库存管理是影响企业运营效益的关键因素，随着制造业的信息化、智能化进程，更多的企业开始通过先进技术手段提升库存管理水平。本文以一汽-大众佛山工厂为例，从库存管理流程中存在的痛点出发，探索如何将现代物流技术应用于库存管理，通过数字化、自动化、智慧化手段，突破传统管理方式的制约，实现科学、先进的库存管理。
一汽-大众佛山工厂从工厂物流的库存管理流程出发，对所存在的痛点问题进行了深入分析，如库存成本高、零件种类多、流程环节多、人员数量多/流动性大，各环节都存在人力和时间成本浪费，运营效率和质量都有较大提升空间。从2017年开始，佛山工厂从库存管理的具体环节——入厂运输、卸货/收货、上架/下架、存储、盘点、分拣、备货、配送、上线、返空等为突破口，从自动化、数字化、智慧化的角度对流程进行优化，对设备进行升级，实现库存管理操作层面的智能仓储、智能运输，管控层面的智能调度、智能分析，最终形成可视化、协同化的智能决策。
在入库环节，传统的收货方式是人工扫描条码，需要经过盖章、扫描、撕取看板等流程，存在严重的动作浪费及流程等待浪费，易导致零件在入口等待时间过长，甚至造成积压，无法及时入库。且收货入库的流程繁琐，需要人工完成接单、收货、验货、上架等多个环节，入库周期长，过程中也易造成漏扫错扫等问题，从而导致库存信息不准确，增加库存管理风险。
针对这些痛点，一汽-大众佛山工厂将RFID技术应用于收货入库环节（如图1、图2），具体包括：将零件的看板条码标识绑定在器具或转运车的RFID标签上，在叉车叉取零件器具通过卸货大门时，地感触发天线读取RFID标签，同时发出射频信号，将信息解码后传递至管理系统，形成零件及器具的入库记录，实现卸货过门自动入库。目前，佛山工厂已投入20多套RFID设备，覆盖大部分看板零件。
在一汽-大众佛山工厂，厂内传统的存储方式是背靠背贯通式的，存储堆垛的高度较低，存在较大的空间浪费，造成存储容量不足、零件堆积、存放混乱等问题；上架/下架的操作过程依靠人工完成，存取规则不清晰，缺乏有效记录，存在“乱放、误放”现象，从而对拣选、盘点等工作造成困难；高价值、易损耗的零件在存储环节的丢失、损坏现象严重，造成大量成本浪费。
为有效解决以上问题，2021年一汽-大众佛山工厂投入使用了行业最复杂的自动化立体库智能存储，从平面向立体空间拓展，采用立体库AS/RS（如图3）和Shuttle技术，实现AGL-AKL联动，兼容多种尺寸的货物。在上架环节，到货零件无需人工转包或扫描，可自动扫码直接上架；出库环节与生产线联动，大件库由生产线采集过车信号后转化为零件消耗，自动向仓库发起要货，小件库将要货信息波次划分，按路线分批次快速拣选出库；同时，系统根据零件消耗情况以及与出库口的距离，对零件和货位进行热度分类。立体库同时采用堆垛机、穿梭车、RGV、拆盘机等设备（如图4、图5），能够满足多种零件运输需求。
图3 立体库AS/RS技术
图4 RGV整托零件及空托盘输送
图5 拆盘机、叠盘机
通过立体库存储，使厂内库位增加数万个，库存能力提升数倍，充分利用仓库空间；实现货物存取自动化，最大限度减少人力投入，大幅提升出库效能；自动化存储和检索保证了货物存储位置、数量准确性和安全性，减少异常丢失和损耗。厂内存储容量增加，取消了厂外第三方库房，缩减了零件入厂的流程，提升周转效率。立体库通过智能化管理、自动化搬运，提高了仓储吞吐量和库存周转率，对库存管理整体效益提升起到关键作用。
对此，一汽-大众佛山工厂打造了“超市2.0”，即行业内首个“货到人模式”拣选。超市2.0通过系统集成和一体化软件架构（如图6），应用“视觉导航+惯性导航”智能化AGV，采用智能算法布局进行动态规划，自动化排序拣选，由AGV精准定位存放在超市内的货物并搬运至备货口（如图7），备货员只需在备货口等待AGV送货即可进行拣货。
图6 一体化软件架构
图7 智能化AGV定位
针对天窗等重型、大型零件，佛山工厂则升级为“超市3.0”，即行业内首个“货到机器人模式”拣选。由AGV将天窗送到机器人边，通过“机器人+视觉”完成零件自动拣选排序，备货完成后再由AGV送货上线，通过线边机械手与AGV信号对接实现空箱自动堆叠返空，实现了完全无人化的备货模式。在拣选过程中，佛山工厂也应用了防差错灯光拣选（如图8）和语音拣选，以辅助员工进行排序件备货。
图8 无差错拣选
可以说，超市2.0/3.0通过自动化拣选设备、实时数据采集分析、仓库布局优化等，使零件存储、备货、排序、拣选环节更加智能、便捷、高效，实现了零件的智能化仓储管理、自动化排序、人性化拣选，提高了零件拣选准确率及效率，节省仓储空间，动态掌握库存情况，实现库存管理可视化。
为优化传统配送方式，一汽-大众佛山工厂已大规模应用AGV配送，但其配送模式还是以牵引车上线或传统磁条为主，配送路线、节拍、器具都是固定的，存在较多的等待浪费，同时由于零件繁多，也无法满足混线生产的柔性需求。
2022年，一汽-大众佛山工厂正式启动AntS配送先导项目，以解决上线“最后100米”的自动化配送难题。佛山工厂首次在生产线边引入了智能AGV共享的概念——共享配送路径、共享配送设备、共享配送载具。通过系统智能调度和任务分配，打通备货、超市、上线环节的壁垒，采用中间载具，实现不同配送任务共用线路、共用载具，多种物料共享配送，大幅提升AGV的使用率和配送效率，实现厂内无人化配送（如图9）。
图9 AntS配送模式
AntS配送覆盖所有零件，与现有的要货系统进行一体化打通，实现自动化零件要货与配送。线旁看板零件由PCC系统根据过车信息自动要货（如图10），叉车司机根据车载终端收到的系统要货信息进行备货；准时化零件由叉车司机根据到货顺序，卸货后直接备货至载具上，由智能分配的AGV做线边接驳，按照最优规划路线进行配送；再由AGV将线旁产生的空箱返回至备货站点。要货环节也引入RFID技术，由生产线上的读取器读取车身的RFID条码，定位车身，根据零件明细表进行拆车（如图11），计算零件消耗，生成要货信号。相比传统的人工巡线发现空箱、扫描空箱要货，大幅节省了人工行走浪费，也减少了漏要错要的情况。
图10 PCC要货流程
图11 RFID自动拆车
AntS AGV配送（如图12）可对零件进行精确导航和定位，减少人为配送误差，提高库存准确性；通过智能规划和调度，优化零件存储方式，提高库存空间利用率；搭载物流追踪和监控系统，实时采集零件出入库、位置及库存量信息，提高库存管理精确性和可控性；根据生产线需求灵活调度，精确匹配零件上线需求，优化库存周转率。
对于制造企业而言，科学合理的物料库存管理能够保障生产经营顺畅、减少成本投入、促进资源调动、提高客户需求响应度。不过，库存管理的过程往往存在诸多痛点，例如过于依靠人工管理，信息化程度不足，数据处理不准确不及时，缺乏科学透明的监管流程，面对供应链整体波动时，库存预测难以精准，导致库存短缺或积压，无法灵活应对市场变化和客户需求。面对日益激烈的竞争和降本需求，企业需对库存管理这一关键环节进行优化改进，将现代物流技术与库存管理各流程结合，以实现信息化、自动化、智能化管理，突破传统管理手段的瓶颈，更好地满足企业生产需求，提升运营效益。
一汽-大众佛山工厂经过近五年的技术改进与项目实施，在库存管理技术应用方面已取得显著成果，其中多项均为行业首创，如超市2.0、天窗机器人、AntS智能配送等。在多种物流技术的支持下，库存管理各环节实现了协同化、自动化、智能化升级，大大降低了库存管理的成本，提高了仓库的经济效益；其仓库利用率、质量保证率、安全率、仓储成本、全员劳动生产率等指标，均有显著提升；并且，使各流程运行效率得到提高，保证出货合理、数量准确、质量完好，提升了物流备货、供货的可靠性；最终实现更加精益、高效的库存管理，为工厂物流和生产运营提供了强有力的支持。
未来，一汽-大众佛山工厂将从“入口+超市+生产线”三个节点、“入库+配送”两个过程出发，在装卸、存储、拣选、上线等关键环节引入各类先进的技术手段，以数据治理与流程升级为支撑，继续推动库存管理自动化、信息化、智能化，促进物资的标准化、精细化管理，与供应链上下游环节协同共享，实现低成本、高效率、高质量、高柔性。
