍了智能工厂的整体架构布局。该工厂应用工业以太网技术,为底层生产设备提供高带宽的网络化接入。设备层的传感器、执行器等设备均通过工业以太网接入系统;在控制层,使用PLC产品实现工艺过程和安全设备的一体化控制,在现场部署大量基于PC或面板型的HMI产品,实时获取生产设备运行状态信息和工艺过程信息,并能进行远程控制;在车间层,部署了MES系统,具备了生产过程监控、设备监控、生产计划调度、物流运作管理、质量信息收集和追溯等功能,并向上和企业ERP系统贯通;在企业层,按照业务链及功能分工,部署了基于ERP系统以及其他的相关系统,实现全业务链的系统功能覆盖。

    未来,该工厂随着物联网建设不断投入,在设备层和控制层将接入更多传感器和设备,需采集并传输更多的数据供处理分析;在车间层和企业层,将推进大数据分析和可视化工具应用,帮助识别业务运行环节的优化机会,利用数字化建模分析、智能算法等技术,探索智能排产、智能调度、智能优化等高级应用;在各个层级上,将结合具体项目需求,开展通信网络的性能升级,部署相关业务应用。

三、智能物流系统建设探索

    据倪斌介绍,基于成本控制与风险可控的考虑,上汽通用智能物流系统建设的推进,并不是集中在某一个生产基地或者某一个工厂,而是利用全局资源,选取合适的项目在不同的工厂分头试点,待取得成功之后再在四地工厂全面推广。智能物流战略推行两年以来,上汽通用已就数字化技术和智能物流装备等进行了分头试点,为全面实现智能物流转型升级打下坚实基础。

    1.数字化技术应用及探索

    上汽通用在生产计划排产、入厂物流、工厂物流、供应链延伸管理等环节,不断引入数字化技术应用,推进物流的数字化及智能化转型。

    (1)数字化排产技术

    2016年,上汽通用在国内汽车行业首次在冲压业务领域应用数字化排产技术。冲压车间的排产是典型的小批次、多边界条件、多约束条件的数学模型,同时在换模时间长、次数多、库位不确定等多种因素下,人工考虑的约束条件有限,排产效率低。上汽通用将传统的手工排产转变为数字化排产,可以大幅缩短排产所需时间,快速响应生产需求变化;缩减物料缓存区面积,提高场地利用率,实现精益库存管理;合理安排和配置人员,提升计划员工工作效率、设备利用率及生产效率,并能调和产能溢缺,减少公用动力,降低各项物流运作费用。

    数字化排产在浦东金桥冲压工厂取得经验并进一步优化算法后,上汽通用将会在2018年把该技术逐步推广到动力总成工厂、整车装配厂,进而在四地工厂全面采用。

    (2)室内定位技术

    上汽通用在汽车制造业工厂物流领域首次应用室内定位技术,配合自动化扫描等各类先进感知技术,实现人、机、料数字化跟踪分析,优化送料路径,提升人员效率,最大化设备利用率,精益厂内库存,有效支撑数字化工厂的构建。

    (3)智能调度技术

    在行业内首次尝试应用智能调度算法,通过入厂物流、工厂物流等环节的全局资源调度,高效匹配物料需求与物流资源,实现物流整体效率的大幅提升。

    (4)模拟仿真技术

    目前,模拟仿真软件多用于工厂规划或产品开发,对于整个流程中所有自动化设备的结合运作仿真技术还属于空白。上汽通用正在探索在物流系统整体规划方面采用模拟仿真软件,仿真整个物流过程中的瓶颈、预知风险,模拟更多的方案,从而找出最优方案。

    (5)窄带技术在料箱、料架追踪中的应用

    上汽通用利用中国移动窄带技术,集成了GPS模块,只要手机有信号的地方都能追踪并传送料箱、料架的位置、状态等信息,实现料箱、料架的全生命周期管理。目前该技术应用处于探索阶段。

责任编辑:程玥
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