编者按：近年来，《“十四五”智能制造发展规划》深入实施，我国智能制造发展取得显著成效。国家智能制造专家委员会特设“走进智能制造，助力产业升级”专栏，带您深入了解我国智能制造的优秀成果。在行业场景篇中，您将看到各类智能制造优秀场景的实际案例，包括它们的项目背景、技术路线和实施效果等。这些行业场景的成功经验将为其他企业提供宝贵的借鉴，推动整个行业的发展。

近年来，在党中央、国务院的坚强领导下，汽车行业以场景应用为牵引，以模式变革为探索方向，以质量效益提升为目标，加速形成新质生产力，推动智能制造取得长足进步，有效促进了行业高质量发展。为进一步助力汽车智能制造发展，中国汽车工程学会数字化与智能制造工作委员会联合汽车行业国家智能制造示范工厂，总结行业共性需求、技术路线和发展成效，提炼形成汽车行业智能制造典型场景指南,本期典型场景为智能仓储。

一、场景概述

1.业务背景

汽车企业的仓储管理是指整车或零部件企业针对存储原材料、成品、生产辅料、包装材料等物资的场所进行必要的管理，保证其存储条件和环境满足储存物资的需求，配合工厂生产计划对物资的出入库、库存量水平、库存天数、库存周转率、资金周转率等进行最优配置。

2.痛点需求

（1）汽车整车或零部件企业的传统仓储管理模式简单，以静态管理为主，根据生产制造的需要，对于零部件、半成品、最终产成品进行临时堆放保管，功能单一。
（2）仓储管理只是仓库内部的一些作业活动，比如收货、拆包、上架、拣货、包装等。
（3）对于仓储布局、作业动线规划、库存管理方法等不够重视，缺少对仓储自动化搬运技术的引入。
亟需使用智能仓储管理办法来实施构建智能仓储场景，协调各个业务环节的运作，规范物流管理秩序，提高仓储管理效率，节省劳动力和库存空间，从而降低运营成本，增强企业市场竞争力。

3.建设内容

汽车行业智能仓储场景是指汽车整车或零部件企业在产品生产和流通过程中，利用仓储场所及相关配套智能化物流设备，基于仓储管理的需求预测、移动计算、运筹仿真、数据挖掘、物联网、自动控制、视觉识别、单元化包装等技术，应用智能仓储管理系统，实现零部件、半成品、最终产成品等物料的收货作业、储位推荐、入库搬运、储存作业、存货管理、盘点作业、订单处理、分拣作业、出库搬运、上线供给、结算管理等执行过程的自动化和数字化，提升现场作业效率，优化仓储运营绩效水平，及时发现和消除仓储安全隐患。

4.实施步骤

整车及零部件企业单库区实施智能仓储场景改造的周期约为2～6个月；单车间实施智能仓储场景改造的周期约4～12个月；单工厂实施智能仓储场景改造的总周期约8～18个月。智能仓储场景实施方案主要有项目规划、项目实施、项目运营、效果评价等4个步骤。
（1）项目规划：主要开展项目可行性和收益性论证。注重系统性、先进性和经济性等方面的问题，还需考虑环境安全性和工程技术方面的问题。
（2）项目实施：软件系统主要开展定制开发、模块单元测试、关联系统联通测试、制定集成测试方案、准备集成测试数据和集成测试、优化系统设计等工作；硬件系统主要开展需求分析、设备选型、设备生产、到货安装、联调调试、集成优化等工作。
（3）项目运营：汽车行业智能仓储场景的运营模式常见有两种，一是以制造企业为主导的管理运营模式，制造企业负责场景日常运行管理、软硬件设备设施的维护、处理运营过程中故障事件。二是制造企业将仓储环节外包给第三方物流公司，以第三方物流公司为主导进行管理运营的模式。第三方物流公司负责场景日常运行管理、软硬件设备设施的维护、处理运营过程中故障事件。企业可结合自身的物流模式、供应商合作策略进行选择适合自身的智能仓储运营模式。
（4）效果评估：对于智能仓储场景实施效果评价的目的是在满足仓储业务基本需求的前提下，提高整个系统的运行效率。

5.实施基础

智能仓储场景的实施需要具有清晰的业务流程、关联数据、软硬件设施等基础。
（1）业务流程基础：在实施智能仓储改造前，应对现有业务流程进行必要评估，实现流程规范化、标准化。如工艺与生产管理流程、仓储标准作业流程、仓储异常处理流程、设备故障维修流程、灾害备案及恢复流程。
（2）数据基础：应具有工艺数据、仓库数据、库存数据、任务数据、报工数据、规则数据等，并配有数据存储和处理系统，包括数据库、数据分析平台等，以支持仓储管理实时监控和智能分析。
（3）软件基础：应开发或采购仓储管理软件，仓储软件具备库存管理、物料追踪、任务调度优化、设备协同等功能。
（4）硬件基础：智能仓储需要能自动存储、取出物料的硬件设备，如将货物输送到指定上料机/下料机的智能AGV叉车、穿梭在仓库执行往复运输任务的穿梭小车、智能堆垛机/拆垛机、高层货架、托盘(集装箱)等。

二、典型建设路径：东风日产实践案例

东风日产乘用车公司是东风汽车集团有限公司旗下重要的乘用车事业板块，是涵盖企划、研发、采购、制造、销售、服务业务的全价值链汽车企业，旗下运营日产、启辰、英菲尼迪三个品牌。

1.企业面临的痛点问题

东风日产武汉工厂在导入新能源车型产品时，动力电池生产制造对于制造工艺和物流方式提出了新要求。为满足新能源工厂电池PACK车间的安全、清洁度、工效等要求，亟需通过智能仓储场景的落地应用来实现电池PACK物流管理环节的车间无尘化、作业少人化、流程自动化。

2.场景建设总体框架

基于业务痛点分析，东风日产对PACK车间生产区域物流进行业务流程再造，通过实现信息系统与自动化设备联动，实现项目少人化和运营效率提升的目标。总体项目周期为10个月。
东风日产智能仓储场景采用一次性规划，分步实施的策略，以WMS仓储管理系统、MES工程管理系统、IoT系统、WCS设备调度系统、终端移载KIVA物流机器人为主构成。系统核心有电池总成上线、电池总成下线、电池总成上线不良品处理3个流程，如图1所示。

图1  系统方案图

3.软硬件解决方案

东风日产智能仓储场景采用的WMS、IOT、MES等应用软件基于联友科技的MP平台开发，表1为软件MP平台主要模块功能说明。

表1 MP平台主要功能说明

电池PACK车间智能仓储场景是在新建配套设施较好的生产车间内部，车间规划建设初期考虑了必要的自动化设备充电和地面平整度设施要求。因此该场景硬件应用主要是用于数据采集、网络环境、现场设备等方面。

4.业务流程

场景实施后，原有人工执行的业务操作由自动化搬运机器人替代。首先，通过线边料位的库存扣减，由IPMS投料防错系统累计计算料位扣减数。当累计扣减数达到零件设置的拉动任务阀值时由WCS系统触发预置换及置换指令，WCS系统指示线边KIVA机器人执行预置换及置换任务。同时WMS系统生成仓库集配任务，下发到PDA手持终端，集配叉车司机接收集配指令后集配满容器至集配区台车上，人工扫描集配点和物料标签，WMS中即完成集配任务。再由KIVA机器人将集配区台车搬运到线边料位的供给进行补料。补料完成后，会将供给需求回传给WMS系统，更新线边库存。线边空台车会由KIVA机器人带回集配区完成返空，实现供给作业循环。此外，KIVA机器人支持多台协同作业，并进行搬运路径优化功能，提高设备可动率。

图2  智能仓储场景实施后业务流程示意图

5.实施成效

东风日产武汉工厂电池PACK车间智能仓储场景实施后获得以下成效：
（1）提高运营效率：自动化和智能化的仓储流程加快货物的入库、出库和搬运速度，减少人工操作，从而提高仓储运营效率、降低仓储成本。
（2）优化库存管理：实时掌控库存情况，合理保持和控制企业库存。通过实时监测和分析库存数据，避免库存过量或缺货，并提供精确的库存预测和补货建议，提高库存周转率，优化库存管理。
（3）改善供应链可视化：实现供应链各环节的可视化，提高供应链响应速度、决策效果和整体协调性。实现零件物料的领用、调拨、盘点、结算等库存资产在线账务协同处理，库存精度提高到95%以上。
（4）减少错误率：减少人为因素导致的错误和疏漏，提高仓储操作的精确性和可靠性。作业准确率提高到95%以上，物流操作错误导致的停线时间将减少50%。
（5）提升安全性：智能仓储技术可以监测和预警潜在的危险情况，如火灾、泄漏等，并及时采取相应措施，保障人员和资产的安全。
（6）从传统的依靠经验管理转变为依靠精确的数字分析管理，从事后管理转变为事中管理、实时管理，加速了资金周转，提升供应链响应速度，增强企业的整体竞争能力。