注：本文為中國配送管理與技術創(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！

　　為了實現(xiàn)SGM數(shù)字化工廠的長遠目標，設想針對入廠&現(xiàn)場物流運作過程中的設備操作人員、物流移動設備（叉車/拖車）、生產(chǎn)零件，引入感知技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息關聯(lián)互動，建立物聯(lián)網(wǎng)。

　　物聯(lián)網(wǎng)（IoT/ Internet of things）是新一代信息技術重要的組成部分，其基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡，物聯(lián)客戶端可延伸擴展到任何實物與實物之間，進行信息交互和通信。其核心內(nèi)容是通過智能感知技術與普適計算等通信感知技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，廣泛應用于大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的交互與融合中。其目的就是實現(xiàn)物與物、人與物，所有的實物與網(wǎng)絡的連接，便于識別、管理和控制，從而大大節(jié)約成本，提高經(jīng)濟效益，被稱為“下一個推動世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力。”SGM作為國內(nèi)領先、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，屹立于工業(yè)4.0的浪潮之上。

　　SGM工廠生產(chǎn)零件品種多，一般一個整車工廠的一級零件數(shù)量超過5000種，且包裝形式復雜，有包裝數(shù)量上千的小件包裝，也存在包裝數(shù)量為個位數(shù)的大件包裝類型，部分零件較重，如發(fā)動機、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。此外，物流人員設備分布廣也是一大特點，以金橋凱迪拉克新工廠為例，總裝&車身車間總面積達到133137平方米，其中共用93臺移動設備（拖車46臺，叉車47臺），零件配送任務接收為搶答模式，實時運作中，物流移動設備分散于工廠的各個區(qū)域，因此對于設備人員的及時有效管控十分重要。針對如此高負荷、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，價值巨大，但與此同時，引入最為適用的感知技術，是關鍵所在，也是一項巨大的挑戰(zhàn)。

　　項目初期方向，旨在基于CPS（信息物理系統(tǒng)），對廠內(nèi)全物流過程進行檢測和控制,實現(xiàn)隨時、即時采集物體動態(tài)，獲取海量運作基礎信息，建立物聯(lián)網(wǎng)感知層。通過通訊網(wǎng)絡技術，將感知的信息準確、即時、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)絡層。最后，在感知層與網(wǎng)絡層的基礎上，創(chuàng)建智能調(diào)度模型，建立物聯(lián)網(wǎng)應用層，實現(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，實現(xiàn)可視化并發(fā)布系統(tǒng)指令，系統(tǒng)管控、指導現(xiàn)場運作，提升運作效率，優(yōu)化安全管理。

　　當前SGM工廠中對于生產(chǎn)零件拉動、配送調(diào)度主要是由Melos系統(tǒng)發(fā)布任務，設備操作員工基于經(jīng)驗作為選擇運作方案的輔助判斷，人工的主觀意念判斷往往耗時且常常不是最佳的選擇，可能會存在線旁斷料、等待浪費、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，是建立智能調(diào)度模型的基礎所在，是實現(xiàn)系統(tǒng)指導運作，消除效率浪費與安全隱患的必要條件。

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

　　人機綁定技術，通過IP卡片（例如人員工作胸卡）的設置，實現(xiàn)掃卡啟動物流移動設備，替代原始鑰匙，并且實現(xiàn)操作人員信息狀態(tài)與物流移動設備的實時綁定。此技術當前正處于測試階段，試點選擇于金橋凱迪拉克新工廠總裝車間及相關LOC區(qū)域。硬件方面，基于試點移動設備的構(gòu)造特性評估分析，完成車載顯示終端主機的設計與樣機調(diào)試；軟件方面，基于工廠運作特性及業(yè)務實際需求，訂制開發(fā)，測試上線。目前，前期的軟、硬件開發(fā)準備工作均已完成，正處于工廠運作測試中，人機刷卡綁定基本實現(xiàn)，信息數(shù)據(jù)的準確即時交互，有待進一步驗證改進。

　　設備運作狀態(tài)感知，是通過傳感器實時監(jiān)聽移動設備的底層電學/機械信號，收集于車載信號收集模塊中，換算分析獲取車輛的行駛、鏟運等各種運作狀態(tài)。

　　針對不同設備的構(gòu)造特點及操作動作，選擇合適的傳感器及合理的安裝方案是關鍵所在。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，使用不到一周時間內(nèi)多次失效，分析發(fā)現(xiàn)由于叉車運作過程中不可避免的叉齒與料箱碰撞，導致傳感器松動甚至損壞。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，對于設備運作狀態(tài)的感知，仍處于運作測試過程，旨在通過長期的跟蹤分析，明確實施方案的有效及可行性。

　　室內(nèi)定位技術，是指在室內(nèi)環(huán)境中實現(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集成形成一套室內(nèi)定位體系，從而實現(xiàn)人員、物體等在室內(nèi)空間中的位置監(jiān)控。此項目中，旨在調(diào)研并引入最合適的室內(nèi)定位感知技術，實現(xiàn)對工廠內(nèi)部物流移動設備（叉車/拖車）的運動軌跡實施定位的目的。首先，基于SGM工廠的實際狀況及物流運作業(yè)務模式，已確立定位精度需求。通過與定位技術領域領先企業(yè)（ZEBRA/斑馬定位解決方案公司）及高校（上海交通大學北斗導航與位置服務重點實驗室）的調(diào)研討論，初步確立可選擇定位技術范圍。第一輪篩選中，藍牙技術（BLE/藍牙低能耗技術）、RFID技術（有源標簽技術）、UWB/超寬帶無載波通信技術、光學定位技術、地磁定位技術、慣性定位進入到研究范圍。通過工廠環(huán)境的實地勘察，以及SGM IT項目小組的技術評估，進一步明確藍牙技術、RFID、UWB的有效可行性。后續(xù)計劃協(xié)同IT項目小組，制定詳細測試方案，結(jié)合成本分析，選定測試技術并推進實施。

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

　　多品牌設備的運作狀態(tài)感知：由于業(yè)務模式的多樣性，SGM內(nèi)部物流移動設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，需要基于不同設備的機能特性，充分評估分析，制定底層機械/電學信號的監(jiān)聽方案。通過當前評估及測試發(fā)現(xiàn)，針對不同設備，制定不同的監(jiān)聽方案設計傳感器，基本可以實現(xiàn)且達到信息收集效果。但是多種特殊定制傳感器的價格較高，且不利于后續(xù)維護管理，考慮到后續(xù)技術成熟后，需滿足在SGM四地工廠乃至業(yè)內(nèi)的大范圍全面推廣，如何設計一種通用型的傳感設備是最佳的選擇，此目標已列如改進計劃，有待下一步開展工作。

　　室內(nèi)軌跡定位技術在廠內(nèi)物流運作的應用：當前室外露天GPS定位已相當成熟，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，考慮引入室內(nèi)定位技術。室內(nèi)定位受天氣、溫度影響相對較小，定位設備與傳感器穩(wěn)定度高，但針對工廠內(nèi)部物流移動設備的高頻次移動運轉(zhuǎn)，需要實現(xiàn)較高精度要求的實時定位，當前尚無在汽車或者相似業(yè)務模式工廠物流運作中，實現(xiàn)車間內(nèi)部物流移動設備軌跡定位的成熟案例。目前通過前期的調(diào)研及實地工廠勘測，并協(xié)同IT項目小組技術評估，已基本確立適用定位技術范圍。后續(xù)計劃結(jié)合成本分析及具體方案，推動測試，跟蹤實施，鎖定最優(yōu)技術。

　　感知技術的成功應用，是達到人、機、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，旨在實現(xiàn)廠內(nèi)物流運作全區(qū)域智能調(diào)度。當前對于物料配送人員運作效率優(yōu)化評估，物料上線人員效率預期提高3-5%。除了人員效率的提高之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)車隊狀態(tài)信息的實時監(jiān)控，同時優(yōu)化安全管理、人員管理、車隊資產(chǎn)管理，為實現(xiàn)數(shù)字化工廠打下扎實基礎。

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