基于AGV的汽车零部件厂内物流实例分析

汽车行业是AGV应用率较高的行业。目前，世界汽车行业对AGV的需求仍占主流地位(约57％)。在我国，AGV最早应用于汽车行业是在1992年。近几年以来，已有许多汽车制造厂应用了AGV技术，如东风日产、上海通用、上海大众、东风汽车、武汉神龙、北汽福田等。

AGV在汽车行业的应用，主要体现在主机厂的发动机、后桥、变速箱、底盘等部件的自动化柔性装配，以及零部件的上线喂料等。特别是对于后者，由于主机厂的装配车间一般都非常大，常常需要大量的远距离物料搬运，AGV代替叉车和拖车搬运物料大有用武之地，且能够实现批量替代的规模成本优势，具有明显的经济效应。

而对于体量较小的零部件工厂，由于没有主机厂那种成批量的替代效应，加之既有观念的束缚，AGV在厂内物流的应用不太普及。但随着AGV应用的日益成熟，以及人工成本的逐步上涨，相信会有越来越多的零部件工厂考虑AGV的使用。

某汽车零部件企业厂内物流背景介绍

本文所要研究的实例是给1家主机厂供应配套产品的零部件工厂(简称A工厂)，位于经济发达的沿海地区，A工厂坐落在主机厂的供应商园区，厂房占地面积约1万平方米，拥有两条生产线，从功能上可将厂区划分为零件收发存区域、生产线、成品存储区和成品发货区，工厂布局示意图，如图1所示。

图1 A工厂布局示意图

其物流过程简要描述如下：

步骤1：叉车将原材料从供应商送货车辆上卸货后，转移至零件存储区存放；

步骤2：叉车从零件存储区取出零件并向生产线喂料；

步骤3：叉车将生产线用完的零件空箱返回到零件收发存区域；

步骤4：叉车将零件空箱转移至空箱存放区；

步骤5：叉车将零件空箱从空箱存放区叉取至发货道口装车，返回给供应商；

步骤6：叉车将生产线下线的成品搬运至成品存储区；

步骤7：叉车将成品转移至库位存放；

步骤8：叉车将成品从库位取出，发运装车；

步骤9：叉车将从主机厂返回的料箱卸车，再由叉车搬运至生产线。

在以上物流过程中，全部物料搬运、装卸车都由叉车完成。由于业务量比较大，总共配置有16辆叉车，其中，零件收发存操作2辆，喂料上线及返空箱5辆，成品下线及返空箱5辆，成品存储2辆，成品发货2辆。同时，由于每天工作2个班次，叉车工总数达到了37人。

近几年来，人工成本上涨压力频现，一线叉车工的人工费每年上涨10％；不仅如此，由于A工厂实行两班制生产，劳动负荷相当大，叉车工离职率一直在高位徘徊，是在春节前后，用工荒得不到有效解决，多次面临停产风险。

为解决成本上涨和用工荒的问题，A工厂决策层在对国内AGV应用情况进行详尽调研的基础上，决定在厂内物流使用AGV来代替叉车作业。

应用AGV经济性分析

鉴于AGV相对叉车的优势在于远距离的物料搬运作业，因此，A工厂在进行厂内物流规划改造时，即考虑将喂料上线及返空箱的5辆叉车和成品下线及返空箱的5辆叉车，合计共10辆叉车，用AGV来代替。装卸车及短距离入库等不利于AGV发挥作用的操作仍使用叉车。

规划后的物流过程，如图2所示。

图2 规划后物流过程图

与之前相比，差异在于：

步骤2～6：叉车从零件存储区取出零件后放置于AGV路径上的挂载点，由AGV经过该挂载点后将零件挂载上，然后，将零件搬运至生产线上的卸载点；同时，AGV在装载点将生产线用完的空箱挂载后返回至零件收发存区域的卸载点，将空箱卸下后，再由叉车将空箱叉取至空箱存放区。

步骤7～11：AGV在行走路径上的挂载点将生产线下线的成品挂载后，搬运至存储区并在卸载点将成品卸载，再由叉车取走并入库存放；而由主机厂返回的空箱，则由叉车从空箱存放区转移至AGV挂载点，由AGV带回生产线。

经过AGV应用前后的成本分析，可以得到如下对比数据，见表1。

表1 对比数据表

从表1的经济性分析可以看出，应用AGV可以带来成本的大幅下降，物流成本可由421万元降至264万元，每年对比项目应用AGV之前应用AGV之后资源变化能够节约157万元，即37％的成本下降，而且未来人工费预计将会持续上涨，AGV的成本优势将愈加明显。图3为成本对比趋势模拟。

图3 成本对比趋势模拟图

因此，无论从降低管理难度还是从成本上考虑，AGV方案都具有良好的可行性和实用价值。在经以上综合对比分析后，A工厂决策层对AGV方案予以了肯定，并决定在厂内物流付诸实施。