智造升級｜汽車制造企業(yè)的數(shù)字化供應(yīng)鏈升級之道

引言：5月27日，科箭聯(lián)合新創(chuàng)融媒舉辦制造業(yè)專場分享會“智造升級 加數(shù)前行—制造業(yè)數(shù)字化供應(yīng)鏈升級之道”，上實交通電器IT總監(jiān)曹俊先生受邀分享車企數(shù)字化供應(yīng)鏈升級之道，本文根據(jù)曹俊先生直播演講整理而成。

上海實業(yè)交通電器有限公司是上汽集團旗下汽車零部件企業(yè)，主要產(chǎn)品是汽車用電動玻璃升降器、喇叭、遙控鑰匙、油泵電機等車用電器。上實交通有著悠久的歷史，中國第一輛汽車上海牌汽車的汽車喇叭、電器開關(guān)就是我們這樣一家曾經(jīng)的街道小廠制造的。目前。上實交通成為年銷售額幾十億的汽車零部件企業(yè)。近幾年，上汽集團加大了零部件企業(yè)的整合力度，讓我們和中國第一大汽車零部件企業(yè)延鋒合并，希望我們能夠借助延鋒的全球平臺在未來進入一個快速發(fā)展期。

一、汽車制造企業(yè)供應(yīng)鏈現(xiàn)狀

2020年的疫情讓很多人見證了上汽的制造能力，上汽五菱用短短幾個月時間準備了大量的口罩，成就了人民需要什么我們就制造什么的口號。但是這樣的豪言壯語需要強大的供應(yīng)鏈規(guī)劃、整合的能力，在短暫的缺口罩的危機后，如果還是覺得疫情的影響是短暫的，那么只能說，我們還是太單純。在接下來的時間里，整個供應(yīng)鏈都在為缺芯片而發(fā)愁，某些整車廠甚至有汽車先銷售，等芯片到達再拉回4S店補裝的情況。所以汽車爆發(fā)式增長這么多年之后讓我們有機會放緩腳步，在更多的細節(jié)上重新審視我們的工業(yè)4.0，重新定義數(shù)字化工廠的意義。我們就像一個武俠劇中的楊過，被砍斷了雙臂，打得體無完膚摔下了懸崖，才有機會獲得修煉絕活武功的機會。

上汽和延鋒集團對我們提出了新的要求。如圖是整個汽車行業(yè)對汽車零部件企業(yè)供應(yīng)商做的一個供應(yīng)鏈情況和摸底調(diào)查。

我們可以看到，上汽整車廠的核心零部件企業(yè)以合資和獨資企業(yè)居多，在被調(diào)查的808家企業(yè)中，我們遴選了46家進行調(diào)研，這些零件供應(yīng)商涵蓋了電器，車身，外銷，底盤，動力總成，內(nèi)飾，空調(diào)等各個方面具有很強行業(yè)代表性的企業(yè)。在表中可以看到，這些企業(yè)有合資、外資、民企、國企。他們的運輸方式有拉動，而且以拉動居多。從這張表中的供應(yīng)鏈現(xiàn)狀分析中可以看到，上汽供應(yīng)商在系統(tǒng)能力上已經(jīng)達到了一定的高度，對于庫存及計劃的管理能力等有很強的把控能力，一半以上的供應(yīng)商初步實現(xiàn)了供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的對接，沒有能力做數(shù)據(jù)對接的供應(yīng)商不超10%。這些供應(yīng)商除了給上汽，其實也給沃爾瑪、寶馬、福特等車廠供貨。

在被調(diào)研的汽車零部件供應(yīng)商中，60%以上的企業(yè)使用了SAP、QAD，大多數(shù)企業(yè)對于自己的供應(yīng)鏈成品庫存，原材料庫存和生產(chǎn)計劃及二級三級供應(yīng)鏈是愿意開放數(shù)據(jù)的，其中愿意開放接口占比46%，也就是說數(shù)字化供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)打通問題是有需求、有意愿的。

作為第一梯隊，延鋒實業(yè)交通的信息系統(tǒng)及數(shù)字化能力是比較靠前的，但是供應(yīng)鏈在延伸管理以及供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)打通方面，還是有很多問題，對于整車企業(yè)，我們需要有更精準的計劃以及中長期的預(yù)測計劃，希望對第三方庫存自運的貨品有更為快捷的、精準的了解。對于供應(yīng)鏈，我們需要對交付、備貨、產(chǎn)能數(shù)據(jù)等有即時的掌握。在疫情下，我們需要補充一點新的需求，那就是——供應(yīng)商、承運商是不是有疫情，人員核酸數(shù)據(jù)能不能共享，我相信這也是絕大多數(shù)零部件企業(yè)目前遇到的困境和問題。舉個小例子，我們需要車企開放精確到小時的實時總裝需求，希望車企的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)能夠更智能，能夠做到防錯和提醒。對物流狀態(tài)，我們希望能看到像電商那樣實時的位置狀態(tài)信息跟蹤，讓我們能更好地對訂單進行跟蹤。

我們的入廠物流現(xiàn)狀。我們從車企預(yù)測計劃開始準備，一直準備至我們獲得較為精準的滾動計劃，SAP系統(tǒng)會根據(jù)WMS的庫存情況及MRP策略跑生產(chǎn)計劃和物流計劃，計劃員會根據(jù)自己的經(jīng)驗轉(zhuǎn)化成采購訂單。其實，這樣的人為調(diào)整越來越少。但是，這次疫情又導致了超負荷運行，需要大量人為干預(yù)。在這之后，供應(yīng)商在EDI中完成對采購計劃的確認，隨后進行制造配送。WMS在收到貨品后，開始入場物流的操作，這里有一個零部件企業(yè)的供應(yīng)特點，就是我們要對包裝器具，就是空箱進行管理，以最精益的方式重復利用這些包裝器具。目前，這個流程缺的是在途貨品、第三方庫存貨品及實時庫存的管理。所以在缺芯片的這段時間，我們在難得的產(chǎn)能富裕的情況下，對WMS，AGV，MES, EDI等系統(tǒng)做了一個重大的升級，將WMS和EDI徹底云化，將在途，廠內(nèi)物流，委外庫存，第三方庫存等全部納入系統(tǒng)的管理范圍，重新和供應(yīng)商確認框架協(xié)議，將實時庫存的錄入與接口作為我們的合同標的之一。科箭協(xié)助我們升級了WMS、TMS，云化后的系統(tǒng)支持多租戶，解決了很多原本困擾我們的信息安全問題，很適合我們這樣擁有龐大供應(yīng)商群，在全國各地租借了很多第三方倉庫的企業(yè)。

二、汽車企業(yè)數(shù)字化供應(yīng)鏈的需求

下圖是我們?nèi)霃S物流的一個業(yè)務(wù)場景，主要是原材料入庫的一個場景，SAP系統(tǒng)通過定時接口將原材料采購訂單同步到WMS系統(tǒng)，作為倉庫和對供應(yīng)商送貨收貨的依據(jù)，供應(yīng)商到貨后倉庫進行檢驗、收貨及上架，我們結(jié)合AGV做了物料超時緩存區(qū)的一個流程，物流AGV是我們這次改造的一個重點。由于我們的WMS上的時間比較悠久，也比較強大，我們將大量的MES觸發(fā)動作即時傳遞到WMS，由WMS計算調(diào)度AGV的系統(tǒng)，我們采購了幾十臺海康的AGV，這是因為海康的AGV標準型號可二次開發(fā)和定制的難度比較高，所以價格十分低廉，但由于我們的WMS的精準計算和調(diào)度，讓整個AGV的系統(tǒng)的實施成本降低了三分之一，所以成本是一切改進和優(yōu)化的前提。

同樣的事情也發(fā)生在MES系統(tǒng)，由于以前我們公司報工一直是調(diào)用WMS接口，這件事情的起因是我們公司的物權(quán)責任是在報工階段發(fā)生轉(zhuǎn)移的，現(xiàn)邊的生產(chǎn)階段制造中心是所有產(chǎn)品的物權(quán)所有者，產(chǎn)品下線報工后，物流部就接管了物權(quán)，所以報工成為了一個關(guān)鍵控制節(jié)點。以前物流部掃描入庫報工是在成品物流倉庫的這一刻，現(xiàn)在提前到MES確認成品下線的那一刻，這將成品庫的實時性提前了一個多小時，但是由于WMS的報工接口實在是太好用了，經(jīng)過那么多年的考驗，而且AGV同時又是WMS做調(diào)度的，所以原本MES應(yīng)做的報工任務(wù)我們還是用WMS去完成。所以，我們再一次證明了很多事情存在即合理。

我們可以看到，前面一張表中紅色指定的區(qū)域是發(fā)生AGV呼叫指令出庫的地方，AGV指令出庫以后，待檢配的工人會將部分任務(wù)交給配料車綁定，在屏幕顯示的任務(wù)中WMS告知AGV到哪個地方去接貨，AGV系統(tǒng)會詢問WMS出庫現(xiàn)在具體哪個位置，調(diào)度空閑的位置以及空閑的AGV車，以提高效率，這就是我們與眾不同的存在即合理的WMS報工流程。報工方式還是保留了原本W(wǎng)MS接口，當MES呼叫AGV成品完工后AGV就會來取整包裝的成品，成品被AGV承接后立即呼叫WMS接口，完成報工，跳過了原先成品緩沖區(qū)、成品短駁區(qū)、成品倉的上架掃描，提前完成了成品報叫。

我們的物料超市入庫流程。基于商品的最少最大的安全庫存，當物料超市的貨物少于安全庫存時促發(fā)補貨，WMS生成補貨任務(wù)，補貨任務(wù)會定時執(zhí)行，一至兩小時執(zhí)行一次，按托盤生成任務(wù)，配料工將整托盤的東西移到超市的入庫接駁位，搬運工通過搬運物料到Dolly，然后呼叫AGV向現(xiàn)邊區(qū)輸送。

接下來簡單介紹下我們的一些成品出庫指令，由SAP創(chuàng)建后通過接口向WMS創(chuàng)建銷售出庫類型的訂單，倉庫通過訂單進行備貨，揀貨，發(fā)貨，這些就不一一介紹了。

對于零部件企業(yè)來說，經(jīng)過多年的努力，我們對供應(yīng)鏈的管理自動化，供應(yīng)鏈智能化，已經(jīng)初步覺醒。高度自動化，智能化以及供應(yīng)鏈的協(xié)同成為共識，這樣的共識是建立在系統(tǒng)，用戶以及設(shè)備，產(chǎn)品互聯(lián)的基礎(chǔ)上，我們已經(jīng)看到在產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化，智能化讓我們能在更多的成本上得到控制，能夠給我們更大的利潤空間，所以我們會義無反顧地沿著這條路繼續(xù)走下去。

三、數(shù)字化供應(yīng)鏈打造行動，包裝器具的全生命周期管理

再此回到我們的老問題，就是空箱問題。我曾經(jīng)多次因為缺供應(yīng)商的料箱導致無法下線，無法供貨的情況，也就是因為這些成品料箱的缺貨，導致報工無法進行。汽車零部件行業(yè)有個特點，就是包裝器具特別昂貴，一個包裝器具可能上千，需要重復利用，有時一個包裝體就是箱子，如果帶IoT和RFID，它的價值可能是數(shù)千元。所以我們的料箱也經(jīng)歷多次進化，從最初的一個不可折疊的鐵箱到后來的可折疊鐵箱，到現(xiàn)在的圍板箱。圍板箱的發(fā)明顯著降低了成本，而且降低了把空箱運過來的物流成本，因為可以通過折疊，可以大量節(jié)約空間，空箱的很容易收納。隨之而來的一個問題就是包裝器具可以能有了成套的問題，因為料箱有天地蓋和圍板幾個部件形成，原來折疊箱沒有這樣的問題。所以我們就要讓這些需要成套管理的產(chǎn)品能夠繼續(xù)管理起來，有時運輸可能天地蓋和圍板箱不是同一車輛運輸?shù)模\過來的不能同時用，成套運輸過來才能在現(xiàn)邊去使用。

所以，我們和科箭研發(fā)人員一起開發(fā)了一套包裝器具全生命周期的系統(tǒng)。

首先要了解汽車行業(yè)對物料狀態(tài)的一些定義，我們的包裝器具也是具有良品、待檢品、不良品以及報廢品這樣一個概念。對于很多不良品來說，和報廢品的區(qū)別在于，不良品是可以再搶救下，也就是通過返修，維修來修復成良品，我這里畫了張類似芯片的一張圖，主要講的是物料的轉(zhuǎn)換，一方面表達整個物流狀態(tài)可以轉(zhuǎn)換關(guān)系，另一方面也表達出我們整個汽車行業(yè)對芯片的一個渴望。

對于包裝器具，為了便于數(shù)字化管理，我們在很多年前把數(shù)以百計的普通包裝變換成了幾種標準的包裝。通過不同集合來區(qū)分這些包裝物，來進行分類管理。包裝器具的管理分類方案從投入開始，要計算整個物流環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的維護環(huán)節(jié)、流轉(zhuǎn)路徑以及拉動節(jié)點規(guī)劃，在周轉(zhuǎn)期間我們還要考慮流轉(zhuǎn)的賬務(wù)，存貨管理，包裝物的更新維護信息，還需要考慮很多管理流轉(zhuǎn)，賬務(wù)流轉(zhuǎn)，賬務(wù)管理，包裝器具的維修，個體的追溯以及優(yōu)化退出信息的這些維護，這里退出包括維修，報廢，置換的一些操作。這些大量的數(shù)據(jù)，包括包裝物流的重量、尺寸的信息維護，對我們來說，管理維護成本是十分巨大的。原來我們是通過Excel和簡單的表單來管理類這個方法，他的傳遞性、交接性、協(xié)同性都很差，所以我們利用科箭的WMS開發(fā)了一套，增強了包裝器具的出入庫管理以及對這些包裝器具的物料狀態(tài)管理，并配合生產(chǎn)計劃制定出空箱計劃。因為沒有把包裝器具包含到BOM中，所以這樣一個計劃是游離在MRP之外去跑的空箱計劃。可以讓管理者和生產(chǎn)計劃人員可以更精確的了解到包裝器具目前的情況，在一定時間內(nèi)，預(yù)測空箱計劃做出及時預(yù)警，讓部門做出響應(yīng)。我們在系統(tǒng)策劃中，也考慮了特殊包裝器具的問題，比如，二次成套問題，兩套圍板箱如果是不同的部件損壞是可以拼湊出另一套，部分包裝器具的損壞也是可以通過修理來改變，延長了整個包裝器具的生命周期。

四、車企數(shù)字化供應(yīng)鏈升級，從上云開始

最后我想講一下最重要的，在整個系統(tǒng)的防范中改變了原先的部署方式——部署到云端。以前的那些信息安全和宕機問題都交給專業(yè)的供應(yīng)商做這樣的事，減輕了我們IT維護人員的工作量。未來，我們可以繼續(xù)擴展，通過應(yīng)用優(yōu)化計算引擎，通過對于包裝器具和物流狀態(tài)的多種約束條件和約束模式，包括對于第三方的多物料代碼管理，以及多倉管理，通過系統(tǒng)進行代碼轉(zhuǎn)換。這些包裝管理的屬性和代碼轉(zhuǎn)換以及狀態(tài)的一些管理，是基于科箭目前開發(fā)的一個WMS庫存管理和多倉位管理的方式中的。這是整個包裝管理器具的一個關(guān)鍵點，我們對于多批次收貨以及二次成套問題也在系統(tǒng)中進行了優(yōu)化，這部分不是WMS原來的功能，是我們在整個優(yōu)化過程中優(yōu)化出來的一些功能。對于料箱的出庫管理，這里列了一些管理關(guān)鍵點，庫存周轉(zhuǎn)，多次處理，分配規(guī)劃以及揀貨方式方面一些配置。最后對包裝器具添加了比較多的特殊屬性，比如，包裝器具的使用壽命、循環(huán)次數(shù)、維修次數(shù)、以及長寬高，體積面積承重，堆疊高度等，未來可以為智能化倉儲做一個前期的數(shù)據(jù)準備。包括材質(zhì)，是鐵還是木或塑料的，我們都在系統(tǒng)做了定義，這是目前使用到產(chǎn)品的一些庫存管理屬性。

最后談一下系統(tǒng)高可用的部署。云部署和SaaS化是未來的高可用方式低成本部署的方式，在這套系統(tǒng)里完全云原生，客戶端是基于安卓系統(tǒng)，支持專用掃描器和安卓系統(tǒng)手機，特別是手機支持，讓我們降低了在第三方庫存以及一些信息化程度比較低的供應(yīng)商的部署成本。這個系統(tǒng)在科箭和我們上汽集團的行業(yè)云帆一尚行的努力下成為集團第一批在建的SaaS系統(tǒng)，目前在上汽的鄭州，上海，南京等地都已建設(shè)了中心，未來可能在云南等地建一些數(shù)據(jù)中心。

他山之石可以攻玉。相信未來會有更多的優(yōu)秀國產(chǎn)軟件在我們的行業(yè)云中完成部署，成為汽車行業(yè)打造數(shù)字化服務(wù)的基礎(chǔ)之一。