图1  早期物流运作模式

对于汽车制造业，总装车间的内部物流在大范畴上属于厂内物流，就是将外协厂家或者自制的一些部件进行再整合、配送，最大限度地满足生产线需要的搬运过程。本文主要就总装车间的内部物流输送方式的发展，几种物流输送方式的特点与优缺点谈谈看法。

工厂将生产的产品（商品）运到物流中心、厂内或本单位其他工厂的仓库，然后将产品进行入库、保管及出库等一系列的产品流动称为厂内物流，厂内物流还包括在物流中心和工厂仓库进行的运输包装和流通加工等。

图2  传统物流输送与取件

总装车间内部物料输送方式的发展

1.传统意义上的物料输送方式

（1）背景与方案介绍：最早的物料输送与工位部件的装配是靠人来保证的。简单地说就是将自制的与外部供到总装车间的零部件运送到工位旁，由操作工根据生产线上车辆信息进行拿取与装配。最早的物流运作模式如图1所示。

图3  物料排序方式

外部的部件到货后对于较小的部件在内部PC区暂存，较大的部件一般在车间外部暂存，后续根据生产计划再配送至生产线。

传统意义上的物流输送与取件方法如图2所示。

（2）方案的优缺点：这个方式满足了早期车型较少生产线的物料配送需要，投资相对较小，配送方式与操作模式简单。但事实上，外观完全相同而内在性能不同的2个部件完全靠人的意识来预防很难保证配送与装配上不出现错误，操作者在装配时往往造成零部件的错装和漏装。表1为对早期的物流方式的评价。

图4  排序小车的形式与物料存放模式

2.采用人工排序的方式

（1）背景与方案介绍：随着生产线车型的增加，同一工位零部件的种类数量越来越多，如果将所有车型的部件同时放在生产线上，将造成生产线空间的拥堵，有时可能因空间限制造成线边物料无法存放的现象。于是，一种新型的物流方式“物料排序”应运产生。

所谓的“物料内部排序”，就是采取在车间物流分装区集中排序后上大线装配的方式进行，具体方案的物料排序的方式如图3所示。排序小车的形式与物料存放模式如图4所示。小车的简要图纸如图5所示。

图5  小车图示

（2）方案的说明

①确定需要进行内部排序的清单；

②集中在车间物流区排序，按照生产计划与当天的车辆生产信息提前排序；排序区需要提前得到总装车间装配的车辆信息，以免给生产组织造成一定的障碍。（因为从开始排序到排好后送到生产线还需要一定的时间）。

③排序完成后将排序小车人工转运或者用电瓶车转运到主线区进行装配。装配工按照生产计划直接从序号小的部件开始拿件装配，从而避免了错装与漏装。

图6  “SPS”物料配送模式

（3）方案的优缺点：采用车间内部PC区人工排序后上线的方式一定程度上避免了主线排序件错漏装事件发生。表2是对采用人工排序模式的评价。

3.SPS电子看板防错系统输送方式(以四门分装SPS方案分析)

（1）方案背景及介绍：采用线边人工排序的方式一定程度上减少了主线错装、漏装的概率。但增加了PC区人工排序的工作量，从成本角度考虑需要有一定数量的排序货架；但对于标准件，由于不同车型用的数量、型号不一样，很难实现每台车全部零部件的排序需求（标准件一般采取在线边集中存放的方式进行），于是，在某些汽车厂家一种和装配车辆随动的“SPS”物料配送模式就产生了（见图6）。

图7  SPS分拣区料架形式

物料卸货、分拣及暂存一般在卸货雨棚内完成，车间内部设有SPS物料分拣区。采用在PC区设立四门分装线的SPS区域，物料由引取看板从物料暂存区到SPS分拣区，再由分拣人员对四门分装线零部件进行分拣，完成后由牵引小车将SPS小车送至四门线线端的SPS小车存放区，然后采用靠挂式，由四门线带动SPS小车完成整个四门线的装配，SPS小车由牵引车从线末的存放区送至四门SPS区域进行下一轮的分拣。

物料防错工作的开展主要包括指示票、排序、SPS分拣以及线边ANDON指示等，其中涉及到物料防错的零部件占车型零件的75%以上，未开展防错的物料主要集中体现在标准件、塑料卡扣等小件上。

（2）基本功能件组成：①台车上线、随行方式：一般SPS台车上线方式有AGV驱动和牵引车驱动两种；

②台车随行方式：新建线边辊道，物料箱随辊道随行；

③台车设计方案：可以采取简易的“精益管+料盒”的方式或者是“铁货架+料盒”的方式。

SPS分拣区料架形式如图7所示。SPS物料分拣区及线边货架可以采用精益管进行制作。货架一般分为3～4层，最上层为空器具返还层；物料层按照包装器具的尺寸参数通过精益管隔成不同的道口，每个道口只放一种物料；进料道口采用看板的形式进行配料；出料道口都安装有部品指示器（LAMP开关），由SPS物料防错系统控制；每个分拣区域在货架上层安装一个SC控制器，实现车型顺序、物料及批次等信息的指示。

图8  SPS物料防错系统

每个分拣区域结束位置安装一个确认按钮，当上一个分拣工作完成后，按下确认按钮，系统自动进入下一个分拣循环，SC控制器上自动跳转到下一台整车物料信息，开始下一个配料流程。

SPS物料防错系统

1.系统组成

系统组成如图8所示，SPS物料防错系统上层服务器及核心交换机放置在车间的监控室内；管理PC及现场交换机放置在现场的班组园地，方便技术人员对数据的及时维护及查看；SC控制柜放置在分拣区域的货架上面，显示车型生产信息及序列，方便分拣人员对信息进行确认；LAMP开关布置在货架上每一个放有物料的道口上部，员工按照指示灯进行取件，取件完成后拨动开关确认，也可以采取扫描枪的方式进行扫描确认。

图9  SPS物料防错系统信息处理

2.信息支持

（1）MES系统：总装车间MES系统在为SPS物料防错系统提供车辆排成信息的同时，还采集物料防错系统内的相关设备信息，并完成数据采集、显示及归档功能；

物料防错系统协助实现MES系统部分功能（如力矩管理、物料防错等），在硬件、软件方面满足相关要求，并完成相对应的数据整理；

（2）硬件端口：物料防错系统预留有以太网接口模块（1个）、路由器走线及路由器安装位置，用以和总装MES系统实现链接；

（3）软件端口：总装物料防错系统采用SQL数据库（Structured Query Language-结构化查询语言），可通过ODBC（开放数据库互联技术）方式进行数据读写操作；

（4）SPS物料防错系统自身信息处理如图9所示。

3.部品指示器

总装SPS物料防错系统所采用的部品指示器（LAMP开关）由绿色指示灯（1个）和拨叉开关（1个）组成，S-LINK网络布置在物料道口上侧，这样布置的优点是在取物料后能够方便地进行确认，为进入下一个配货循环节省时间。

物料部品指示器（LAMP开关）覆盖了整车物料数量的75%以上，过程中出错率低于3%，出错点一般为进料道口配料出现错误导致，方案实施后，由分拣造成的配料错误基本没有。

表3为采取人工配送、人工排序方式配送及SPS电子看板方式配送三者的比较。

截止目前，SPS防错电子看板模式的物料输送方式是主流厂家普遍采用的物料输送模式。

结语

由初始阶段简单的、机械式的物料输送，到后续人工的排序小车输送、电子看板输送与SPS输送，对于总装车间物料输送的发展是一个很大的进步。但实际应用过程中也有很多问题，硬件上比如有货架的形式问题（精益管形式容易造成后续的变形和坍塌等）以及软件上存在生产信息与排序区信息不对应造成排序信息的混乱等，这些都是后续有待改进的课题。