上汽的智能制造与智能物流探索

【案例】上汽通用日勺智能制造与智能物流摸索

文I本刊记者王玉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核心构成部分，更

是战略规划清晰、途径明确。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获

得了明显效果。上汽通用汽车有限公司（如下简称“上汽通

用”）成立于1997年6月12日，由上海汽车集团股份有限

公司、通用汽车公司共同出资组建而成，既有浦东金桥、烟

台东岳、沈阳北盛和武汉分公司四大生产基地，共9个整车

生产厂、4个动力总成厂，拥有三大品牌、二十多种系列的

强大产品阵容，覆盖了从高品位豪华车到经济型轿车各梯度

市场，以及MPV、SUV、混合动力和电动车等细分市场，同

步面向将来全面启动新能源车战略。，在中国宏观经济仍

处在L型底部、市场竞争更趋剧烈的背景下，上汽通用以“卓

越‘精'营”驱动“战略”全速启航，全年完毕销售1887071

辆，同比增长7.7%,旗下别克、雪佛兰和凯迪拉克三大品牌

分别销售1230203辆、538852辆和118016辆。历经的发展，

上汽通用始终是中国汽车行业时领跑者，不仅业务规模以几

何级数增长，经营范畴不断扩大，在技术创新和模式变革的I

摸索方面也走在行业前列。随着智能制造在全球兴起，上汽

通用在业内率先开始对智能制造的积极摸索和严密布局，智

能物流作为其中核心板块之一大胆尝试，稳步推动。上汽通

用生产控制与物流部业务开拓与发展经理倪斌在上汽通用

20岁生日之际，本刊记者采访了上汽通用生产控制与物流部

业务开拓与发展经理倪斌，请他分享了上汽通用智能制造体

系卜H勺智能物流规划与实行状况。可以说，智能制造与智能

物流建设总体战略规划清晰、途径明确、实行有效，该体系

的成功打造将会是上汽通用将来继续领跑中国汽车行业的

强大驱动力。一、智能物流建设背景L智能制造是转型方向

近年来，汽车制造行业面临产能过剩，客户需求产品多样化

与个性化，原材料成本和劳动力成本上升，利润空间减小等

诸多挑战，老式的管理手段和运营模式明显已经遇到了瓶

颈。智能制造的兴起，无疑为汽车制造业的转型发展带来了

新的机遇。在互联网高速发展的当下，人们的思维模式发生

颠覆性转变；同步多种新技术的发展与成熟应用，会推动商

业智能走向一种新的高度，也使人工智能的实现成为也许。

这些对汽车产业的影响已经从汽车产品向整个汽车工业延

伸，全球诸多汽车公司都在积极完毕转型，上汽通用作为中

国汽车行业领军者更不例外。其实在公司成立初期，上汽通

用就建立在一种先进工艺和高自动化率的J基础上，具有完善

的信息化系统支持业务高效运作。公司在发展过程中也不断

创新，持续引入先进的生产技术和工艺，增长自动化、数字

化、智能化设备的投入，不断巩固制造领先的优势。可以说,

日勺积累为上汽通用实行智能制造打下了坚实基础。上汽通用

整个智能制造体系由智能系统、智能产品、智能研发、智能

设计、智能生产、智能质量、智能销售、智能服务以及智能

物流等多种板块构成，覆盖了产品研发、制造工艺及设备工

程开发、生产制造、物流运作与管埋、质量管控、市场营销

及售后服务等方面。上汽通用在上述各个业务环节中均部署

了全局性的数字化、智能化应用实践，将分阶段稳步推动。

2.智能物流发展时机已到物流作为汽车制造中的核心一环也

面临着诸多压力。老式模式下的物流效率提高已接近瓶颈，

需要谋求突破；市场需求与产品供应需要更精确、更迅速对

接，对供应链及物流提出更高规定；劳动力成本上升、土地

资源稀缺及价格不断提高等因素，导致物流成本大幅提高；

新兴产业公司拥有得天独厚的互联网资源优势，汽车物流面

临跨界竞争的威胁。在此背景下，汽车物流被越来越多地植

入“智能”的诉求。加上近年来，自动化设备、智能机器人、

新控制技术的不断涌现，物联网、视觉辨认、大数据分析、

云计算、机器学习等先进技术的不断发展成熟，都给智能物

流日勺发展提供了良好契机。对于上汽通用而言，物流智能化

转型是公司保持优势、持续迈进日勺目的，同步也是支撑公司

智能制造顺利推动的重要构成部分。另一方面，上汽通用作

为汽车产业链的龙头，通过智能物流战略的推动，也将协同

并带动汽车上下游产业链的共同发展。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环绕模块化、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。，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

程中对老式业务流程进行全局数字化改造；同步，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，

挖掘和寻找老式业务的I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1.把握

汽车供应链特点，推动物流数字化（1）业务链长、环节多、

范畴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、始终到出厂物流等一整条业务链；涉及生产计划管

理、零件计划管理、库存控制、供应链管理、物料运送管理、

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；业务范畴在公司内波及到几乎所有部门（市场、采购、

财务、工程、制造、质量等），公司外波及到零部件供应商

（涉及国内、国外）与物流服务供应商（涉及陆运、海运、

空运等）。（2）系统数量多、互联互通性差基于供应链时复

杂性，上汽通用的信息系统建设和应用也较为复杂。具体表

目前：一是公司业务部门众多，各部门所波及和应用的系统

多达30多种；二是以往各业务部门口勺系统单独开发，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，导致信息不对称。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，推动老式业务流各环节

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，上汽通用采用了公司架构措施，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，保证各数字化信息系统符合

部门战略和业务、技术发展规定，互相之间实现互联互通；

同步，在IT架构设计中采用了数据模块化设计，保证有关系

统将来再改动时只需改动特点模块即可，不对其他系统导致

任何影响。倪斌以上汽通用汽车凯迪拉克工厂为例，简介了

智能工厂日勺整体架构布局。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

营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，具有了生产过程监控、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

向上和公司ERP系统贯穿；在公司层，按照业务链及功能分

工，部署了基于ERP系统以及其他的有关系统，实现全业务

链的I系统功能覆盖。将来，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，需采集并传播

更多日勺数据供解决分析；在车间层和公司层，将推动大数据

分析和可视化工具应用，协助辨认业务运营环节的优化机

会，运用数字化建模分析、智能算法等技术，摸索智能排产、

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，部署有关业务应用。

三、智能物流系统建设摸索据倪斌简介，基于成本控制与风

险可控时考虑，上汽通用智能物流系统建设的推动，并不是

集中在某一种生产基地或者某一种工厂，而是运用全局资

源，选用合适的项目在不同日勺工厂分头试点，待获得成功之

后再在四地工厂全面推广。智能物流战略履行两年以来，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

应用及摸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，推动物

流H勺数字化及智能化转型。（1）数字化排产技术，上汽通用

在国内汽车行业初次在冲压业务领域应用数字化排产技术。

冲压车间日勺排产是典型时小批次、多边界条件、多约束条件

的数学模型，同步在换模时间长、次数多、库位不拟定等多

种因素下，人工考虑的约束条件有限，排产效率低。上汽通

用将老式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，迅速响应生产需求变化；缩减物料缓存区面积，

提高场地运用率，实现精益库存管理：合理安排和配备人员，

提高计划员工工作效率、设备运用率及生产效率，并能调和

产能溢缺，减少公用动力，减少各项物流运作费用。数字化

排产在浦东金桥冲压工厂获得经验并进一步优化算法后，上

汽通用将会在把该技术逐渐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初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，优化送料途径，提高人员效率，最大化设备运用率，

精益厂内库存，有效支撑数字化工厂的I构建。（3）智能调度

技术在行业内初次尝试应用智能调度算法，通过入厂物流、

工厂物流等环节日勺全局资源调度，高效匹配物料需求与物流

资源，实现物流整体效率H勺大幅提高。（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

通用正在摸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、料架追踪中欧I

应用上汽通用运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

应用处在摸索阶段。2.智能物流设备应用及摸索在智能物流

体系建设过程中，上汽通用环绕入厂、接受、仓储、分拣、

上线、下线、发运、出厂等八大运作环节，持续推动物流自

动化水平。目前重要应用日勺自动化物流系统如下：（1）自动

化立体库上汽通用已经在四个基地多种工厂分头试点了穿

梭车、堆垛机等在内日勺不同形式立体库，用于涉及发动机、

变速箱在内口勺多种原则化大型零部件及总成件的自动化存

储，提高了仓储面积运用率和物流作业效率。自动化立体库

自动化立体库目前在汽车行业应用较少，重要是由于汽车零

部件规格、尺寸差别大，实现高效率应用比较难。但随着土

地成本、人工成本的上升，自动化立体库的应用成为趋势。

（2）智能新型AGC上汽通用率先试点引入国际先进的智能

新型AGC完毕自动运送物料上线作业。有别于老式磁轨式

导航AGC,智能AGC可以360度原地旋转，几乎没有转弯

半径，可以不用限制线旁零部件密集堆放，提高了上线效率。

目前，智能新型AGC在快递物流行业应用较多，而在汽车

物流行业应用较少。同步，上汽通用在AGC应用过程中也

发现，由于汽车行业有些零部件整体包装重达一吨以上，而

目前AGC举升力有限，还不能胜任所有零部件日勺自动上线。

上汽通用正在与新松、海康威视、极智嘉等行业领先的公司

沟通，但愿将来在技术上有所突破。（3）无人叉车上汽通

用在浦东金桥、武汉分公司应用了激光导航无人叉车，实现

物料日勺自动出入库，使仓库局部实现无人化运作，物流效率

明显提高，将来还将会加大投入。（4）智能拣选机器人上汽

通用在汽车行业初次引入智能拣选机器人完毕天窗零件自

动拣选，提高了分拣效率。在柔性化生产现场，物料需要排

序。上汽通用采用智能拣选机器人自动抓取天窗放在料架

上，并按照生产计划排好顺序，最后由AGC将料架拖至线

边，实现了天窗拣选及上线无人化。天窗智能分拣机器人除

此以外，上汽通用还运用自动化设备，实现整托盘物料的自

动扫描、自动打包、自动短驳；自主研发无人拖车，在发运

端实现厂际间物料无人自动驳运；通过机运链的大规模应

用，提高物料接受端作业效率；运用自动扫描、整车立体库、

自动洗车等技术，提高整车物流操作效率；此外，还通过建

立硬件控制系统，实现对不同自动化设备日勺统一管理与控

制，初步实现无人化仓库H勺运作。四、难点及解决途径倪斌

表达，在上汽通用智能物流的推动过程中，许多新技术、新

模式在部门、公司甚至行业内都是初次尝试，无成熟方案可

供借鉴，面临诸多困难与挑战。针对这些技术难点，一方面,

上汽通用在部门内部成立了相应日勺平台化组织，集成部门各

类专家对技术难点进行集中攻关；另一方面，通过战略供应

商协同、产学研合伙等方式，借用各类外部资源日勺协助来进

行项目推动。此外，受到公司资源和人力条件的限制，不也

许所有物流系统和作业环节一起推动智能化，如何谋求技术

与成本之间日勺平衡，找准突破口，也是智能物流建设过程中

必须考虑日勺。上汽通用所追求的是精益的智能物流，用最低

H勺成本来实现最优的解决方案，所有新技术新模式的应用都

是为了最后能产生效益。因此，上汽通用在做好智能物流发

展全局规划后，梳埋整个业务流程中哪些业务有系统，找到

最核心的环节先试先行。例如，入厂物流和出厂物流最复杂,

所占物流成本也最多，虽然获得哪怕1%代I改善，都将带来

可观的效益，因此成为智能物流建设的重点。尚有某些相对

来说比较简朴易行的业务也可以率先尝试。简朴来讲，物流

智能化改造H勺环节就是，高收益、高回报及可以迅速产生效

益日勺业务先推动；某些规模比较大、难度也大日勺环节采用“小

步快跑，迅速迭代”的理念去推动。最后值得一提啊是，在

新技术的试点与验证过程中难免会走某些弯路，但上汽通用

公司管理层对于创新始终抱着容错的态度，容许试错，这使

有关人员放下包袱，大胆尝试，使改善项目得以迅速进展。

五、价值分析及将来展望对于智能物流体系建设给上汽通用

带来日勺价值，倪斌表达，上汽通用本来的物流体系基础夯实,

在智能物流体系建设过程中，每提高一小步都是一次大的突

破，目前的摸索达到了预期效果。上汽通用智能物流时不断

推动，可以精确对接需求与资源两端，全面对接产品设计、

制造