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摘要：介绍上海通用汽车SPS物料配送模式及其系统功能实现，阐述了该系统应用在上海通用柔性化生产中的影响和作用。

 

　　关键词：物流，汽车，信息系统

 

1  柔性生产面临的挑战

 

　　在当今中国汽车市场上，多品牌、多品种、个性化轿车产品已成为企业立足市场并寻求长远发展的基础。现代制造业为了提高自身的竞争力，需对市场需求变化作出快速响应，消除冗余无用的损耗，力求获得更大的效益，在不同程度上建立起柔性制造体系。

 

　　上海通用汽车以全球发展的战略目光，在建厂初期就建立了国内首屈一指的柔性化生产线，即大小、配置截然不同的中高档轿车、旅行车、紧凑型轿车可以实现共线生产。柔性生产体系除了需要有柔性制造、自动车体识别、质量报交等柔性制造控制系统外，有效的物料配送体系也是确保柔性化生产的关键要素。物料配送模式的建立是一个多元化综合平衡的过程，在确保物料及时供给的基础上，需要尽可能降低零部件库存，合理利用线旁物料摆放空间，并有效规划物料上料方式。上海通用在投产初期，直接借鉴并引用了汽车制造传统经典的排序（Just-In-Time）物流运作模式，将座椅、轮胎、保险杠等与车型、配置、颜色都相关的大件物料通过同料架排序方式送上线，解决线旁空间限制问题。

 

　　随着上海通用产品种类的不断衍生，多种车型配置的混线生产导致生产线的线旁物料摆放区域愈加紧张，给物料配送规划带来了极大的挑战。上海通用打破了美国通用全车型排序的常规（全车型排序——共线生产不同车型同类物料通过同一排序料架配送），通过本土改进的物料拉动系统，实现了单一车型级的零件排序物料配送方式（非全车型排序），既支持了采购分平台进行多供应商定点的价格策略，又满足了制造工艺对特殊车型一些零件需要拆分不同装配工位的要求，使新车型项目启动的物料配送规划可以不限于共线生产线上现有车型的模式，而更多地围绕降本增效的核心加以考虑。但非全车型排序在实际应用中却是一把双刃箭，从信息系统支持方面考虑，上海通用的柔性化制造信息系统是一个基于传统全车排序的生产控制系统，它可以直接实现料架级共线多车同类物料的组单发布。但对于非全车排序业务模式，需要传统柔性生产执行控制系统通过单车单物料信息发布方式，由下游物料拉动系统进行二次编排组单来实现。如果非全车排序物料的递增数量过大，对系统性能就会产生过高压力，存在因信息发布跳单而造成生产停线的潜在风险。另外，从业务运作角度来说，排序零件的过度递增及区域分散，风险控制难度就越来越高。

 

　　为了进一步追求产品客户群的辐射面，上海通用已开始尝试灵活的整车选配策略，但车间生产线旁物料摆放空间日趋紧张，对物料配送规划提出了极大的挑战，通过排序配送零件种类的快速增长，将进一步激化上述提及的系统与业务运作双重风险。随行料架的物料配送模式（SPS）正是在这种环境下酝酿而生，并成为了上海通用物流配送支持柔性化生产的新亮点。

 

2  SPS打破柔性化生产线旁空间限制的瓶颈

 

　　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。

 

3  SPS物料配送模式

 

　　上海通用坚持不懈地贯彻执行精益物流管理方针，对生产零部件制订了一套标准化的规划策略，前期物流规划综合考虑零部件线旁摆放空间、零件成本、包装成本、运输成本和仓储成本等众多因素，将供应商零件供货方式分成排序（Just-In-Time）、及时供货（Direct Delivery）和计划供货（Pick-Up-Sheet）三大类，线旁物料配送模式分大件无线暗灯拉动及小件电子“看板”拉动（根据排序订单自动计算库存消耗并产生拉动单）。SPS则是按生产分装线进行规划的车间物料配送的全新运作模式（一辆SPS配载车上的零件种类少则几十，多则上百），业务操作过程为：

 

　　涂装后的车辆按顺序进入总装入口，配载打印机根据队列车型配置打印SPS车辆配载单（SPS车辆及配载单可以按需分门线、内饰线和底盘线等），物料操作工根据各排序车型的配载要求进行零件分拣，分拣零件上料车，验证料车与配载单是否匹配，料车上线扫描检查，装配工直接使用SPS随行料架上的物料进行车辆装配。SPS配料区的库位补料主要分两大类，国产小件及进口零件从工厂外仓库拉动，大件则通过既定的窗口时间向供应商及时拉动进行库存补货（需根据各工厂物料库位布局情况进行相应调整）。详见图1。

 

4  SPS物料配载及MAS亮灯分拣系统

 

 

 

　　在上百种车型配置的柔性化生产线上，为了彻底消除人为判断失误隐患，确保及时正确的SPS物料配载支持无零件错装的整车制造，上海通用依托其坚实的信息系统基础并有效结合精细化业务管理流程自制开发并成功实施了SPS物料配送系统见图2。

 

　　上海通用汽车非常注重信息系统对企业运作的高效管理及支持，从美国通用信息系统的高起点起步，发展到如今以SAP IS-AUTO为企业核心ERP，并有效融合了美国通用产品工程管理及生产控制管理系统的格局，信息系统支持覆盖全公司市场、产品工程、采购、财务、生产计划控制及制造等各个业务领域。上海通用实施的SAP IS-AUTO既继承了美国通用生产订单管理和物料供应运作管理核心理念，又充分结合了中国本土化的运作特性，为支持公司业务运作的长远发展提供了强大而又灵活的信息系统平台。

 

　　GEPICS是上海通用目前使用的美国通用整车柔性化生产执行系统，它上接SAP IS-AUTO自动获取生产排序订单，下连生产制造控制系统。GEPICS则是SPS接收进入总装车间排序车辆信息的数据源。此外，SAP IS-AUTO作为控制整车配置及零部件变更及主数据管理的核心管理系统，为SPS提供了BOM打散所需数据，其中包括车型代码与车型选件组合的对应关系；usage级别的零件基本信息（包括零件状态，断点生效时间，用量和工位等）与车型选件组合代码的对应关系；以及库存级别零件的基本信息（包括SPS零件标识等）。

 

　　SPS物料配送系统功能简介：

 

　　（1）SAPBOM数据导入引擎每天将SAP系统最新产品选装件信息、零件规格信息导入到SPS数据库。

 

　　（2）在车辆进入总装车间时接受GEPICS系统传过来的车辆信息。

 

　　（3）根据GEPICS系统下传过来的车辆信息，解析获得该车辆所需的所有零件类型、车辆Model、颜色及其它相关信息。

 

　　（4）然后从相关信息表中匹配并获取配载线→工位→零件所需要的相关数量，再将零件调度到相关的料架车中，生成物料单到配载区。

 

　　（5）系统将根据时间对配载单进行排序，并根据不同的配载线将配载单发送至对应打印机，然后更新配载单的状态，轮询进行打印。

 

　　（6）SPS的零件消耗是在SPS零件车出了分拣区（返回信号）开始计算的，计算的规则是按照对应的配载单扣减对应零件的库存。

 

　　（7）SPS投递DD引擎自动计算所有零件对应的库存，按照当前库存、最大库存和最小库存之间的关系，投递到DD引擎中。

 

　　（8）SPS将通过两种方式发送零件信息给分拣系统，一种是实时发送，当车辆通过总装入口扫描点时将车的信息（PVI、车型、颜色）实时发送给分拣系统；一种是定时发送，每天将零件的BOM信息、零件跟灯的地址发送给分拣系统。

 

　　MAS亮灯分拣是SPS物料配送模式的关键辅助系统，它是一组安装在货架储位上的电子设备，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。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。

 

　　MAS亮灯分拣系统能弹性地控制拣货流程，对现场的拣货状况进行实时性监控，大大地降低拣货错误率，加快拣货速度，免除传统作业的不便与浪费，在节省人力资源的同时，有效防范人为操作失误对制造质量带来的严重隐患。

 

　　MAS亮灯分拣系统主要功能包括：

 

　　（1）MAS每天定时从SPS获取BOM信息，以便MAS系统执行应急作业模式。SPS所下发的BOM信息能涵盖当天的所有车型，如果有车型不在BOM信息中，MAS将做报警提示。

 

　　（2）在车辆经过总装车间时，MAS从SPS自动获取该车的配载单信息（包括PVI、车型、颜色、配载区代码等）。

 

　　（3）MAS记录配载车辆信息（包括3种情况：进入待拣区域、开始拣货和完成拣货），并上传给SPS系统。

 

　　（4）工位操作超时设定、亮灯方式切换及各种报警的屏蔽。

 

　　（5）待处理队列显示、当前车辆亮灯信息显示、PVI手工输入功能、指示灯Bypass功能、应急作业模式切换、强制Bypass车辆、系统启停、报警信息查看。

 

5  业务价值

 

　　运作结果表明，SPS物流配送模式的信息系统对柔性化生产的长远规模化发展有着深远的意义和实际的业务应用价值，归纳起来主要反映在以下几个方面：

 

　　（1）减少车间内频繁流动的拖车数量、降低了车间内车辆人员交汇故障安全隐患。从而极大地改善了制造车间安全、整洁、有序和高效生产环境。

 

　　（2）车间装配工轻松取料，有效提高装配效率。统计结果表明，实施SPS物流配送模式之后，装配工人取料走动的时间比原来平均降低了65％。

 

　　（3）提高了制造产能，为生产节拍提升挖掘了上升空间。

 

　　（4）加强了防错机制，杜绝装配工序人为错装或漏装。

 

　　（5）彻底消除线旁空间压力，有效地减少了线旁料架投放。

 

　　（6）物流看板投递人员、大量分散的零件排序人员及场地都集中至SPS配载区，实现了集中化配送管理，节省了总体营运成本。

 

6  结语

 

　　上海通用汽车长期坚持精益物流和降本增效的管理方针，并充分发挥高新信息技术打造企业物流、资金流和信息流一体化。SPS物料配送系统为上海通用多车型共线柔性化生产的厂内物流规划提供了新的发展空间，并极大地改善了制造车间的生产环境。

 

　　参考文献

 

　　1  杰弗里·莱克.丰田汽车案例——精益制造的14项管理原则 [M]. 北京：中国财经出版社，2005.

 

　　2  范玉顺.信息化管理战略与方法 [M]. 北京：清华大学出版社，2008.

 

　　3  周文军，赵辉.汽车行业第三方物流管理供货模式 [J]. 物流技术与应用，2003（6）.

 

 

责任编辑：紫藤