现代物流技术在汽车工厂库存管理中的应用探索

库存管理对企业运营效率有着至关重要的影响。伴随着制造业信息化和智能化的发展，越来越多的企业正在运用先进的技术来改进其库存管理。以一汽-大众佛山工厂为例，本文旨在探讨库存管理流程中面临的主要问题，并研究如何借助现代物流技术来优化库存管理，利用数字化、自动化和智能化的方法，克服传统管理模式的局限性，从而实现更加科学和高效的库存管理体系。

　　当前，汽车制造业正面临着严峻的考验，“高品质、低成本”已成为传统汽车制造商努力的方向。有效的库存管理不仅有助于降低企业的库存成本，还能加速资金的流动，因此，传统汽车企业迫切需要通过库存管理的信息化来革新，采用新技术替代传统的管理方法，以此来减少人力资源的消耗，降低信息错误和延迟的风险，确保库存量和品种与实际需求相匹配，从而不断完善库存管理体系并整体提升管理水平。

　　以一汽-大众佛山工厂为例，该工厂从其内部物流的库存管理流程入手，深入剖析了现存的问题，诸如库存成本高昂、零部件种类繁多、流程复杂、人员配置多且流动性强等因素导致了各个环节中的人力和时间浪费，使得运营效率和质量都有待进一步提高。自2017年起，佛山工厂以库存管理中的各个关键步骤——如入厂物流、卸货验收、货物上架与下架、储存、盘点、拣选、备货、配送、上线以及空箱回收——作为切入点，从自动化、数字化和智能化的角度出发，优化管理流程并对相关设备进行了升级。此举旨在实现操作层面上的智能仓储与运输，以及管控层面上的智能调度与分析，最终达到库存管理决策的可视化和协同化。

01零件收货/入库

　　一汽-大众佛山工厂处理着多达一万种以上的零部件。在库存管理中，收货入库是一个至关重要的环节，它涉及到商品的数量和质量检查、识别以及信息记录等工作，直接影响到库存的可靠性和数据更新的及时性。

　　传统的收货入库方式依赖于人工扫描条形码，此过程需要执行盖章、扫描以及撕取看板标签等一系列步骤，这不仅造成了大量的动作浪费和流程等待时间，还可能导致零部件在入口处长时间滞留，甚至引发积压，无法迅速入库。此外，由于收货入库流程复杂，需要人工完成订单接收、收货、验货、上架等多道工序，导致入库周期较长，容易发生漏扫或误扫的情况，进而使库存信息失真，增加了库存管理的风险。

　　为了解决这些问题，一汽-大众佛山工厂引入了RFID技术来优化收货入库流程。具体做法是在零件的看板条码上绑定RFID标签，并将其固定在装运零件的器具或转运车上。当叉车搬运装载零件的器具通过卸货口时，地面感应器会触发RFID阅读器读取标签信息，并发送射频信号，解码后的信息将被传输至管理系统，自动创建零件及其器具的入库记录，实现了卸货时的自动入库登记。目前，佛山工厂已经部署了超过20套RFID设备，涵盖了大多数的看板零件管理。

图1 零件入厂流程

图2 RFID工作原理

　　在零部件入厂阶段，一汽-大众佛山工厂创新地引入了RFID技术，建立了一个名为“滴滴”的卡车智能任务调度系统，这是业内首个利用远程系统与RFID定位技术来进行卡车调度的解决方案。该系统能够自动识别并匹配卡车的车牌号码，对其进行任务排序，并按照既定规则将指令发送到调度区域的显示屏以及司机的移动设备上。厂区内安装的RFID系统可以精准地追踪卡车的位置，从而在整个作业周期中实现路径闭环管理。

　　通过应用RFID技术，佛山工厂实现了收货流程的自动化，可以同时识别多种零部件，提高了入库和仓储的效率。此外，RFID技术还显著提升了零件识别的准确性和及时性，确保了零件批次、入库日期等信息的完整记录，并能自动匹配优先出库的批次，严格执行“先进先出”的原则。这一技术有效解决了传统纸质条码标签易损坏、人工操作复杂且容易出错的问题。在收货入库的过程中，RFID技术确保了各种零部件能够顺利入库，并实现了对它们的实时监控与追踪，这对于优化库存管理至关重要。

02零件存储

　　零件存储环节对库存管理的成效和成本具有直接关系，存储容量决定了库存中零件的种类和数量;存储方式影响着仓库的容量利用率和库存的周转率;优化的存储设备可以提升货物的存取效率和准确性;合理的设计还能确保零件的质量和安全。

　　在一汽-大众佛山工厂内，传统的存储方式采用背靠背贯通式布局，堆垛高度较低，导致了空间利用不足，引发了存储容量不够、零件堆放杂乱等问题;上下架操作完全依赖人工，没有明确的存取规则，缺乏有效的记录，常常会出现零件“乱放、误放”的情况，给拣选和盘点带来了麻烦;而对于高价值、易损的零件而言，存储环节中的丢失和损坏现象更是带来了大量的成本浪费。

　　为了改善这些问题，一汽-大众佛山工厂在2021年启用了行业中最复杂的自动化立体仓库智能存储系统，将平面存储扩展到了立体空间。该系统采用了自动化存储与检索系统(AS/RS)和Shuttle技术，实现了AGL-AKL之间的联动，并且能够处理多种尺寸的货物。在上架过程中，到达的零件无需人工重新包装或扫描，可以直接通过自动扫描上架;而在出库环节，则与生产线相连，大件库在生产线收集到过车信号后转化为零件消耗，自动向仓库请求补货，而小件库则将要货信息按照路线分批快速拣选并出库;此外，系统还会根据零件的消耗情况以及距离出库口的远近对零件和货位进行热度分类。自动化立体库还配备了堆垛机、穿梭车、RGV(轨道搬运车)、拆盘机等多种设备，能够满足不同类型零件的运输需求。

图3 立体库AS/RS技术

图4 RGV整托零件及空托盘输送

图5 拆盘机、叠盘机

　　通过采用立体仓库存储方案，厂内的存储位置增加了数万个，库存能力成倍增长，同时更高效地利用了仓库的空间资源。实现了货物存取的自动化，大幅减少了对人工的依赖，显著提升了出库效率。自动化存储与检索系统确保了货物存放位置的准确性和数量的精确性，同时也增强了货物的安全性，减少了意外损失和损耗的发生。

　　由于厂内存储容量的增加，外部第三方仓库的需求被取消，简化了零部件入厂的流程，提高了周转效率。立体仓库通过智能化管理和自动化的物料搬运，不仅增加了仓储系统的吞吐能力，还提高了库存的周转率，对于整体库存管理效益的提升起到了决定性的作用。

03拣选/备货

　　超市备货环节涉及多种零部件的拣选，是整个库存管理过程中最为复杂的部分，直接影响到库存管理的准确性和及时性，同时也对整体效率和成本控制产生重大影响。传统的物流拣选方式是“人找货”，即工作人员需根据订单在仓库中步行寻找所需的零部件，这种方式导致多次停靠和长距离行走，耗费了大量的人力和时间，拣选效率低下，且容易出错，影响库存数据的准确性和后续流程的顺畅;此外，这种方式还占用了宝贵的仓库空间用于备货，增加了仓储成本;并且，人工拣选难以应对订单量波动，无法作出及时准确的调整。

　　为了解决上述问题，一汽-大众佛山工厂推出了“超市2.0”，即业内首个“货到人”拣选模式。超市2.0通过集成系统和统一的软件架构，应用了结合“视觉导航+惯性导航”的智能AGV(自动引导车)。借助智能算法进行动态路径规划，实现了自动化排序拣选。AGV能够精准定位并搬运存放在超市内的货物至备货口，备货员只需在备货口等待AGV送来的货物即可完成拣选工作。

图6 一体化软件架构

图7 智能化AGV定位

　　针对像天窗这样重型且体积大的零部件，佛山工厂进一步升级到了“超市3.0”，即业内首创的“货到机器人”拣选模式。在这个模式下，AGV(自动引导车)将天窗等大型零件运送至机器人工作站旁，然后通过“机器人+视觉系统”来完成零件的自动拣选和排序。备货完成后，AGV再次负责将零件运送至生产线，通过与线边机械手的信号对接，实现空箱的自动堆叠和返空，从而达到了完全无人化的备货作业。

　　在拣选过程中，佛山工厂还采用了防错的灯光拣选系统(如图8所示)和语音指导拣选技术，以辅助工作人员进行排序件的备货工作。

图8 无差错拣选

　　可以说，超市2.0/3.0通过自动化拣选设备、实时数据采集分析、仓库布局优化等，使零件存储、备货、排序、拣选环节更加智能、便捷、高效，实现了零件的智能化仓储管理、自动化排序、人性化拣选，提高了零件拣选准确率及效率，节省仓储空间，动态掌握库存情况，实现库存管理可视化。

04配送/上线

　　零件的配送及上线是库存管理的最后一个环节，它支持着生产线的运作，并决定了库存管理的整体流程是否能够形成完整的循环。传统的搬运和配送方式容易导致错误配送、数量不准确或零件损坏等问题，进而引起生产延误甚至是质量问题;同时，厂内物料的流动路径较长，停滞时间久，物料调动周期延长，对生产线的响应速度较慢;加之长距离配送、频繁的运输、包装及保护要求等因素，都会增加库存的成本。

　　为了优化传统的配送方式，一汽-大众佛山工厂已经广泛采用了AGV(自动引导车)进行配送，但是其配送模式仍然主要是基于牵引车上线或传统的磁条导航，配送路线、节奏和器具都是固定的，存在较多的等待浪费，同时因为零件种类繁多，这种方法也无法满足混合生产线的灵活需求。

　　2022年，一汽-大众佛山工厂启动了AntS配送先导项目，旨在解决生产线“最后100米”的自动化配送难题。佛山工厂首次在生产线旁边引入了智能AGV共享的理念——即共享配送路径、共享配送设备、共享配送载具。通过系统的智能调度和任务分配，打破了备货、超市、上线环节之间的壁垒，使用中间载具来实现不同配送任务共用同一路线和载具，多种物料可以共享配送，这大大提高了AGV的利用率和配送效率，实现了厂内的无人化配送(如图9所示)。

图9 AntS配送模式

　　AntS配送覆盖所有零件，与现有的要货系统进行一体化打通，实现自动化零件要货与配送。线旁看板零件由PCC系统根据过车信息自动要货(如图10)，叉车司机根据车载终端收到的系统要货信息进行备货;准时化零件由叉车司机根据到货顺序，卸货后直接备货至载具上，由智能分配的AGV做线边接驳，按照最优规划路线进行配送;再由AGV将线旁产生的空箱返回至备货站点。要货环节也引入RFID技术，由生产线上的读取器读取车身的RFID条码，定位车身，根据零件明细表进行拆车(如图11)，计算零件消耗，生成要货信号。相比传统的人工巡线发现空箱、扫描空箱要货，大幅节省了人工行走浪费，也减少了漏要错要的情况。

图10 PCC要货流程

图11 RFID自动拆车

　　AntS AGV配送(如图12)可对零件进行精确导航和定位，减少人为配送误差，提高库存准确性;通过智能规划和调度，优化零件存储方式，提高库存空间利用率;搭载物流追踪和监控系统，实时采集零件出入库、位置及库存量信息，提高库存管理精确性和可控性;根据生产线需求灵活调度，精确匹配零件上线需求，优化库存周转率。

图12 AntS AGV智能配送

　　对于制造企业而言，科学合理的物料库存管理能够保障生产经营顺畅、减少成本投入、促进资源调动、提高客户需求响应度。不过，库存管理的过程往往存在诸多痛点，例如过于依靠人工管理，信息化程度不足，数据处理不准确不及时，缺乏科学透明的监管流程，面对供应链整体波动时，库存预测难以精准，导致库存短缺或积压，无法灵活应对市场变化和客户需求。面对日益激烈的竞争和降本需求，企业需对库存管理这一关键环节进行优化改进，将现代物流技术与库存管理各流程结合，以实现信息化、自动化、智能化管理，突破传统管理手段的瓶颈，更好地满足企业生产需求，提升运营效益。

　　一汽-大众佛山工厂经过近五年的技术改进与项目实施，在库存管理技术应用方面已取得显著成果，其中多项均为行业首创，如超市2.0、天窗机器人、AntS智能配送等。在多种物流技术的支持下，库存管理各环节实现了协同化、自动化、智能化升级，大大降低了库存管理的成本，提高了仓库的经济效益;其仓库利用率、质量保证率、安全率、仓储成本、全员劳动生产率等指标，均有显著提升;并且，使各流程运行效率得到提高，保证出货合理、数量准确、质量完好，提升了物流备货、供货的可靠性;最终实现更加精益、高效的库存管理，为工厂物流和生产运营提供了强有力的支持。

　　未来，一汽-大众佛山工厂将从“入口+超市+生产线”三个节点、“入库+配送”两个过程出发，在装卸、存储、拣选、上线等关键环节引入各类先进的技术手段，以数据治理与流程升级为支撑，继续推动库存管理自动化、信息化、智能化，促进物资的标准化、精细化管理，与供应链上下游环节协同共享，实现低成本、高效率、高质量、高柔性。