Exploração da fabricação inteligente RFID e logística inteligente RFID

1. Histórico da construção de logística inteligente RFID

1. A manufatura inteligente RFID é a direção da transformação

Nos últimos anos, a indústria automobilística enfrentou muitos desafios, como excesso de capacidade, demanda do cliente por diversificação e personalização de produtos, aumento dos custos de matéria-prima e mão de obra e redução das margens de lucro. Os métodos tradicionais de gestão e modelos operacionais obviamente encontraram gargalos.

A ascensão da manufatura inteligente RFID sem dúvida trouxe novas oportunidades para a transformação e o desenvolvimento da indústria automobilística. Com o rápido desenvolvimento da Internet, os padrões de pensamento das pessoas passaram por mudanças disruptivas; ao mesmo tempo, o desenvolvimento e a aplicação madura de várias novas tecnologias levarão a inteligência empresarial a um novo patamar e tornarão possível a realização da inteligência artificial. Esses impactos na indústria automobilística se estenderam dos produtos automotivos para toda a indústria automobilística. Muitas empresas automobilísticas ao redor do mundo estão ativamente concluindo a transformação, e a SAIC-GM, como líder da indústria automobilística da China, não é exceção.

Na verdade, nos primeiros dias de estabelecimento da empresa, a SAIC-GM era baseada em tecnologia avançada e alta taxa de automação, e tinha um sistema de informações completo para dar suporte a operações comerciais eficientes. A empresa também continua a inovar durante seu processo de desenvolvimento, continua a introduzir tecnologias e processos avançados de produção, aumenta o investimento em automação, digitalização e equipamentos inteligentes, e consolida continuamente suas principais vantagens de fabricação. Pode-se dizer que 20 anos de acumulação estabeleceram uma base sólida para a SAIC-GM implementar a fabricação inteligente RFID.

Todo o sistema de fabricação inteligente RFID da SAIC-GM consiste em sistemas inteligentes, produtos inteligentes, P&D inteligente, design inteligente, produção inteligente, qualidade inteligente, vendas inteligentes, serviços inteligentes e logística inteligente RFID, abrangendo P&D de produtos, processos de fabricação e equipamentos. Desenvolvimento de Engenharia, produção e fabricação, operação e gerenciamento de logística, controle de qualidade, marketing e serviço pós-venda, etc. A SAIC-GM implantou práticas gerais de aplicação digital e inteligente em cada um dos links de negócios mencionados acima e os avançará constantemente em etapas.

2. Chegou a hora do desenvolvimento da logística inteligente RFID

A logística, como parte central da fabricação de automóveis, também está enfrentando muita pressão. A melhoria da eficiência logística sob o modelo tradicional está perto do gargalo, e avanços precisam ser buscados; a demanda do mercado e o fornecimento de produtos precisam ser conectados de forma mais precisa e rápida, apresentando requisitos mais altos para a cadeia de suprimentos e logística; os custos de mão de obra estão aumentando, os recursos de terra são escassos e os preços estão aumentando constantemente, etc. fatores, levando a um aumento significAtivo nos custos de logística; as empresas emergentes da indústria têm vantagens exclusivas de recursos de Internet, e a logística automotiva enfrenta a ameaça da competição internacional. Nesse contexto, a logística automotiva está cada vez mais incorporando demandas "inteligentes".

Além disso, nos últimos anos, o surgimento contínuo de equipamentos de automação, robôs inteligentes e novas tecnologias de controle, bem como o desenvolvimento contínuo e a maturidade de tecnologias avançadas, como a Internet das Coisas, reconhecimento visual, análise de big data, computação em nuvem e aprendizado de máquina, forneceram oportunidades para o desenvolvimento de logística inteligente RFID. Boa oportunidade.

Para a SAIC-GM, a transformação inteligente da logística é a meta da empresa para manter suas vantagens e continuar avançando. Também é uma parte importante do suporte ao avanço suave da fabricação inteligente RFID da empresa. Por outro lado, a SAIC-GM, como líder da cadeia da indústria automotiva, também coordenará e impulsionará o desenvolvimento comum das cadeias da indústria automotiva upstream e downstream por meio do avanço das estratégias de logística inteligente RFID.

2. Plano robusto de desenvolvimento de logística digital

A principal linha de desenvolvimento da logística inteligente RFID da SAIC-GM se concentrará em cinco direções: modularização, automação, digitalização, rede e inteligência. A realização da digitalização é considerada a base para a transformação inteligente. Em 2015, com base na estratégia de desenvolvimento de fabricação inteligente RFID da empresa, a SAIC-GM formulou uma cadeia de suprimentos e logísticaplano de desenvolvimento digital cs para conduzir uma transformação digital global de processos de negócios tradicionais em todo o processo de logística; ao mesmo tempo, contando com equipamentos de logística automatizados, tecnologia de detecção, materiais/serviços Tecnologias avançadas como redes, big data e algoritmos de otimização inteligente são usados para transformar de forma inteligente alguns negócios e sistemas de logística para explorar e encontrar pontos de ruptura em negócios tradicionais e novos pontos de crescimento de lucro, estabelecendo uma base sólida para a transformação e atualização da logística inteligente RFID.

Panorama da estratégia digital da SAIC-GM

1. Compreender as características da cadeia de suprimentos automotiva e promover a digitalização da logística

(1) A cadeia de negócios é longa, tem muitos elos e tem um amplo escopo

As operações de gerenciamento da cadeia de suprimentos e logística da SAIC-GM estão sob a responsabilidade do Departamento de Controle de Produção e Logística. Seus negócios abrangem toda a cadeia de negócios, incluindo planejamento de produção, preparação de materiais, logística de entrada, logística de fábrica e logística externa; incluindo gerenciamento de plano de produção, gerenciamento de planejamento de peças, controle de estoque, gerenciamento da cadeia de suprimentos, gerenciamento de transporte de materiais, gerenciamento de armazenagem, gerenciamento de rack de escaninhos, design de embalagens, remessa de veículos e outros elos de negócios; o escopo do negócio envolve quase todos os departamentos da empresa (marketing, compras, finanças, engenharia, fabricação, qualidade, etc.), a empresa envolve fornecedores de peças (incluindo nacionais e estrangeiros) e prestadores de serviços de logística (incluindo transporte terrestre, transporte marítimo, transporte aéreo, etc.).

(2) Grande número de sistemas e interconexão deficiente

Com base na complexidade da cadeia de suprimentos, a construção e a aplicação do sistema de informações da SAIC-GM também são relativamente complexas. As manifestações específicas são as seguintes: primeiro, a empresa tem muitos departamentos de negócios, e cada departamento envolve e aplica mais de 30 sistemas; segundo, no passado, os sistemas de cada departamento de negócios eram desenvolvidos de forma independente, e a interconexão e a interoperabilidade não eram fortes, resultando em eficiência diferente de cada sistema; terceiro, cada sistema não captura dados do mesmo conjunto de dados ao mesmo tempo, resultando em assimetria de informações.

2. Construir um sistema de informação digital interconectado

Para alcançar uma conexão eficiente entre o upstream e o downstream da cadeia de suprimentos, a SAIC-GM precisa promover a transformação digital de todos os aspectos dos fluxos de negócios tradicionais de dois aspectos: primeiro, desbloquear toda a cadeia de negócios e, segundo, desbloquear todo o fluxo de informações. Para esse fim, a SAIC-GM adotou uma abordagem de arquitetura empresarial para organizar, decompor, projetar, construir, integrar e expandir a arquitetura de negócios, arquitetura de aplicativos, arquitetura de dados e outros conteúdos para formar um plano global de ponta a ponta para garantir que cada sistema de informação digital esteja em conformidade com os requisitos departamentais. Os requisitos de estratégia, negócios e desenvolvimento de tecnologia são interconectados; ao mesmo tempo, um design modular de dados é adotado no design da arquitetura de TI para garantir que, quando os sistemas relevantes forem modificados no futuro, apenas os módulos característicos precisem ser modificados sem nenhum impacto em outros sistemas. .

Ni Bin apresentou o layout geral da arquitetura da fábrica inteligente usando a fábrica Cadillac da SAIC General Motors como exemplo. A fábrica aplica tecnologia Ethernet industrial para fornecer acesso de rede de alta largura de banda para equipamentos de produção subjacentes. Sensores, atuadores e outros equipamentos na camada de equipamentos são todos conectados ao sistema por meio de Ethernet industrial; na camada de controle, produtos PLC são usados para realizar o controle integrado de equipamentos de processo e segurança, e um grande número de produtos HMI baseados em PC ou painel são implantados no local para fornecer informações de status operacional do equipamento de produção e informações de processo em tempo real e habilitar o controle remoto; no nível da oficina, um sistema MES é implantado, que tem funções como monitoramento do processo de produção, monitoramento de equipamentos, planejamento e programação da produção, gerenciamento de operações de logística e coleta e rastreabilidade de informações de qualidade. , e conectado para cima com o sistema ERP empresarial; no nível empresarial, de acordo com a cadeia de negócios e a divisão funcional do trabalho, sistemas baseados em ERP e outros sistemas relacionados são implantados para atingir a cobertura da função do sistema de toda a cadeia de negócios.

No futuro, à medida que a fábrica continua a investir na construção def a Internet das Coisas, mais sensores e equipamentos serão conectados na camada de equipamentos e na camada de controle, e mais dados precisarão ser coletados e transmitidos para processamento e análise; no nível de oficina e no nível empresarial, a análise de big data será promovida e aplicativos de Ferramentas de visualização para ajudar a identificar oportunidades de otimização em links de operação de negócios, e usar tecnologias como análise de modelagem digital e algoritmos inteligentes para explorar aplicativos avançados, como programação de produção inteligente, despacho inteligente e otimização inteligente; em cada nível, as necessidades específicas do projeto serão combinadas, realizar atualizações de desempenho de rede de comunicação e implantar aplicativos de negócios relevantes.

3. Exploração na construção do sistema de logística inteligente RFID

De acordo com Ni Bin, com base em considerações de controle de custos e controlabilidade de risco, a promoção da construção do sistema de logística inteligente RFID da SAIC-GM não se concentra em uma determinada base de produção ou uma determinada fábrica, mas usa recursos globais para selecionar projetos apropriados em diferentes áreas. As fábricas nos quatro lugares serão pilotadas separadamente e, após o sucesso, serão totalmente promovidas nas quatro fábricas. Desde a implementação da estratégia de logística inteligente RFID há dois anos, a SAIC-GM conduziu projetos piloto separados em tecnologia digital e equipamentos de logística inteligente RFID, estabelecendo uma base sólida para a transformação e atualização abrangentes da logística inteligente RFID.

1. Aplicação e exploração da tecnologia digital

A SAIC-GM continua a introduzir aplicações de tecnologia digital no planejamento e programação da produção, logística de entrada, logística de fábrica, gerenciamento de extensão da cadeia de suprimentos e outros aspectos para promover a transformação digital e inteligente da logística.

(1) Tecnologia de programação de produção digital

Em 2016, a SAIC-GM aplicou a tecnologia de programação de produção digital no negócio de estampagem pela primeira vez na indústria automobilística nacional. A programação de produção da oficina de estampagem é um modelo matemático típico de pequenos lotes, múltiplas condições de contorno e múltiplas restrições. Ao mesmo tempo, sob vários fatores, como longo tempo de troca de molde, alta frequência e locais de armazenamento incertos, as restrições consideradas manualmente são limitadas. A eficiência da programação de produção é baixa. A SAIC-GM transformou a programação de produção manual tradicional em programação de produção digital, o que pode encurtar muito o tempo necessário para a programação de produção e responder rapidamente às mudanças na demanda de produção; reduzir a área da área de buffer de material, melhorar a utilização do local e obter uma gestão de estoque enxuta; organizar e alocar pessoal racionalmente, melhorar a eficiência do trabalho dos funcionários planejados, a taxa de utilização do equipamento e a eficiência da produção, e pode reconciliar o excesso e a escassez da capacidade de produção, reduzir o poder público e reduzir vários custos de operação logística.

Após ganhar experiência em programação digital na planta de estampagem Jinqiao em Pudong e otimizar ainda mais o algoritmo, a SAIC-GM promoverá gradualmente a tecnologia para plantas de trem de força e plantas de montagem de veículos em 2018 e, então, a adotará totalmente nas quatro fábricas.

(2) Tecnologia de posicionamento interno

A SAIC-GM aplicou a tecnologia de posicionamento interno pela primeira vez no campo da logística de fábricas de automóveis e cooperou com várias tecnologias avançadas de detecção, como varredura automatizada, para realizar rastreamento e análise digital de pessoas, máquinas e materiais, otimizar caminhos de alimentação, melhorar a eficiência do pessoal, maximizar a utilização do equipamento e atingir o estoque enxuto na fábrica, efetivamente apoiando a construção de fábricas digitais.

(3) Tecnologia de despacho inteligente

É a primeira vez na indústria que se tenta aplicar algoritmos de programação inteligente. Por meio da programação global de recursos em logística de entrada, logística de fábrica e outros links, ela pode corresponder com eficiência às necessidades de materiais e recursos logísticos para obter uma melhoria significativa na eficiência geral da logística.

(4)Tecnologia de simulação

Atualmente, o software de simulação é usado principalmente para planejamento de fábrica ou desenvolvimento de produtos, e a tecnologia de simulação para a operação combinada de todos os equipamentos de automação em todo o processo ainda está em branco. A SAIC-GM está explorando o uso de software de simulação no planejamento geral do sistema de logística para simular gargalos em todo o processo de logística, prever riscoss, e simular mais soluções para encontrar a solução ótima.

(5) Aplicação da tecnologia de banda estreita no rastreamento de caixas e racks

A SAIC-GM usa a tecnologia de banda estreita da China Mobile e integra um módulo GPS. Enquanto o telefone celular tiver sinal, ele pode rastrear e transmitir a localização, status e outras informações das caixas e racks, realizando o gerenciamento completo do ciclo de vida das caixas e racks. A aplicação desta tecnologia está atualmente em estágio exploratório.

2. Aplicação e exploração de equipamentos de logística inteligente RFID

No processo de construção do sistema de logística inteligente RFID, a SAIC-GM continua a promover o nível de automação logística ao se concentrar em oito principais elos operacionais, incluindo entrada na fábrica, recebimento, armazenagem, classificação, on-line, off-line, remessa e saída da fábrica. Os sistemas de logística automatizados mais usados atualmente são os seguintes:

(1) Biblioteca tridimensional automatizada

A SAIC-GM pilotou diferentes formas de armazéns tridimensionais, incluindo lançadeiras e empilhadeiras, em várias fábricas em suas quatro bases para a automação de uma variedade de componentes e conjuntos padronizados de grande escala, incluindo motores e caixas de engrenagens. armazenamento, melhorando a utilização da área de armazenamento e a eficiência da operação logística.

Biblioteca tridimensional automatizada

Atualmente, os armazéns tridimensionais automatizados raramente são usados na indústria automotiva, principalmente porque as especificações e os tamanhos das peças automotivas variam muito, dificultando a obtenção de aplicações de alta eficiência. No entanto, à medida que os custos de terra e mão de obra aumentam, a aplicação de armazéns tridimensionais automatizados se tornou uma tendência.

(2) Novo AGC inteligente

A SAIC-GM assumiu a liderança na pilotagem da introdução do novo AGC inteligente avançado internacionalmente para concluir a operação on-line do transporte automático de materiais. Diferente do AGC de navegação de trilha magnética tradicional, o AGC inteligente pode girar 360 graus no local com quase nenhum raio de giro. Ele não requer o empilhamento denso de componentes próximos à linha, o que melhora a eficiência da operação online.

Atualmente, o novo AGC inteligente é amplamente utilizado na Indústria de logística expressa, mas menos na indústria de logística automotiva. Ao mesmo tempo, a SAIC-GM também descobriu durante a aplicação do AGC que, como a embalagem geral de algumas peças na indústria automotiva pesa mais de uma tonelada e a capacidade de elevação atual do AGC é limitada, ele ainda não é capaz de colocar todas as peças automaticamente on-line. A SAIC-GM está se comunicando com empresas líderes do setor, como Siasong, Hikvision e Gizhijia, na esperança de fazer avanços tecnológicos no futuro.

(3) Empilhadeira não tripulada

A SAIC-GM aplicou empilhadeiras não tripuladas guiadas a laser em suas filiais de Jinqiao e Wuhan em Pudong para realizar a entrada e saída automáticas de materiais, permitindo operações parcialmente não tripuladas no depósito. A eficiência logística foi significativamente melhorada e o investimento será aumentado no futuro.

(4) Robô de coleta inteligente

Pela primeira vez na indústria automotiva, a SAIC-GM introduziu um robô de coleta inteligente para selecionar automaticamente as peças do teto solar, melhorando a eficiência da classificação. Em um local de produção flexível, os materiais precisam ser classificados. A SAIC-GM usa um robô de coleta inteligente para agarrar automaticamente a claraboia e colocá-la no rack de materiais, e organiza o pedido de acordo com o plano de produção. Finalmente, o AGC arrasta o rack de material para a linha, realizando a coleta não tripulada do teto solar e a operação on-line.

Robô de classificação inteligente do teto solar

Além disso, a SAIC-GM também usa equipamentos de automação para realizar a digitalização automática, embalagem automática e carregamento curto automático de paletes inteiros de materiais; desenvolve independentemente reboques não tripulados para realizar a transferência automática não tripulada de materiais entre fábricas na extremidade de embarque; por meio de cadeias de transporte de máquinas Aplicação em larga escala para melhorar a eficiência das operações de recebimento de materiais; usando tecnologias como digitalização automática, armazéns tridimensionais de veículos e lavagem automática de carros para melhorar a eficiência da operação de logística de veículos; além disso, um sistema de controle de hardware foi estabelecido para obter gerenciamento e controle unificados de diferentes equipamentos de automação. Controle ume inicialmente realizar a operação de armazém não tripulado.

4. Dificuldades e soluções

No processo de promoção da logística inteligente RFID da SAIC-GM, muitas novas tecnologias e novos modelos são testados pela primeira vez em departamentos, empresas e até mesmo indústrias. Não há soluções maduras para referência, e eles enfrentam muitas dificuldades e desafios. Em resposta a essas dificuldades técnicas, por um lado, a SAIC-GM estabeleceu organizações de plataforma correspondentes dentro do departamento, integrando vários especialistas do departamento para se concentrar em dificuldades técnicas; por outro lado, por meio da colaboração estratégica de fornecedores, cooperação indústria-universidade-pesquisa, etc., emprestando Assistência com vários recursos externos para avançar o projeto.

Além disso, devido às limitações de recursos corporativos e condições de mão de obra, é impossível que todos os sistemas de logística e links de operação promovam inteligência juntos. Como encontrar um equilíbrio entre tecnologia e custo e identificar avanços também deve ser considerado durante a construção da logística inteligente RFID. O que a SAIC-GM está buscando é uma logística inteligente RFID enxuta, usando o menor custo para alcançar soluções ideais. A aplicação de todas as novas tecnologias e novos modelos é, em última análise, gerar benefícios. Portanto, depois que a SAIC-GM fez um plano geral para o desenvolvimento da logística inteligente RFID, ela separou quais empresas em todo o processo de negócios têm sistemas e encontrou os links mais críticos para tentar primeiro. Por exemplo, a logística de entrada e saída é a mais complexa e representa a maioria dos custos de logística. Mesmo uma melhoria de 1% trará benefícios consideráveis, então eles se tornaram o foco da construção da logística inteligente RFID. Existem também alguns negócios relativamente simples e fáceis que você pode tentar primeiro. Para simplificar, as etapas para a transformação inteligente da logística são atingir altos retornos

Negócios com altos retornos e benefícios rápidos serão promovidos primeiro; alguns links relativamente grandes e difíceis serão promovidos usando o conceito de "correr rápido em pequenos passos e iterar rapidamente".

Finalmente, vale mencionar que inevitavelmente haverá alguns desvios no processo de pilotagem e verificação de novas tecnologias. No entanto, a gestão da SAIC-GM sempre teve uma atitude tolerante a falhas em relação à inovação e permitiu tentativa e erro. Isso permitiu que o pessoal relevante deixasse de lado seus fardos e tentasse corajosamente, permitindo que o projeto de melhoria progredisse rapidamente.

5. Análise de valor e perspectivas futuras

Em relação ao valor que a construção do sistema de logística inteligente RFID traz para a SAIC-GM, Ni Bin disse que o sistema de logística original da SAIC-GM tem uma base sólida. No processo de construção do sistema de logística inteligente RFID, cada pequeno passo de melhoria é um grande avanço. A exploração atual teve o efeito desejado. O avanço contínuo da logística inteligente RFID da SAIC-GM pode conectar com precisão ambas as extremidades da demanda e dos recursos, conectar de forma abrangente os principais links, como design de produto, execução de fabricação e marketing, dar suporte à personalização rápida e precisa do produto e à produção flexível, e criar a competitividade central da fabricação inteligente RFID da empresa.