摘要：介绍工业4.0时代信息化技术在汽车总装物流的应用, 阐述三大系统的功能以及系统运行流程, 介绍系统运行所需的软硬件支撑条件以及业务价值, 为汽车总装物流尤其是高度柔性化生产的总装物流发展提供解决思路。
关键词：RFID技术,MAS亮灯分拣系统,SPS配料系统,总装物流,汽车
汽车物流是为汽车生产、整车运输以及汽车售后零配件供应服务的物流形式。随着近几年中国汽车行业的发展, 汽车物流也得以快速发展, 并已经引起社会的广泛关注。同时, 汽车物流也是操作难度最大的物流形式之一。特别是在柔性化和精益生产条件下的零配件准时制 (JIT) 生产供应物流。
我国汽车行业正处在一个高速发展的时期。汽车产销量增长快、新产品不断推出。随着汽车行业竞争的加剧和新的管理方式不断出现, 各汽车制造企业在激烈的市场竞争中被迫不断降低销售价格的同时, 也纷纷将目光投向物流这一“第三利润源”。
物流作为现代汽车制造过程中“第三利润源”, 如何利用先进信息技术提高物流的效率和降低整车制造成本一直是广大工程技术人员研究的课题。本文就利用RFID技术、MAS亮灯分拣系统和SPS物流系统构建新型信息化总装物流进行研究。
1 三大信息化技术简述
1.1 RFID技术
RFID (Radio Frequency Identification) 技术是一种非接触的自动识别技术, 其基本原理是利用射频信号和空间耦合 (电感或电磁耦合) 传输特性, 实现对被识别物体的自动识别。
采用RFID最大的好处是可以对企业的供应链进行可视化管理以有效地降低成本。
RFID技术将入库零部件与整车信息进行扫描, 录入SAP系统中, 作为基础数据, 为MAS系统和SPS系统提供基础数据支撑。
1.2 MAS亮灯分拣系统
智能货架MAS亮灯分拣是一组安装在货架储位上的电子设备是基于整车制造BOM, 通过MES系统获取生产订单, 透过控制器与软件的控制, 藉由灯号与数字显示作为辅助工具, 将正确的拣选信息反映在电子设备上, 引领拣货人员正确、快速、轻松地完成拣货工作。是RFID技术的延展使用和SPS物料配送模式的的关键辅助系统。如果有任何错误发生, 错误信息将及时显示在电子设备上以供拣选人员参考。
1.3 SPS系统
SPS是一种精确配载模式, 它利用随行料架, 把每辆车在不同工位消耗的零件一次性或按分装线同步供给到第一个SPS工位所对应装配车辆, SPS料架可根据需要放置在生产流水线上的两车中间, 或左或右。SPS料架伴随流水线与被装配车辆同行, 装配工无需反复走动至线旁根据不同车型配置挑选对应工位所需安装的零件。
SPS是可以帮助操作工减少浪费和提高增值工作的策略。其目标就是在恰当的时间, 把所需的工具和零件放置于工人触手可及的地方来简化工序, 从而减少判断和动作的浪费。
SPS是一种将零件辨别和拾取从装配工作中剥离的物料配给方法。是一种缩短主线的方法。是一种通过鉴别多余操作步骤乃至消除的方法。
SPS从根本上彻底缓解并消除了多车型共线生产给传统线旁料架摆放造成空间限制的瓶颈以及由此衍生出的非全车型排序的非标准化管理模式, 使制造车间生产更加安全、高效和有序。
2 系统运行流程
2.1 零部件实物流:
零部件从供应商发出, 进入入库RFID扫描点进行扫描, 扫描后零部件信息进入SAP系统, 零部件实物根据分类原则进入SPS分拣区、直供区、集中配送区等各相应的库区, 然后根据SPS配料系统, 将相关零部件按照不同的配送方式配送至总装车间进行装配。
2.2 零部件信息流
零部件信息通过入库RFID扫描, 录入SAP系统中, 数据信息同时与SPS基础数据进行共享。车身经过涂总RFID扫描点后, 信息录入SPS运行数据中。配置单生成软件, 综合SPS运行数据、BOM基础数据和SPS基础数据, 生成整车配置单, 配置单信息发送至配置单数据库进行核对, 核对完成后发送至分拣软件进行亮灯分拣操作, 同时发送至消耗数据进行库存消耗核减, 发送打印软件, 进行配置单打印。零件消耗数据发送至消耗软件, 与仓库信息进行比对, 同时发送至生产订单软件进行生产拉动和打印软件, 进行数据打印。打印软件形成配置单打印, 打印配置单发送至分拣区和配送区, 员工进行校核。最后整车入库扫描系统将整车信息扫描录入SAP系统中, 同时SAP系统将整车零部件信息和整车信息进行处理, 完成一个信息循环。
3 软硬件支撑
RFID技术、MAS亮灯分拣系统以及SPS配料系统三大系统的应用, 足以支撑总装物流用更低的成本, 以更快的速度将对的物品在对的时间配送至对的地点。要将三大系统运用起来, 需要以下软硬件的支撑。
软件方面:MAS亮灯分拣系统、SPS配料系统、MES系统、SAP系统、车身定位系统、打印系统。
硬件方面:AGV小车、智能货架、RFID扫描、通用标准化器具、货架、配餐小车、配料分拣区。
4 系统运行价值
随着人工成本越来越高和汽车更新换代越来越快, 高效率、低成本以及高度柔性化生产成为汽车制造中迫切需要解决的问题。而三大系统的应用对未来汽车制造尤其是物流系统的规划、运行以及发展具有深远的意义和实际应用价值。具体体现在以下几个方面:
4.1 RFID技术的应用提高零部件入库效率, 减少物流人员, 提高入库准确率;
4.2 RFID技术的应用为后续生产制造过程中的质量控制和质量追溯体系的建立提供数据基础的支撑, 保证正常制造质量;
4.3 MAS亮灯分拣系统的应用提高员工工作效率, 降低错装率, 提升整车制造质量, 减少配料员工数量, 降低制造成本;
4.4 SPS配送系统的应用减少了车间拖车的数量, 规范物流路线, 减少了物流安全隐患, 提高车间安全、有序和高效生产环境;
4.5 生产车间专注装配, 减少无效走动时间, 提高生产效率, 提升产品质量。运行数据显示, 采用SPS, 员工无效走动时间降低80%, 错装率降低90%, 产品装配质量提高20%;
4.6 降低主线生产作业时间, 提升生产节拍;
4.7彻底消除线旁空间压力, 适应整车高度柔性化生产, 并减少新年上线时间;
4.8物流运送人员、物流投递看板以及物流配送场地得以集中化管理, 降低车间运营成本;
4.9 信息化技术的应用, 为工业4.0时代智能制造理念下的自动化装配技术的实现提供基础。
结束语
RFID扫描技术、MAS亮灯分拣系统以及SPS配送系统的建立和应用为汽车生产总装车间物流的规划以及运行, 提供新的发展方向并取得了良好的运行效果。此技术目前在合资企业尤其是日系企业应用较多, 将其推广使用在自主品牌, 将极大提高汽车制造效率、提升整车制造质量以及降低制造成本, 提高自主品牌的竞争力。
参考文献
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