注：本文為中國配送管理與技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)秀案例之一，作者為上汽通用汽車有限公司，中國物流產(chǎn)品網(wǎng)編輯整理發(fā)布，轉(zhuǎn)載請注明出處！

　　為了實(shí)現(xiàn)SGM數(shù)字化工廠的長遠(yuǎn)目標(biāo)，設(shè)想針對入廠&現(xiàn)場物流運(yùn)作過程中的設(shè)備操作人員、物流移動(dòng)設(shè)備（叉車/拖車）、生產(chǎn)零件，引入感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息關(guān)聯(lián)互動(dòng)，建立物聯(lián)網(wǎng)。

　　物聯(lián)網(wǎng)（IoT/ Internet of things）是新一代信息技術(shù)重要的組成部分，其基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)客戶端可延伸擴(kuò)展到任何實(shí)物與實(shí)物之間，進(jìn)行信息交互和通信。其核心內(nèi)容是通過智能感知技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程等各種需要的信息，廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的交互與融合中。其目的就是實(shí)現(xiàn)物與物、人與物，所有的實(shí)物與網(wǎng)絡(luò)的連接，便于識別、管理和控制，從而大大節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，被稱為“下一個(gè)推動(dòng)世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力?！盨GM作為國內(nèi)領(lǐng)先、國際有競爭力的汽車企業(yè)，旨在創(chuàng)建屬于自己的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，屹立于工業(yè)4.0的浪潮之上。

　　SGM工廠生產(chǎn)零件品種多，一般一個(gè)整車工廠的一級零件數(shù)量超過5000種，且包裝形式復(fù)雜，有包裝數(shù)量上千的小件包裝，也存在包裝數(shù)量為個(gè)位數(shù)的大件包裝類型，部分零件較重，如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱，整包裝總量超過1噸。在物流模式方面，排序、KIT、SPS、大小件等共存，須滿足高頻次的零件消耗拉動(dòng)。此外，物流人員設(shè)備分布廣也是一大特點(diǎn)，以金橋凱迪拉克新工廠為例，總裝&車身車間總面積達(dá)到133137平方米，其中共用93臺移動(dòng)設(shè)備（拖車46臺，叉車47臺），零件配送任務(wù)接收為搶答模式，實(shí)時(shí)運(yùn)作中，物流移動(dòng)設(shè)備分散于工廠的各個(gè)區(qū)域，因此對于設(shè)備人員的及時(shí)有效管控十分重要。針對如此高負(fù)荷、多樣化、廣區(qū)域的生產(chǎn)狀態(tài)，建立物聯(lián)網(wǎng)，通過系統(tǒng)智能管控，價(jià)值巨大，但與此同時(shí)，引入最為適用的感知技術(shù)，是關(guān)鍵所在，也是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

　　項(xiàng)目初期方向，旨在基于CPS（信息物理系統(tǒng)），對廠內(nèi)全物流過程進(jìn)行檢測和控制,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、即時(shí)采集物體動(dòng)態(tài)，獲取海量運(yùn)作基礎(chǔ)信息，建立物聯(lián)網(wǎng)感知層。通過通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將感知的信息準(zhǔn)確、即時(shí)、可靠地傳遞，基于存儲、處理底層數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層。最后，在感知層與網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建智能調(diào)度模型，建立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層，實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)生產(chǎn)零件入庫、配送的智能調(diào)度，最終通過客戶終端，實(shí)現(xiàn)可視化并發(fā)布系統(tǒng)指令，系統(tǒng)管控、指導(dǎo)現(xiàn)場運(yùn)作，提升運(yùn)作效率，優(yōu)化安全管理。

　　當(dāng)前SGM工廠中對于生產(chǎn)零件拉動(dòng)、配送調(diào)度主要是由Melos系統(tǒng)發(fā)布任務(wù)，設(shè)備操作員工基于經(jīng)驗(yàn)作為選擇運(yùn)作方案的輔助判斷，人工的主觀意念判斷往往耗時(shí)且常常不是最佳的選擇，可能會存在線旁斷料、等待浪費(fèi)、拋停物料等問題，影響效率及安全。本課題所研究的感知技術(shù)，是建立智能調(diào)度模型的基礎(chǔ)所在，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)指導(dǎo)運(yùn)作，消除效率浪費(fèi)與安全隱患的必要條件。

　　想要實(shí)現(xiàn)入廠&現(xiàn)場物流全數(shù)據(jù)化管理，需要完成人員、設(shè)備、零件的數(shù)據(jù)互通對接。經(jīng)研究，人、機(jī)、料一體化的核心感知技術(shù)有三大點(diǎn)：人機(jī)綁定技術(shù)、設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)感知技術(shù)、設(shè)備軌跡定位技術(shù)，決定了創(chuàng)新項(xiàng)目的成敗。

　　人機(jī)綁定技術(shù)，通過IP卡片（例如人員工作胸卡）的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)掃卡啟動(dòng)物流移動(dòng)設(shè)備，替代原始鑰匙，并且實(shí)現(xiàn)操作人員信息狀態(tài)與物流移動(dòng)設(shè)備的實(shí)時(shí)綁定。此技術(shù)當(dāng)前正處于測試階段，試點(diǎn)選擇于金橋凱迪拉克新工廠總裝車間及相關(guān)LOC區(qū)域。硬件方面，基于試點(diǎn)移動(dòng)設(shè)備的構(gòu)造特性評估分析，完成車載顯示終端主機(jī)的設(shè)計(jì)與樣機(jī)調(diào)試；軟件方面，基于工廠運(yùn)作特性及業(yè)務(wù)實(shí)際需求，訂制開發(fā)，測試上線。目前，前期的軟、硬件開發(fā)準(zhǔn)備工作均已完成，正處于工廠運(yùn)作測試中，人機(jī)刷卡綁定基本實(shí)現(xiàn)，信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確即時(shí)交互，有待進(jìn)一步驗(yàn)證改進(jìn)。

　　設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)感知，是通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)聽移動(dòng)設(shè)備的底層電學(xué)/機(jī)械信號，收集于車載信號收集模塊中，換算分析獲取車輛的行駛、鏟運(yùn)等各種運(yùn)作狀態(tài)。

　　針對不同設(shè)備的構(gòu)造特點(diǎn)及操作動(dòng)作，選擇合適的傳感器及合理的安裝方案是關(guān)鍵所在。諸如，在先前的測試過程中，用于輔助記錄叉車門架上下位移的位置傳感器，使用不到一周時(shí)間內(nèi)多次失效，分析發(fā)現(xiàn)由于叉車運(yùn)作過程中不可避免的叉齒與料箱碰撞，導(dǎo)致傳感器松動(dòng)甚至損壞。通過重新評估，優(yōu)化傳感器的安裝方案，改善了此問題。目前，對于設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)的感知，仍處于運(yùn)作測試過程，旨在通過長期的跟蹤分析，明確實(shí)施方案的有效及可行性。

　　室內(nèi)定位技術(shù)，是指在室內(nèi)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)位置定位，主要采用無線通訊、基站定位、慣性定位等多種技術(shù)集成形成一套室內(nèi)定位體系，從而實(shí)現(xiàn)人員、物體等在室內(nèi)空間中的位置監(jiān)控。此項(xiàng)目中，旨在調(diào)研并引入最合適的室內(nèi)定位感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對工廠內(nèi)部物流移動(dòng)設(shè)備（叉車/拖車）的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)施定位的目的。首先，基于SGM工廠的實(shí)際狀況及物流運(yùn)作業(yè)務(wù)模式，已確立定位精度需求。通過與定位技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)（ZEBRA/斑馬定位解決方案公司）及高校（上海交通大學(xué)北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）的調(diào)研討論，初步確立可選擇定位技術(shù)范圍。第一輪篩選中，藍(lán)牙技術(shù)（BLE/藍(lán)牙低能耗技術(shù)）、RFID技術(shù)（有源標(biāo)簽技術(shù)）、UWB/超寬帶無載波通信技術(shù)、光學(xué)定位技術(shù)、地磁定位技術(shù)、慣性定位進(jìn)入到研究范圍。通過工廠環(huán)境的實(shí)地勘察，以及SGM IT項(xiàng)目小組的技術(shù)評估，進(jìn)一步明確藍(lán)牙技術(shù)、RFID、UWB的有效可行性。后續(xù)計(jì)劃協(xié)同IT項(xiàng)目小組，制定詳細(xì)測試方案，結(jié)合成本分析，選定測試技術(shù)并推進(jìn)實(shí)施。

　　在實(shí)施過程中，存在諸多創(chuàng)新挑戰(zhàn)，需要一一排除，確保項(xiàng)目成功落地。

　　多品牌設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)感知：由于業(yè)務(wù)模式的多樣性，SGM內(nèi)部物流移動(dòng)設(shè)備存在多種品牌及類型（噸位、功能），諸如叉車存在海斯特、林德、科朗、比亞迪不同品牌的平衡重叉車與前移式高位叉車。因此，需要基于不同設(shè)備的機(jī)能特性，充分評估分析，制定底層機(jī)械/電學(xué)信號的監(jiān)聽方案。通過當(dāng)前評估及測試發(fā)現(xiàn)，針對不同設(shè)備，制定不同的監(jiān)聽方案設(shè)計(jì)傳感器，基本可以實(shí)現(xiàn)且達(dá)到信息收集效果。但是多種特殊定制傳感器的價(jià)格較高，且不利于后續(xù)維護(hù)管理，考慮到后續(xù)技術(shù)成熟后，需滿足在SGM四地工廠乃至業(yè)內(nèi)的大范圍全面推廣，如何設(shè)計(jì)一種通用型的傳感設(shè)備是最佳的選擇，此目標(biāo)已列如改進(jìn)計(jì)劃，有待下一步開展工作。

　　室內(nèi)軌跡定位技術(shù)在廠內(nèi)物流運(yùn)作的應(yīng)用：當(dāng)前室外露天GPS定位已相當(dāng)成熟，但針對諸如工廠內(nèi)部的室內(nèi)環(huán)境，由于衛(wèi)星信號不能穿透建筑物，無法使用衛(wèi)星定位時(shí)，考慮引入室內(nèi)定位技術(shù)。室內(nèi)定位受天氣、溫度影響相對較小，定位設(shè)備與傳感器穩(wěn)定度高，但針對工廠內(nèi)部物流移動(dòng)設(shè)備的高頻次移動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要實(shí)現(xiàn)較高精度要求的實(shí)時(shí)定位，當(dāng)前尚無在汽車或者相似業(yè)務(wù)模式工廠物流運(yùn)作中，實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)部物流移動(dòng)設(shè)備軌跡定位的成熟案例。目前通過前期的調(diào)研及實(shí)地工廠勘測，并協(xié)同IT項(xiàng)目小組技術(shù)評估，已基本確立適用定位技術(shù)范圍。后續(xù)計(jì)劃結(jié)合成本分析及具體方案，推動(dòng)測試，跟蹤實(shí)施，鎖定最優(yōu)技術(shù)。

　　感知技術(shù)的成功應(yīng)用，是達(dá)到人、機(jī)、料全數(shù)據(jù)一體化的先決條件。結(jié)合智能調(diào)度模型的建立，旨在實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)物流運(yùn)作全區(qū)域智能調(diào)度。當(dāng)前對于物料配送人員運(yùn)作效率優(yōu)化評估，物料上線人員效率預(yù)期提高3-5%。除了人員效率的提高之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)車隊(duì)狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)優(yōu)化安全管理、人員管理、車隊(duì)資產(chǎn)管理，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

　　數(shù)字化工廠是工業(yè)4.0潮流的必然趨勢，而感知技術(shù)的成熟應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化無人工廠的必要基礎(chǔ)。入廠&現(xiàn)場物流全過程智能化調(diào)度理念處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先位置，其普及和推廣必然是發(fā)展的潮流。本課題的實(shí)現(xiàn)作為智能化調(diào)度前期準(zhǔn)備中的難點(diǎn)，在行業(yè)內(nèi)具有極其重要的指導(dǎo)作用和推廣意義。