工业4.0背景下,汽车产业成为制造业升级的重点领域,对汽车物流服务提出了更高的要求。在成本可控范围内提供及时、准确、优质和柔性的汽车物流服务是成为汽车物流企业面临的新挑战。目前,国内汽车零部件入厂物流实际运作中,零部件装载方案主要由计划人员根据经验制定,存在计划时间较长、易出错、装载空间利用不足等问题。本文以汽车零部件入厂物流中三维装箱问题为研究对象,基于汽车零部件装箱实践现状,考虑待运零部件的堆叠规则、单箱承重等现实约束,构建了以车辆装载率最大为优化目标的非线性混合整数规划模型。并设计了一套基于装载块序列的混合模拟退火算法,该算法先通过装载块构造算法将货物构造成装载块,后根据装载块序列生成初始装载方案,再以模拟退火过程调整装载序列优化装载方案。最后,本文选取上海某汽车物流企业的实际运营数据进行算例分析。计算结果表明,本文算法能有效解决生产实际中的汽车零部件三维装载问题,提高车辆装载率,减少车辆使用数,从而降低企业运营成本。