摘 要：汽車消費(fèi)者需求日趨個性化、多樣化，汽車產(chǎn)業(yè)的復(fù)雜性，包括眾多零部件的集成和生產(chǎn)流程的復(fù)雜性，給汽車生產(chǎn)物流帶來了諸多挑戰(zhàn)。文章從汽車企業(yè)視角出發(fā)，研究基于工業(yè)4.0的生產(chǎn)物流智能平臺，實(shí)現(xiàn)了一套倉儲物流系統(tǒng)、兩個物流執(zhí)行系統(tǒng)以及三項重要增值服務(wù)，全面覆蓋了汽車生產(chǎn)物流的各種業(yè)務(wù)場景。通過整合先進(jìn)的信息技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和人工智能技術(shù)，平臺可促進(jìn)汽車生產(chǎn)物流在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)流程和管理制度等方面進(jìn)行全方位的智能化升級，并通過實(shí)踐檢驗其效果顯著。

關(guān)鍵詞：汽車生產(chǎn)物流；工業(yè)4.0；人工智能；機(jī)器人

中圖分類號：F253；TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.02.011

Abstract： The demand of automotive consumers is increasingly personalized and diversified. The complexity of the automotive industry， including the integration of numerous components and the complexity of the production process， brings many challenges to automotive production logistics. From the perspective of automotive enterprises， the research is on the production logistics intelligent platform based on Industry 4.0， achieving one set of warehousing logistics system， two logistics execution systems， and three important value-added services， fully covering various business scenarios of automotive production logistics. Through the integration of advanced information technology， robotics ， and artificial intelligence technology， the platform can promote comprehensive intelligent upgrading of automotive production logistics in terms of data standards， business processes， and management systems， and the effect has been confirmed through practice.

Key words： automotive production logistics; Industry 4.0; artificial intelligence; robot

0 " "引 " "言

中國制造業(yè)的物流在經(jīng)歷了機(jī)械化和自動化的基礎(chǔ)上，正逐步進(jìn)入智能化階段。這一轉(zhuǎn)變得益于近年來人工智能[1]、物聯(lián)網(wǎng)[2]和大數(shù)據(jù)[3-4]等技術(shù)的迅猛發(fā)展，為制造業(yè)物流帶來了前所未有的變革，增強(qiáng)了國內(nèi)制造業(yè)在全球市場的競爭力。然而，由于制造業(yè)物流的離散性，以及核心智能技術(shù)受限于各個廠商，導(dǎo)致很多制造企業(yè)在引入智能物流時往往只針對特定場景的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用，缺乏統(tǒng)一的頂層設(shè)計和整體規(guī)劃。這種碎片化的技術(shù)應(yīng)用方式雖然能夠解決短期內(nèi)的業(yè)務(wù)問題，但卻難以形成完整的智能物流體系，限制了企業(yè)物流效率和服務(wù)水平的進(jìn)一步提升。

在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中，JIT、JIS、SPS等先進(jìn)生產(chǎn)物流模式的廣泛運(yùn)用已顯著提升了汽車生產(chǎn)的效率和物料管理的精準(zhǔn)度[5-7]。但隨著消費(fèi)者個性化需求的日益增長以及物料種類的不斷豐富，汽車生產(chǎn)物流正遭遇前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)物流模式主要依賴于人工叉車和牽引車等機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，通過人工執(zhí)行物流任務(wù)并形成閉環(huán)反饋。盡管這些機(jī)械化設(shè)備在提升物料搬運(yùn)效率方面起到了重要作用，但仍然存在明顯的不足之處。具體來說，隨著車型和物料種類的日益增多，傳統(tǒng)物流模式對人力資源的需求呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。這不僅推高了人工成本，而且在人力資源短缺的情況下，可能會對生產(chǎn)進(jìn)度造成不利影響[8]。同時，由于勞動強(qiáng)度較大，人工物流作業(yè)容易受到人為因素的影響，如疲勞、技能差異等，這些因素都可能對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量造成負(fù)面影響。此外，還存在因員工疏忽或信息傳遞不暢導(dǎo)致作業(yè)錯誤或延遲等問題。

工業(yè)4.0的概念自提出以來，已經(jīng)深刻地改變了制造業(yè)的面貌[9]。作為制造業(yè)的重要支柱，汽車產(chǎn)業(yè)在工業(yè)4.0的浪潮中迎來了轉(zhuǎn)型升級的契機(jī)。生產(chǎn)物流是連接供應(yīng)商、制造商和消費(fèi)者的關(guān)鍵紐帶，其智能化水平直接影響到整個供應(yīng)鏈的效率和競爭力。因此，從汽車企業(yè)視角去研究基于工業(yè)4.0的汽車生產(chǎn)物流智能平臺，對于推動汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。（見圖1）

1 " "基于工業(yè)4.0的汽車生產(chǎn)物流智能平臺研發(fā)

基于工業(yè)4.0的汽車生產(chǎn)物流智能平臺（以下簡稱IPLS平臺），通過整合先進(jìn)的信息技術(shù)、自動化技術(shù)和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)物流全過程的智能化管理。其核心目標(biāo)是促進(jìn)生產(chǎn)物流從數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)流程、管理制度等方面進(jìn)行全方位的智能化升級，從而提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營成本、增強(qiáng)供應(yīng)鏈的靈活性和響應(yīng)速度。

1.1 " "業(yè)務(wù)需求分析

在業(yè)務(wù)分析階段，首要任務(wù)是梳理和確定系統(tǒng)功能需求清單。這一過程涉及識別和分類各個業(yè)務(wù)場景下的具體需求，并將這些需求與相應(yīng)的業(yè)務(wù)對象關(guān)聯(lián)起來。接下來，通過對比分析不同功能需求，剝離出差異性，并識別出功能需求的共性。定義IPLS平臺所需提供的能力時，應(yīng)聚焦于這些共性功能，確保平臺能夠支持這些核心功能的實(shí)現(xiàn)。能力的定義應(yīng)涵蓋數(shù)據(jù)處理、流程管理、資源協(xié)調(diào)、決策支持等關(guān)鍵領(lǐng)域，以確保平臺能夠滿足生產(chǎn)物流的業(yè)務(wù)需求，同時具備一定的靈活性以適應(yīng)未來的擴(kuò)展和升級。（見圖2）

1.2 " "IPLS平臺架構(gòu)設(shè)計

1.2.1 " "平臺應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計（見圖3）

首先，通過詳細(xì)的業(yè)務(wù)分析，識別和分類各個業(yè)務(wù)場景下的具體需求，明確業(yè)務(wù)期望達(dá)成的能力。其次，將能力需求與相應(yīng)的業(yè)務(wù)對象關(guān)聯(lián)起來。最后，從業(yè)務(wù)對象的聚合度、服務(wù)顆粒度、能否獨(dú)立運(yùn)營和領(lǐng)域能力復(fù)用等各方面綜合權(quán)衡[10]，進(jìn)行平臺應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計。具體包括：一個倉儲管理系統(tǒng)，適配倉儲所有業(yè)務(wù)場景；兩個物流執(zhí)行系統(tǒng)，覆蓋物料拉動、機(jī)器人任務(wù)控制等業(yè)務(wù)場景；三大增值工具，由統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口平臺、統(tǒng)一指令平臺和統(tǒng)一數(shù)據(jù)分析平臺組成。

倉儲管理系統(tǒng)（簡稱WMS）通過高度自動化和智能化功能實(shí)現(xiàn)對倉庫全要素、全業(yè)務(wù)、全狀態(tài)的全面管理，涵蓋庫區(qū)庫位管理、各種物料跟蹤與管理等。在業(yè)務(wù)層面，系統(tǒng)覆蓋入庫、質(zhì)檢、移庫、出庫、盤點(diǎn)、翻包、堆垛、拆垛、揀料等操作，確保業(yè)務(wù)高效執(zhí)行。WMS系統(tǒng)細(xì)致管控物流狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對物料流轉(zhuǎn)的全程監(jiān)控，提供倉庫管理、倉庫作業(yè)管理、物料管理和庫存策略管理四大核心服務(wù)，以優(yōu)化倉庫資源配置、管理作業(yè)流程、跟蹤物料生命周期和制定科學(xué)庫存策略，平衡成本與服務(wù)水平。

物流執(zhí)行系統(tǒng)（簡稱LES系統(tǒng)）整合了入廠協(xié)同管理[11-12]與物料拉動管理[13]兩大模塊，以提升物流效率和生產(chǎn)協(xié)同性。入廠協(xié)同管理模塊優(yōu)化運(yùn)輸車輛從發(fā)運(yùn)至卸貨的整個流程，減少了由于信息不對稱引起的等待時間和道口擁堵。該模塊包括司機(jī)和車輛信息管理、預(yù)約入廠流程、生成預(yù)約碼、入廠通知、卸貨道口確認(rèn)、指示大屏顯示和物流記錄跟蹤等功能。物料拉動管理模塊則作為生產(chǎn)與物流之間的關(guān)鍵信息樞紐，涵蓋了從生產(chǎn)線補(bǔ)貨需求計算到物料需求池管理，再到拉動需求的組單和發(fā)布。該模塊支持多種物料拉動策略，包括內(nèi)排序單、外排序單、電子看板、SPS集貨揀料單和層級補(bǔ)貨指示，并可通過手動、外部系統(tǒng)、計劃性或預(yù)測性觸發(fā)等多種方式激活。

面對多品牌、多類型自動化倉儲硬件管理挑戰(zhàn)時，設(shè)計了設(shè)備任務(wù)管理系統(tǒng)（簡稱TCS系統(tǒng)），通過集中控制和處理設(shè)備任務(wù)，統(tǒng)一管理物流任務(wù)的生成和執(zhí)行，向不同品牌和類型的設(shè)備控制系統(tǒng)發(fā)送指令，從而提高設(shè)備執(zhí)行效率，降低管理復(fù)雜度和成本。

1.2.2 " "平臺技術(shù)架構(gòu)設(shè)計

結(jié)合生產(chǎn)物流的各個系統(tǒng)功能和應(yīng)用特點(diǎn)，設(shè)計云邊協(xié)同技術(shù)架構(gòu)模型，總體上分為展現(xiàn)層、服務(wù)層、設(shè)備控制層、能力開放平臺層和運(yùn)營管理層，如圖4所示。

展現(xiàn)層和服務(wù)層分離。展現(xiàn)層采用VUE前端框架，該框架具有雙向數(shù)據(jù)綁定、組件化開發(fā)、指令等優(yōu)點(diǎn)，可以提高開發(fā)效率和代碼可維護(hù)性，支持界面按場景、角色和用戶自由配置。服務(wù)層包括應(yīng)用服務(wù)、中臺服務(wù)和技術(shù)服務(wù)（PAAS和IAAS）。采用Spring Cloud“微服務(wù)架構(gòu)”[14-15]實(shí)現(xiàn)中間層分解，將入廠協(xié)同、倉儲管理、物料拉動、物流設(shè)備控制和運(yùn)營看板等開發(fā)成一個個獨(dú)立的應(yīng)用，以標(biāo)準(zhǔn)API方式對外開放服務(wù)。各個應(yīng)用服務(wù)之間通過HTTP協(xié)議進(jìn)行通信，支持REST API、RPC和消息隊列等多種通信方式。

IPLS平臺利用Nginx作為反向代理服務(wù)器，將用戶請求分散至不同后端服務(wù)，提升系統(tǒng)安全性。網(wǎng)關(guān)作為系統(tǒng)入口點(diǎn)，整合JWT鑒權(quán)、請求限流和熔斷策略，確保服務(wù)安全、穩(wěn)定和高可用。高可用部署策略可快速橫向擴(kuò)展以滿足不斷增長的用戶需求和數(shù)據(jù)壓力。NACOS集群提供服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)機(jī)制，簡化服務(wù)配置管理和更新，兼顧配置中心功能。數(shù)據(jù)存儲方面，平臺結(jié)合傳統(tǒng)MySQL和現(xiàn)代MongoDB數(shù)據(jù)庫，滿足不同數(shù)據(jù)存儲需求，保障數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠和高效性。此外，平臺整合Redis作為緩存中間件，加速數(shù)據(jù)訪問且減輕數(shù)據(jù)庫壓力；XXL-Job作為定時任務(wù)調(diào)度平臺確保任務(wù)可靠執(zhí)行與管理；RabbitMQ作為消息隊列中間件支持異步消息處理與服務(wù)解耦，提升系統(tǒng)整體性能和響應(yīng)能力。

1.2.3 " "平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計

在企業(yè)中，用戶往往關(guān)注自身信息資源的構(gòu)建和運(yùn)維，只關(guān)心與自己相關(guān)的系統(tǒng)，而忽視了企業(yè)整體經(jīng)營目標(biāo)的需要。然而，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)通常需要各業(yè)務(wù)板塊緊密協(xié)同合作[16]。舉例來說，如果質(zhì)量部門希望對產(chǎn)品中每個物料進(jìn)行精準(zhǔn)追溯，就需要物流部門在倉儲和配送環(huán)節(jié)增加供應(yīng)商生產(chǎn)批次管理、物料斷點(diǎn)管理等功能。如果不從企業(yè)整體視角去規(guī)劃數(shù)據(jù)流，很容易造成系統(tǒng)建設(shè)成為信息孤島。

IPLS平臺服務(wù)對象廣泛，涵蓋倉庫、工廠、質(zhì)量、采購、保衛(wèi)部、第三方物流等多個領(lǐng)域。這些服務(wù)需要與企業(yè)內(nèi)部的ERP（Enterprise Resource Planning）、MES（Manufacturing Execution System）、SRM（Supplier Relationship Management）、TMS（Transportation Management System）及QMS（Quality Management System）等系統(tǒng)頻繁進(jìn)行信息交互。因此，從整體管控的視角出發(fā)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)流的整體規(guī)劃，確保各系統(tǒng)之間信息的無縫集成和流通，如圖5所示。

1.3 " "關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

基于工業(yè)4.0的汽車生產(chǎn)物流智能平臺主要涉及到多種智能技術(shù)的配合，比如AGV（Automated Guided Vehicle）、SPS（Set Parts Supply）、AS/RS（Automated Storage and Retrieval System）、移動網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、云計算和物流仿真等技術(shù)。

1.3.1 " "AGV機(jī)器人自動搬運(yùn)技術(shù)

AGV是現(xiàn)代物流自動化的關(guān)鍵解決方案，它通過自動導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)貨物的高效流轉(zhuǎn)和精準(zhǔn)配送[17]。AGV的種類繁多，包括牽引式、叉車式、背負(fù)式等，不同類型的AGV適用于不同的工作場景和業(yè)務(wù)需求。企業(yè)在選擇類型時，需要緊密結(jié)合自身業(yè)務(wù)需求，從載荷能力、導(dǎo)航方式、路徑規(guī)劃和擴(kuò)展性等維度綜合評估并確定最合適的AGV類型。在引入AGV系統(tǒng)的過程中，供應(yīng)商一般會配套AGV控制系統(tǒng)，由WCS（Warehouse Control System）和RCS（Robot Control System）兩大模塊組成。WCS負(fù)責(zé)AGV的實(shí)時調(diào)度和控制，包括任務(wù)分配、路徑規(guī)劃、交通管理以及狀態(tài)監(jiān)控等功能，確保倉庫內(nèi)物流設(shè)備的高效協(xié)同工作。RCS則專注于AGV機(jī)器人的精細(xì)控制，精確執(zhí)行啟動、停止、加速、減速、轉(zhuǎn)向等動作，以應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境下的交互挑戰(zhàn)，如實(shí)時避障和精準(zhǔn)導(dǎo)航，從而保障AGV在多變的工作環(huán)境中安全、準(zhǔn)確地完成既定任務(wù)。

從汽車企業(yè)業(yè)務(wù)價值應(yīng)用視角看，需將不同品牌和類型的AGV機(jī)器人緊密集成到生產(chǎn)物流活動中。需要IPLS平臺集中處理倉儲物流日常業(yè)務(wù)，向WCS發(fā)出貨物移動指令，再由其控制設(shè)備執(zhí)行具體操作。提供黑盒、白盒等兩種系統(tǒng)對接方式。黑盒方式指由WCS系統(tǒng)對貨位、存儲策略、物流任務(wù)生成和執(zhí)行進(jìn)行管理，IPLS平臺不對無人倉的貨位等細(xì)節(jié)進(jìn)行管控，而是把無人倉當(dāng)作一個大的貨位，僅僅管理物料賬務(wù)。白盒方式指由智能平臺對貨位、存儲策略、物流任務(wù)生成和執(zhí)行進(jìn)行管理，WCS僅充當(dāng)執(zhí)行任務(wù)的角色。（見圖6）

1.3.2 " "SPS集配上線技術(shù)

SPS單臺車物料配送模式[18-19]是一種高效的物料配送方式，通過精準(zhǔn)控制物料供給，確保生產(chǎn)線上各工序能夠準(zhǔn)時獲取所需部件，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)和提高生產(chǎn)節(jié)拍。SPS運(yùn)行流程包括集配區(qū)補(bǔ)料、單臺套物料揀配、AGV配送上線、AGV與臺車分離和空臺車回收。

在實(shí)現(xiàn)SPS集配物流系統(tǒng)時，確保數(shù)據(jù)流的順暢和準(zhǔn)確傳遞是實(shí)現(xiàn)高效物流管理的關(guān)鍵。這不僅需要在物理層面上進(jìn)行集配區(qū)規(guī)劃、存儲貨架設(shè)計和SPS料車設(shè)計等工作，更重要的是要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的上下貫通，確保信息在MES、IPLS、SPS防錯指示等不同系統(tǒng)之間無縫傳遞。

IPLS平臺作為物流中央控制中心，具有兩大作用：一是對接上游MES系統(tǒng)，實(shí)時獲取生產(chǎn)順序計劃，并轉(zhuǎn)化為單臺車的物料需求，傳遞至SPS防錯指示系統(tǒng)；二是實(shí)時獲取SPS集配區(qū)域的物料庫存，測算庫存對未來集貨需求的支持狀況，提前生成物料拉動任務(wù)指令，通過機(jī)器人控制系統(tǒng)驅(qū)動AGV實(shí)現(xiàn)物料的逐層、自動補(bǔ)貨。SPS防錯指示系統(tǒng)則一般由硬件供應(yīng)商配套提供，通過控制料架上安裝的指示燈、顯示器來為揀料人員指示正確的揀料信息，防止揀料人員發(fā)生錯配、漏配。（見圖7）

1.3.3 " "AS/RS自動存取貨架技術(shù)

AS/RS自動存取貨架技術(shù)是集成了機(jī)器人和計算機(jī)控制的先進(jìn)倉儲解決方案，旨在通過自動化方式實(shí)現(xiàn)倉庫內(nèi)物品的存儲和檢索，以提高操作效率、降低人為錯誤并優(yōu)化整體倉庫管理。AS/RS系統(tǒng)主要由AGV、堆垛機(jī)和設(shè)備控制系統(tǒng)組成。堆垛機(jī)配備有伸縮臂或穿梭器，沿軌道移動至指定存儲位置。設(shè)備控制系統(tǒng)接收來自IPLS或ERP系統(tǒng)的指令，精確控制堆垛機(jī)的動作。

IPLS平臺在AS/RS中扮演著核心角色，負(fù)責(zé)管理庫存水平、追蹤物品位置并生成揀選及補(bǔ)貨指令。它與AS/RS控制系統(tǒng)緊密配合，確保正確的物品被及時取出并送達(dá)到指定位置。

1.3.4 " "移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

移動化作業(yè)通過PDA（Personal Digital Assistant）或手機(jī)App等移動終端的支持，極大地提升了物流管理的效率和準(zhǔn)確性。這種技術(shù)的應(yīng)用，使得物流人員能夠在倉庫的任何位置進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)錄入和查詢，無需回到固定的工作站，從而實(shí)現(xiàn)了更加靈活高效的物流管理。例如，在收貨環(huán)節(jié)，物流人員可以直接在貨架前掃描貨物的條形碼或二維碼，系統(tǒng)便能自動識別出貨架上的商品信息，并生成相應(yīng)的收貨記錄。這些記錄包括商品的名稱、規(guī)格、數(shù)量等關(guān)鍵信息，可以實(shí)時更新到倉庫管理系統(tǒng)中。

IPLS平臺的App應(yīng)用支持多種操作系統(tǒng)，包括Android、iOS、Windows CE等，這種跨平臺的兼容性極大地提高了物流管理的靈活性和便捷性，使得物流人員可以在不同的設(shè)備上享受到一致的用戶體驗和功能支持。對于Android和iOS設(shè)備，IPLS平臺的App應(yīng)用可以通過各自的應(yīng)用商店下載安裝。對于Windows CE設(shè)備，IPLS平臺的App應(yīng)用同樣提供了支持。Windows CE是一個專為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的操作系統(tǒng)，雖然其市場份額相對較小，但在某些特定的工業(yè)環(huán)境中仍有一定的應(yīng)用，IPLS平臺通過提供對Windows CE的支持，確保了物流管理系統(tǒng)的廣泛適用性。

1.3.5 " "信息集成技術(shù)

開發(fā)ODS統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口服務(wù)模塊，整合數(shù)據(jù)庫直連、API主動訪問、API被動調(diào)用和Excel導(dǎo)入等不同的數(shù)據(jù)接入方式。此外，ODS平臺通過協(xié)議適配、報文轉(zhuǎn)換、API認(rèn)證對接、數(shù)據(jù)映射和接口配置等功能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部業(yè)務(wù)解耦和服務(wù)集成，開放API為外部調(diào)用方提供便捷數(shù)據(jù)訪問。ODS平臺還實(shí)現(xiàn)了接口的集成和監(jiān)控管理，通過目錄管理、權(quán)限管理等功能，統(tǒng)一管理開放的業(yè)務(wù)能力，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全。

開發(fā)OIS統(tǒng)一指令服務(wù)模塊，負(fù)責(zé)與下游設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在實(shí)際運(yùn)作中，當(dāng)一個任務(wù)被創(chuàng)建并發(fā)送到OIS平臺時，任務(wù)調(diào)度模塊會根據(jù)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)和能力來分配任務(wù)。一旦任務(wù)被分配給某臺設(shè)備，通信模塊會通過標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議向該設(shè)備發(fā)送指令。設(shè)備執(zhí)行任務(wù)的同時，狀態(tài)監(jiān)控模塊會實(shí)時收集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送回平臺。數(shù)據(jù)分析模塊對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成有用的信息供管理員參考。如果在任何時候出現(xiàn)異常情況，安全模塊會介入，采取相應(yīng)的措施來保護(hù)系統(tǒng)的安全。

1.3.6 " "數(shù)據(jù)分析技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)化，支持企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。采用了多元化的數(shù)據(jù)入湖策略，以確保數(shù)據(jù)的完整性和時效性。首先，利用ETL工具進(jìn)行批處理，定期將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)從源系統(tǒng)抽取、清洗和轉(zhuǎn)換后導(dǎo)入數(shù)據(jù)湖，為歷史數(shù)據(jù)分析提供支持。其次，部署了Kafka流處理引擎，實(shí)現(xiàn)了對實(shí)時數(shù)據(jù)流的持續(xù)捕獲和導(dǎo)入，確保了數(shù)據(jù)的實(shí)時性。此外，引入了基于日志的CDC技術(shù)，實(shí)時追蹤數(shù)據(jù)變更，從而快速獲取最新的數(shù)據(jù)更新。最后，通過IPLS平臺提供的API接口直接將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)湖。

在數(shù)據(jù)湖[20]的基礎(chǔ)上，構(gòu)建OSS統(tǒng)一的物流數(shù)據(jù)分析平臺，包括運(yùn)營看板和BI報表兩大模塊。運(yùn)營看板通過實(shí)時數(shù)據(jù)展示，幫助管理層監(jiān)控關(guān)鍵運(yùn)營指標(biāo)。BI報表則提供了深入的數(shù)據(jù)洞察，支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和報告生成。OSS平臺的開發(fā)，遵循敏捷開發(fā)原則，確保了可擴(kuò)展性和適應(yīng)性，以滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)字化運(yùn)營。

2 " "IPLS平臺實(shí)踐驗證

四川成都的L汽車制造企業(yè)是本項研究的合作單位和實(shí)驗應(yīng)用場所，該企業(yè)負(fù)責(zé)4個品牌、7款系列車型的生產(chǎn)，是多品牌、多車型混流生產(chǎn)的典型工廠。其生產(chǎn)物流管理面臨的挑戰(zhàn)在于上萬種零部件的多樣性和超過400家供應(yīng)商的協(xié)同。通過IPLS平臺，實(shí)現(xiàn)了從入廠、收貨、質(zhì)檢、上架、下架到配送全過程的智能化升級。以下為IPLS平臺應(yīng)用的部分業(yè)務(wù)場景介紹。

2.1 " "物料自動搬運(yùn)

IPLS平臺與各廠商的設(shè)備控制系統(tǒng)集成，調(diào)度AGV機(jī)器人完成各種業(yè)務(wù)類型的物料搬運(yùn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)收貨、上架、送檢、庫內(nèi)移動、配送上線等全物流環(huán)節(jié)的“無人化作業(yè)”，徹底解決了以下業(yè)務(wù)痛點(diǎn)。

第一，成本問題。一個叉車司機(jī)一天工作8個小時，對于高產(chǎn)工廠需要每天三班倒，需要配置足夠數(shù)量的叉車司機(jī)，同時會因一些不可控因素，要求叉車司機(jī)頂班、加班等。

第二，質(zhì)量問題。人工叉車手動作業(yè)，效率較高，但是重復(fù)和高強(qiáng)度以及連續(xù)不斷的工作容易導(dǎo)致疲勞和精度下降。操作失誤或注意力不集中可能導(dǎo)致貨物混亂或損壞，增加生產(chǎn)停線風(fēng)險。叉車司機(jī)辭職率高，倒班工作和枯燥操作是主要原因，人員配置錯誤可能導(dǎo)致物流業(yè)務(wù)中斷，影響生產(chǎn)運(yùn)行。

圖8以物料收貨流程為例，詳細(xì)說明了如何實(shí)現(xiàn)物料的自動搬運(yùn)。

IPLS平臺定位為生產(chǎn)物流控制中心，IPLS平臺與各廠商WCS系統(tǒng)集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了物料搬運(yùn)作業(yè)的自動化和智能化。這種方式不僅有效降低了L企業(yè)的物流運(yùn)營成本，還提高了生產(chǎn)物流系統(tǒng)的整體效率和靈活性，使得物流能夠更加智能化地應(yīng)對生產(chǎn)變化和需求波動。

2.2 " "貨到人揀選

L企業(yè)每天生產(chǎn)500輛汽車，生產(chǎn)節(jié)拍為1.2分鐘下線一臺車，每天需配送上萬箱物料至生產(chǎn)線，這使得物料的揀選和配送工作量巨大。過去，L企業(yè)采用的是傳統(tǒng)的“人找貨”模式，每次揀選任務(wù)涉及30箱物料，包括找料、揀料、移入上線待發(fā)區(qū)等步驟，按照傳統(tǒng)方式大約需要30分鐘完成一次任務(wù)，要求現(xiàn)場配置大量人員才能確保生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。

IPLS平臺提供了上架、下架和盤點(diǎn)工作站，并與各廠商WCS系統(tǒng)集成，通過智能調(diào)度AGV實(shí)現(xiàn)了“貨找人”模式[21-22]，從而顯著提升了物流揀選效率。通過這種智能化的物料揀選方式，工廠能夠更高效地完成揀選任務(wù)，減少人力投入，提升生產(chǎn)線的運(yùn)作效率和穩(wěn)定性。（見圖9）

2.3 " "SPS集配區(qū)動態(tài)庫位管理

與國內(nèi)大多數(shù)汽車廠商依賴傳統(tǒng)方式向SPS集貨區(qū)補(bǔ)貨不同，通過IPLS平臺智能調(diào)度AGV完成物料從存儲區(qū)向SPS緩存庫位、SPS備用庫位、SPS使用庫位的逐層、自動補(bǔ)貨。這種方式要求物流各環(huán)節(jié)與生產(chǎn)線更全面、更快速地進(jìn)行信息協(xié)同。圖10展示了SPS集配區(qū)補(bǔ)貨業(yè)務(wù)場景，通過這種先進(jìn)的物流管理方式，實(shí)現(xiàn)了更高水平的物料配送效率和生產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)需求。

2.4 " "信息協(xié)同管理

生產(chǎn)物流在實(shí)踐中需要與相關(guān)業(yè)務(wù)密切合作，以實(shí)現(xiàn)更高的附加值。首先，通過將IPLS平臺與MES系統(tǒng)緊密集成，實(shí)時計算生產(chǎn)對物料的需求計劃并生成準(zhǔn)確的物料拉動指令，指導(dǎo)物流現(xiàn)場有序操作，實(shí)現(xiàn)了倉儲物流與生產(chǎn)的緊密融合。其次，通過IPLS平臺與QMS系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了收貨、質(zhì)檢、上架等環(huán)節(jié)信息的實(shí)時共享，將倉儲物流與質(zhì)量管理融為一體，顯著縮短了質(zhì)檢周期，間接確保了現(xiàn)場生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，IPLS平臺與TMS系統(tǒng)的整合實(shí)現(xiàn)了倉庫卸貨道口與貨運(yùn)車輛的信息協(xié)同，提前預(yù)約入廠，大幅提升了卸貨效率。最后，通過將IPLS平臺與ERP系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了信息流、物流和資金流的整合，提升了賬務(wù)處理的準(zhǔn)確性，縮短了結(jié)算周期。

3 " "結(jié) " "語

智慧物流的快速發(fā)展得益于現(xiàn)代信息技術(shù)和智能裝備的廣泛應(yīng)用，這不僅提高了物流行業(yè)的自動化、無人化和智能化水平，而且成為推動物流業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素?！丁笆奈濉爆F(xiàn)代流通體系建設(shè)規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)了加快智慧物流發(fā)展的必要性，其中智能倉庫管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用是關(guān)鍵。這些系統(tǒng)通過集成倉儲信息、挖掘數(shù)據(jù)價值、實(shí)現(xiàn)跟蹤與共享，確保了物流環(huán)節(jié)的無縫對接和訂單的精確處理。在實(shí)際操作中，智能倉庫利用堆垛機(jī)器人、語音識別系統(tǒng)、自動包裝機(jī)械等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了貨物的自動化和智能化搬運(yùn)、揀選、包裝和盤點(diǎn)，極大地提升了倉庫作業(yè)的效率。國家發(fā)展改革委和商務(wù)部聯(lián)合推廣的京東上海亞洲一號物流基地等示范項目，展示了智能化倉儲物流的先進(jìn)模式，這些項目不僅引領(lǐng)了中國倉儲設(shè)施向智能化轉(zhuǎn)型，也成為“互聯(lián)網(wǎng)+”智能倉儲的典范。通過這些舉措，中國的物流行業(yè)正朝著更加高效、智能的方向邁進(jìn)，為經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展提供了有力支持。

通過對汽車企業(yè)生產(chǎn)物流業(yè)務(wù)的全面調(diào)研，綜合考慮業(yè)務(wù)對象的聚合程度、服務(wù)顆粒度、獨(dú)立運(yùn)營能力和領(lǐng)域能力復(fù)用等方面，我們進(jìn)行了IPLS平臺頂層架構(gòu)設(shè)計。這一設(shè)計實(shí)現(xiàn)了一套倉儲物流系統(tǒng)、兩個物流執(zhí)行系統(tǒng)以及三項重要增值服務(wù)，全面覆蓋了汽車制造業(yè)物流的各種業(yè)務(wù)場景，并取得了顯著的應(yīng)用效果。IPLS平臺實(shí)現(xiàn)了從物料收貨、質(zhì)檢、上架、揀料到配送上線等全流程的機(jī)器人、人工智能和移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)全面應(yīng)用。IPLS平臺對智能技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，且經(jīng)過實(shí)踐檢驗效果顯著。此外，IPLS平臺的設(shè)計理念和實(shí)踐成果為類似系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用提供了重要的參考價值。

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