針對復雜的汽車零部件廠內庫存管理，S公司物流團隊積極引入ACR料箱機器人小件無人倉解決方案，實現(xiàn)零部件入庫掃碼、上架、備料、出庫掃碼等作業(yè)的智能化，不僅節(jié)約人工，提升倉庫空間利用率，還使作業(yè)效率和準確性大幅提升；同時，無人倉智能化、數(shù)字化的管理模式，更加強了物流業(yè)務流程的管理與優(yōu)化分析能力，為自動化的流程優(yōu)化與系統(tǒng)改進奠定基礎。

上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司

S公司是一家擁有整車四大工藝車間、發(fā)動機工廠、物流集配中心、成品車停放場以及公用配套設施的汽車制造公司，隨著“工業(yè)4.0”浪潮的興起和發(fā)展，中國制造企業(yè)加速向智能制造轉型升級，S公司也積極探索轉型升級之路。對于汽車制造企業(yè)來說，物流發(fā)揮著供應鏈零部件供應、優(yōu)化資源配置的支撐作用，智能化、數(shù)字化的物流系統(tǒng)是實現(xiàn)轉型升級的重要路徑，也是提升供應鏈競爭能力的重要一環(huán)。近年來，S公司物流團隊圍繞物流存儲、出入庫等全鏈路自動化、智能化、數(shù)字化、無人化展開一系列探索，其中“ACR料箱機器人小件無人倉解決方案”的成功落地及運營，為主機廠零部件物流轉型升級起到良好的示范作用，在業(yè)內頗受關注。

項目背景 

S公司采用多車型共線生產模式，車型配置較為復雜，生產車型細分VSN（車輛配置代碼）有上千種，需進行廠內庫存管理的零部件有幾千種，在零部件庫存管理方面存在諸多痛點：

1.零部件數(shù)量多，倉儲面積需求大，在有限的倉庫存儲面積下，需要根據(jù)生產變化動態(tài)地進行零部件庫位調整，規(guī)劃管理工作量巨大，傳統(tǒng)的超市料架和地堆存儲模式難以滿足敏捷制造的生產需求，現(xiàn)有空間垂直利用率僅為26%。

2.零部件種類多、形狀不一，且供應商數(shù)量眾多，不同供應商采用的包裝形式不同，導致來料包裝箱型復雜、多樣混合。

3.傳統(tǒng)的物操作模式作業(yè)效率低，入庫、上架、揀選、盤點等操作環(huán)節(jié)需要大量人工作業(yè)，同時存在錯揀、漏揀等風險。在多車型、多元化訂單式生產和不斷攀升的人力成本壓力下，傳統(tǒng)的倉儲物流形式、物流運作成本與生產響應，面臨巨大挑戰(zhàn)，急需更加柔性、高效的解決方案。

面對以上痛點，S公司物流團隊積極引入小件無人倉解決方案，探索物流存儲、出入庫等環(huán)節(jié)自動化、智能化、數(shù)字化、無人化，進一步推動物流與生產制造的深度融合和創(chuàng)新發(fā)展，保持產業(yè)鏈、供應鏈穩(wěn)定。

小件無人倉

項目規(guī)劃與建設 

圍繞適用于小件箱式存儲的無人倉技術解決方案，S公司物流團隊進行深入調研分析后發(fā)現(xiàn)：在針對小件箱式存儲的各類無人倉解決方案中，貨架都是密集式存儲貨架，差異并不大，其主要區(qū)別在于存儲機器人。

目前市場上主流的存儲機器人產品，主要有料箱機器人、高速多層四向穿梭機器人和巷道堆垛機三大類。在設備柔性方面，料箱機器人機動性高、布局柔性更大，而另外兩種由于巷道間的設備相對固定，不能共用，后期變更布局難度大；在存儲能力方面，三種表現(xiàn)差異不大，料箱機器人每平方米存儲的料箱比另外兩種少2～3箱；在產能提升需求與機器故障應對方面，由于高速多層四向穿梭機器人和巷道堆垛機設備產能固定，無法應對產能提升需求，若發(fā)生設備故障，則該巷道零部件無法取出，料箱機器人則可根據(jù)業(yè)務需要靈活增加或調用場地內的機器人。

在評估場地需求面積、投資回收期與各項業(yè)務需求后，S公司物流團隊最終決定采用多層料箱機器人小件無人倉的解決方案。多層料箱機器人是箱式倉儲機器人（Autonomous Case-Handling Robot，簡稱ACR）的一種，ACR與傳統(tǒng)AGV（Automated Guided Vehicle）相比，AGV側重于在自動導引裝置下進行貨物的取、放以及水平運行，而ACR則具有精準定位、智能揀選、智能搬運、一次行走多貨箱搬運、揀選對象具有兼容性、多重安全防護等技術優(yōu)勢。ACR分為多層料箱機器人、伸縮升降料箱機器人、托舉式倉儲機器人等多種類型，適用于不同作業(yè)場景，伸縮升降料箱機器人適用于實現(xiàn)普通高度貨架與超高貨架跨區(qū)存儲，托舉式倉儲機器人從底部托舉料箱，適用于外觀尺寸較為一致的料箱，針對S公司零件倉儲需兼容多箱型且無需跨高度區(qū)存儲的實際情況，多層料箱機器人最為合適。

該項目的ACR料箱機器人小件無人倉是S公司首個直接面向車間工位需求的萬位級“黑燈”智能倉庫，項目從2023年1月開始施工，4月底開始試運行，5月中旬正式投入使用，無人倉共設計庫位10556個，占地1100平方米，多層箱式ACR料箱機器人15臺，出庫工作站3個，入庫輸送線1條，出入庫輸送線均為滾筒式輸送線，通過定制化倉儲管理系統(tǒng)，實現(xiàn)倉內小件收發(fā)自動化、存儲動態(tài)化、取貨無人化、分揀智能化、管理數(shù)字化的全流程作業(yè)。

項目實施與落地經驗 

在前期需求測算階段，項目團隊從硬件需求、業(yè)務流程設計以及系統(tǒng)軟件需求三個層面，進行了梳理、分析、探討和確認。其中，在硬件需求方面，項目團隊選取了存儲機器人能夠抓取的兼容箱型（A、B、C、D、H箱），根據(jù)包裝計算對應零部件的每小時出入庫流量與峰值、最小最大庫位需求，根據(jù)測算數(shù)據(jù)確定項目所需的場地大小、布局、選址，進而確認其機器人與配套設施數(shù)量；在業(yè)務流程設計方面，項目團隊按照當前現(xiàn)場出入庫操作模式和系統(tǒng)交互場景，對入庫、存儲、出庫、盤點、退貨幾大業(yè)務模塊和各軟件功能進行流程定義；在系統(tǒng)軟件需求方面，項目團隊對功能管理、存儲管理、機器人調度系統(tǒng)等進行探討確認。

機器人投料出庫

在項目施工階段，團隊積極尋求各部門支持，因無人倉選址在線邊倉庫以滿足快速響應，因此需調整現(xiàn)有零部件位置，騰挪出項目場地并協(xié)調供應商到貨，保證無人倉地坪施工、貨架搭建、強弱電施工和輸送線安裝順利完成。

系統(tǒng)出庫端

在業(yè)務場景測試階段，工程師團隊梳理了12項業(yè)務場景、81項細化業(yè)務功能并對系統(tǒng)進行逐一測試，從測試開始共記錄涉及系統(tǒng)、料賬、硬件、網(wǎng)絡、管理的可優(yōu)化問題88項，并針對這些問題與供應商團隊進行探討攻關。

在項目上線前夕，項目團隊完成了供應商來料規(guī)范廠內實地培訓和廠外走訪培訓、工程團隊問題解決培訓以及現(xiàn)場員工操作規(guī)范培訓。

零部件正式切換時，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一維護，項目團隊全程跟蹤解決硬件與系統(tǒng)問題，協(xié)調供應商到貨、指導現(xiàn)場操作。

在項目運行階段，團隊針對日常運行和前期測試問題不斷優(yōu)化和總結，在后期建設時吸取經驗以確保項目后續(xù)順利實施。

項目創(chuàng)新點 

S公司ACR料箱機器人小件無人倉項目，通過調度新一代的機器人智能物料搬運及使用倉儲管理系統(tǒng)IWMS，完成系統(tǒng)訂單對接、供應商來料入庫、庫存動態(tài)管理、揀貨出庫、物料盤點的自動化協(xié)同，助力企業(yè)智慧物流倉儲實現(xiàn)“從0到1”的突破，實現(xiàn)倉儲數(shù)字化、智能化轉型。

小件無人倉的整體出入庫流程是首先通過對接物流拉動系統(tǒng)LES獲取入庫單，零件到貨后利用PDA開啟單據(jù)收貨，然后將零件拆托按箱放置于入庫輸送線上，讀碼器掃描料箱上的二維碼后料箱流入入庫口，由料箱機器人搬運至系統(tǒng)指定的庫位上并更新庫存系統(tǒng)數(shù)據(jù)與單據(jù)完成情況，再根據(jù)LES的出庫單，料箱機器人按照系統(tǒng)設置的零件先進先出原則，進行揀料送至出庫口完成掃描出庫。S公司ACR料箱機器人小件無人倉在各個物流環(huán)節(jié)都針對企業(yè)特定的業(yè)務場景需求進行了創(chuàng)新改造：

在接收入庫環(huán)節(jié)，該項目首創(chuàng)PDA聯(lián)動開啟收貨和三面讀碼，PDA掃描單據(jù)開啟收貨，將料箱與送貨單據(jù)進行對應，提高人員收貨效率，同時三面讀碼可適應企業(yè)對料箱按直角邊貼碼的要求，將標簽識別率提升為99%以上，當識別到貼碼不一致的陰陽標簽時，對應的料箱自動流向異常入口；為防止零部件短裝，系統(tǒng)支持重量浮動百分比按零部件維度建立，在輸送線上設置稱重設備，超出重量浮動百分比的零部件也會向系統(tǒng)報警并流向異常入口，此舉可提高識別精準度與料賬準確度。

入庫端稱重

在庫存管理環(huán)節(jié)，無人倉的IWMS是首個與S公司零部件料箱級精細化倉儲管理系統(tǒng)PMWS對接的智能設備系統(tǒng)，兩個倉儲系統(tǒng)之間既相互獨立，又實時交互，對庫存進行精準監(jiān)控與預警，減少了庫存差異與缺料；另外，為確保機器人取、放料箱的安全性，無人倉庫位設計為統(tǒng)一規(guī)格，庫位規(guī)劃采取全區(qū)動態(tài)化，實現(xiàn)了存儲空間柔性和利用率的最大化。

在揀貨出庫環(huán)節(jié)，系統(tǒng)采用預分配機制，提前備料下一單，減少人員和機器人的等待浪費。

另外，系統(tǒng)具備自動盤點功能，可按零部件、按箱號、按批次、按全倉進行精確盤點，自動盤點極大提高了盤點的效率和準確率，節(jié)省了人工盤點的工作量。

項目效果 

S公司引入ACR料箱機器人小件無人倉解決方案后，其新的倉儲模式替代了物流操作工入庫掃碼、上架、備料、出庫掃碼等傳統(tǒng)模式下的諸多工作，從而優(yōu)化了10名物流操作工，密集式的存儲模式很好地利用了縱向空間，使倉庫空間利用率提升194%，節(jié)省倉庫面積達400平方米；另外，庫存盤點工作和小件庫位規(guī)劃也由機器人自動完成和動態(tài)庫位所取代，動態(tài)庫位比例提升10.4%，優(yōu)化了盤點和庫位調整的工作量。

在小件無人倉項目運行中，各項物流運作指標也均有提升，內部急件比例降低約42.4%，視覺收貨零部件整體占比提升10.3%，視覺出庫零部件占比提升14%，小件備料效率提升23%，小件掃描工作效率提升19%。

同時，通過采用無人倉、智能化、數(shù)字化的管理模式，可對庫容、庫齡、出入庫流量、庫位利用率、異常情況進行實時可視化展示，從而加強了物流業(yè)務流程的管理與優(yōu)化分析能力，為自動化的流程優(yōu)化與系統(tǒng)改進提供了基礎。

未來展望 

在傳統(tǒng)物流向智慧物流轉型的機遇與挑戰(zhàn)下，S公司物流團隊始終用行動踐行初心，打造全面“2C”的智慧物流新生態(tài)，助力企業(yè)數(shù)字化智能化轉型。小件無人倉是汽車企業(yè)在智慧物流升級方面的一次積極嘗試，然而智慧物流的建設并不局限于倉儲環(huán)節(jié)，運輸、裝卸、搬運、接收、配送、空箱回收、轉運等各個環(huán)節(jié)都可以進一步拓展。隨著智慧物流技術不斷發(fā)展成熟，各個環(huán)節(jié)終將相互對接，實現(xiàn)全鏈路的數(shù)智物流升級，物流團隊也將繼續(xù)探索物流運作中的新業(yè)態(tài)、新模式，搶占“智”高點，競逐新賽道。