上汽通用五菱打造的全球首个岛式精益智造工厂，不仅将“精益生产”与“智能制造”有机结合，更构建起与工厂深度融合的自主决策物流体系，实现从物料入库到成品出库的全链路智能化管理，助力实现供应链与物流降本增效。
随着汽车市场竞争日益激烈和消费者个性化需求不断提升，传统汽车制造模式正面临前所未有的挑战。上汽通用五菱作为中国汽车制造业的佼佼者，积极响应市场变化，大胆创新，于2023年10月投产了全球首个岛式精益智造工厂（LIM工厂）。该工厂不仅打破百年流水线制造模式的束缚，在生产模式上实现颠覆性创新，更在物流方面构建起自主决策物流体系，真正实现“智能制造”与“智慧物流”的深度融合，以其“高柔性”“高效率”“更精益”“更稳定”的显著优势，重新定义了汽车超级工厂的标准，成为中国智造的创新典范。
01项目背景与需求
面对汽车行业竞争的白热化以及用户个性化要求的提高，上汽通用五菱积极由“以产品为中心”向“以用户为中心”转型升级，制造系统需求因此发生显著变化，主要包括：一是生产模式转变。需要由少品种、大批量的生产模式转为以多品种、小批量为主的敏捷制造模式，以快速响应市场变化，满足消费者多样化需求。二是实现柔性制造。需要基于市场需求，实施跨基地转产、跨线转产、一品多点供应等柔性制造模式。三是实现智能制造，例如将传统人工排产、人工生产模式转为智能排产、智能生产的智能制造模式。
为实现上述功能，上汽通用五菱打破百年流水线制造模式，建立了全球首个岛式精益制造工厂（以下简称“LIM工厂”）。LIM工厂由一系列独立分布的无人岛组成，每个无人岛都是一个高度自动化、智能化的生产单元。生产车辆通过AGV智能托运，并根据装配需求、物料满足情况、生产线工作效率等情况，智能分配到最合适的无人岛进行生产，无需等待。该模式不仅能满足产品兼容性，通过增加工序自由组合的方式，几乎是走向无限兼容性，为实现用户最大差异性，提供了制造系统的保障。
独立分布的无人岛
在LIM工厂所具有的精益化、高柔性（如生产序列、进入无人岛顺序随时可调）、高智能化（如生产序列的调度、车间内设备运行调度都靠系统自主决策、自动化运行）的特征下，传统的物流模式面临许多挑战，例如：传统物流智能化程度低。上汽通用五菱传统物流管理与作业基本以人工为主，在生产制造区域需要迅速调整产品、产线、生产基地的情况下，无法效益最大化、成本最优化地进行适应性匹配调整，作业效率不高、成本增长较明显；行业内智能物流设备与产线融合程度不高，难以实现物料信息与生产信息高度协同、智能物流设备与生产设备/人员作业协同；传统物流备料难以适应无人岛随时调整生产序列的需求等。
02自主决策物流体系构建
在推进LIM工厂建设的过程中，上汽通用五菱项目团队深刻认识到传统物流模式的局限性，进而积极探索并构建一套与岛式工厂精益制造模式深度融合的物流体系。经过不懈努力，最终成功运用物联网（UWB、RFID、条码等射频技术）、区块链、大数据、人工智能等信息技术，以及料箱级小件立体库、投料机器人、货到人AGV、视觉收货门、无人叉车、智能拣选系统等先进智能设备，精心打造出以数字平台为核心“大脑”、智能化设备为高效“执行单元”的自主决策物流体系，实现业务数字化、决策智慧化、作业自动化。
1.自主决策物流数字大脑建设
物流数字化运营平台及应用车间生产群控系统的统一调度功能，共同构建了自主决策物流体系的数字大脑：
（1）物流数字化运营平台。该平台可实现全程物料追踪可视化以及车体与物料分钟级精准协同到工位。通过运用GPS定位技术、条码技术、视觉识别等物联网技术，搭建、应用、推广全链路物料数字运营平台。该平台能够实现全链路库存（供应商端库存、厂外RDC库存、在途库存、主机厂内库存）实时拉动及动态跟踪，同时打通主机厂与600多家零部件供应商端的物流管理活动，实现在线信息互动，为主机厂、供应商端生产排产提供数据支持，及时对影响主机厂生产的物料进行预警，实现供应链物料与生产需求/排产相互协同。
物流数字化运营平台
（2）车间生产群控系统。该系统具备对车间内所有设备（包含物流设备）及物料信息（物料在途信息、物料库存信息、生产线物料库存信息等）统一管控、调度功能。在车间生产过程中，物料备料、配送、线边物料切换等物流作业，均由群控系统根据生产实时信息自主计算、自主决策、自主调度物流设备完成。
黑灯作业
2.全链路无人物流配送系统建设
在车间生产群控系统基础上，自主决策物流体系投入AGV/AMR234台套、无人叉车3台套、视觉收货相机100台个、料箱机器人128台套，无人物流车330台，成功实现自动装卸、自动收发货、仓库黑灯作业、物料智能化配送以及成品车智能化运输，构建起厂内全链路无人物流配送系统，具体包括：
（1）收货自动化
收货环节全面实现自动化与智能化操作。运用自主研发的无人叉车进行物料自动卸货作业；采用拆垛机器人进行整托物料的自动拆垛处理；应用工业相机自动将物料信息录入系统；通过输送链或智能搬运机器人将物料输送到库内待入库区。整个收货环节不仅实现自动化、智能化，还实现料箱级管控，增加物料的可追溯性。
拆垛机械臂自动拆垛
（2）仓储自动化
在业内首创引进基于料箱机器人的高柔性小件无人立体仓，并集成视觉识别技术、输送线、量方、称重防错、区块链、人工智能等技术，实现小件物料收货、检验、入库、储存、拣选、出库、盘点、管理等作业自动化、数字化。
（3）短驳自动化
在自有的新能源产品基础上，进行无人驾驶车辆的开发，并应用到上汽通用五菱厂内库房与车间之间的物料运输，实现国内领先的厂区内终端物流的无人化配送运输。
（4）柔性化自动上线、切换
利用物联网技术（如在传统生产吊具线加装UWB、产线AGV/物流AGV本身具备的定位技术等），基于群控系统统一调度，能够实时自动监控产线工位处在用零件的剩余数量，同时根据生产队列情况，自主决策下一步所需物料种类以及从何处搬运物料，并自动判断或预计所需物料数量是否满足生产需求等。在能实现多车型混线，以及小批量、多批次、高度柔性的生产条件下，物料根据生产需求，精准到工位级、分钟级，自动化配送。
03关键技术创新与应用
1.区块链技术
利用开源安全的HLF联盟链技术（区块链技术一个分支），允许互信组织之间建立多个联盟链节点，完成数据凭证密存和共享；基于K8S环境和微服务架构（具备高可用、高性能、高并发特性）进行容器化部署；通过开源的Keycloak技术搭建身份认证中心，对接公安部人脸数据库，实现实名签署，确保交易合规、公信、透明。
2.基于视觉扫码的收货技术
采用高清相机，并搭建智能重复数据清洗、漏扫识别、需求及扫码信息智能匹配等算法，实现供应商来料自动扫码识别，以及自动甄别收货数据准确性，精准识别漏扫、短装、送错料等情况。
3.多箱型、高柔性条件下的小件立体库技术
汽车行业库房小件物料具有周转率高、包装尺寸和类型差异大、作业流程复杂等特点，导致传统的四向穿梭车等自动化立体库无法在汽车行业中应用。一直以来，上汽通用五菱乃至汽车行业小件库房都采用平铺储存、人工作业模式，存在人员成本高、占地面积大、拣选成功率低、料账管理困难等痛点。
料箱机器人立体库
本项目在业内率先引进基于料箱机器人的高柔性小件无人立体仓，并集成视觉识别技术、输送线、量方、称重防错、区块链、人工智能等技术，实现小件物料收货、检验、入库、储存、拣选、出库、盘点、管理等作业自动化、数字化。
4.室外全天候无人驾驶技术
传统园区物流主要依靠人力实现，存在作业环境恶劣、重复性高、执行效率低等问题，物流作业面临运营成本高、司机招募困难等困境。因此，园区对于专用自动驾驶物流车的需求非常迫切。
本项目针对无人物流系统中的精确感知、可靠定位等关键技术进行创新性开发应用：一方面，基于非重复扫描激光点云及ICP的料框孔感知方法，实现厘米级多种非标料框料叉孔自动检测，重复检测精度小于1厘米，并攻克视觉检测引导无法在室外环境下使用的难题；另一方面，基于顶激光建图的鲁棒定位方法，在无标志情况下实现顶点云建图，并实现厘米级定位，解决了道路两侧动态物体（如货车、多层料架等）遮挡下以及库房等空旷环境内，激光雷达无法定位的难题。
无人物流车实现厂区内物流无人化配送运输
5.线边无人干预的自动叫料技术
区别于其他主机厂大多采用拍按钮、PDA扫描下发AGV送料任务等模式，本项目采用行业首创的无需人干预自动下发物料AGV配送任务，具体实现方法为：
在机械自动装配工位内，采取装配机械臂自动计数，实时计算线边物料剩余情况，并根据生产队列自动计算下一趟所需物料信息，当线边剩余物料数达到预定值时，AGV自动到库房寻找下一趟所需物料，并搬运到使用工位。
在有人装配工位，主要采用主线AGV过点信息或加装在工位的感应器（如UWB、RFID等），自动识别工位过点车辆信息，并拆BOM，实时扣减工位物料使用情况，实现实时监控工位物料剩余数量功能。
04项目亮点与实际效益
该项目在技术创新方面具有诸多亮点，但在智能物流装备与系统应用过程中也面临着不小考验。如，作为全球首个岛式LIM工厂，对于实时调整生产队列、满足多车型混线生产及多车型切换生产等有着更高要求，这导致物料配送需求信息也在实时、频繁且复杂变化，对调度系统智能程度要求极高；同时，主机厂上游供应商数量多、零件类别和尺寸差异大，导致零件包装一致性较差，阻碍了物流智能化设备大规模推广进程。
从项目实际运行效果来看，本项目在总装车间内，物流自动化率达65%，处于行业领先水平，部分子模块属于行业首次应用，例如行业首次利用区块链技术进行物料收货；行业首次建设基于料箱机器人的高柔性小件库；无人物流车总无人运营里程220万公里。
总体来看，该项目具有多方面的突破性优势，在企业效益和社会效益层面都取得显著成效。
1.企业层面效益
该项目成功打破传统的物流与物流、物流与生产间的信息壁垒，消除信息孤岛现象；革新传统人工低效率的作业模式，显著提升作业效率；突破传统一物一位固定存储模式，打破物流与生产相互割裂的局面，实现入厂协同、动态仓储、与生产协同随车供给、与生产协同敏捷供应等功能。
在实际应用中，该自主决策物流体系成效显著，使总装车间物流自动化率从传统的15%大幅提升至65%。同时，使人员配置大幅优化，每班作业人员下降40%，极大减少入厂内料积压，每年物料积压资金下降20%，还优化了约8000平方米的场地使用。全链路物流数字运营平台作用也十分重大，助力上汽通用五菱供应链运作效率提升80%，降低供应链库存30%，物料交付满足率大于 98.5%。
作为上汽通用五菱国内首个岛式LIM工厂智能化建设的关键组成部分，自主决策物流体系有力推动了LIM工厂获评“国家级智能制造示范工厂”，并成为全球领先的新能源汽车产品制造平台。
2.社会层面效益
在该自主决策物流体系之下，物流商能力得到明显发展。自主决策物流体系应用多种新技术，并向物流商提供了长链条、多场合的研究素材，具有在资金、新技术设备迭代方面帮助物流商发展的效果。以无人物流车为例，截至2024年9月，上汽通用五菱总计投放超过330台无人物流车，行驶里程超过220万公里，直接推动了国内无人物流车技术发展及应用推广。
此外，还推动了上汽通用五菱体系供应商能力提升。自主决策物流体系是对上汽通用五菱全链路的变革，推动了上汽通用五菱体系供应商物流与制造的数智化发展，上汽通用五菱体系供应商制造效率、产能信息、缺陷零件追溯能力都得到极大提升。
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