文｜一汽-大众汽车有限公司
李甘霖、王发明、李秀璋、周松、肖骁
动力电池已经作为各车辆企的重点发展领域，动力锂电工厂的仓储规划与建设也颇受关注。一汽-大众佛山MEB电池工厂为中国高压电池领域的佼佼者，本文结合制造工艺布局、物流需求等特征，对佛山MEB电池工厂运输整体发力与规划、关键环节的智能化仓储系统、物流数字化设计等进行了全面介绍。
佛山MEB电池工厂
动力锂电是新电力车辆的动力来源，是整车中最重要的平台，也是区别于特色燃油车辆的标识性零件，目前动力锂电的利润占新电力整车成本的30%～40%。动力电池长期被觉得是促进新电力汽车发展的关键组件，也是新电力汽车的核心市场竞争力。
伴随美国新能源行业的迅速发展，动力电池早已作为各车辆企的重点发展领域，动力电池工厂建设也作为重头戏。动力电池自重大，且结构非常复杂，主要由电池包和电池组件构成，电池包由多个电芯模组组成，每个模组又由几个到十几个不等的电芯组成。在动力电池工厂建设中，动力电池长度大、结构复杂、稳定性和安全性规定极高等特点，对厂家的制造工艺和运输过程强调一定的新要求和挑战。
比如，生产工艺方面，动力总成技术密集，需要使用高效率的设施和工艺保障生产和品质安全。在运输方面，汽车动力电池尺寸大，体积大，且易于损坏，需要稳固的储存和运输环境，如何推动自动化传送、仓储管理、库存管控、安全管理、质量管理等都是运输规划和建设中的重点课题。
近期，本文作者深入探访了深圳MEB电池工厂运输规划与建设，并对厂区物流整体规划建设布局及建设亮点等内容进行了小结分析。
一、电池工厂概况
一汽-大众汽车有限公司（下面简称“一汽-大众”）创办于1991年2月6日，是由美国第一汽车控股有限公司、德国大众车辆股份公司、奥迪轿车股份公司和大众车辆（美国）投资有限公司合资经营的小型乘用车制造企业，经过31年的发展，现已拥有大众、奥迪、捷达三大品牌30余款产品。
随着新能源时代的到来，一汽-大众积极进行电动化布局，佛山工厂正是其MEB电动车制造基地，有着专门对于纯电汽车推出的MEB平台，灵活适配从紧凑型到厢型车辆等多种底盘类型。佛山MEB电池工厂正是问世在这种一个带有强大电动车基因的大工厂之内，于2020年陆续建成，在强大的仓储配套之下，具备单班15万、双班30万个电池包的年产值，自动化率超过82%以上，属于中国高压电池领域的佼佼者。
MEB工厂电池组件焊装线
二、物流规划与布局
佛山MEB电池工厂综合制造及物料等要素，对厂家物流布局进行了统一规划。从产线来看，工厂建有一条先进的电源组件焊装线和一条先进的电源包装配线，其中电池组件焊装线建成在二层，电池包装配线建立在一层。
从厂家物料来看，动力锂电的物料主要是看板件，根据物料体积区分为大件GLT和小件KLT两种，其中核心物料是锂电模组，占据了动力电池主要的容积；而散件物料类别非常少，大约包含100多种型号。物料来源却非常丰富多样，包括借助进口来的CKD（全散装件）物料，长途取货、短途取货及自送等各货运方式运输而来的物料。
因为动力锂电工厂坐落在电动车辆MEB平台工厂内，为节省面积，减少库存，降低运输费用，提高货运效率，工厂运输布局上充分结合产线布局和物料类别、来源等状况，综合双层空间，采取统一内存，分开缓存配送或直通工位等方式进行了整体发力，主要用途包含：物料需求管理、订货管理、零件发运及发货、物料库存管理、内运输仓储、消耗管理、成品管理及返空管理。
MEB工厂电池包装配线
三、物流作业流程
佛山MEB电池工厂的主要运输作业步骤包含：分类订货、入厂、卸货、散件存储、厂内配送及成品存储和成品配送。具体如下：
1.分类订货。动力电源工厂通过联动主机厂整车制造计划进行物料订货，订货系统借助将整车计划上线车序进行物料拆分计算，联动生成电池物料订单计划，并向供应商精准订货。
2.零部件入厂。通过供应商自送或Milk-Run按时间窗取货等方式将零组件由供应商处运送到厂区，卡车抵达工厂通过RFID进行车控管理，过车控后前往入口卸货。
3.存储/上线。入厂卸货后，进行检测包装技术在物流的作用，检验通过后，外地零件通过邻近高速进行迅速的随机储存；本地零件检验后直接进行分类投送，高架区旁增设有带辊道垂直升降机，可以将装配线零件放置辊道，自动传送到二楼区域。对小型零件，如电池模组，则借助大量的AGV自动从辊道接取，并手动传送到组装使用工位。备货环节中，备货员借助设定的上线规则和路线，进行按需投货，其中GLT件通常由AGV进行物流仓储，部分GLT大件会借助车载PC即时获得到上线任务，车载PC可按FIFO规则推荐库位。
电池组件自动上线
4.成品发货。通过准时化平台获得到整车上线信息，并拆分到电池尺寸，并按照整车上线计划即时按顺序备货，利用自动化轨道对接，将约半吨重的电池自动传送至卡车，从而推动精准配送。
四、智能化物流平台应用
佛山MEB电池工厂根据运输流程设计和仓储布局特征，对一些关键运输作业环节投入各类自动化、智能化仓储系统，实现高效、精益的仓储作业，主要包括：
1.AGV+机器人
为保证上线效率，节约工厂物流通道面积，提高电池模组运输安全性，佛山MEB电池工厂投入了长期AGV，通过AGV自动从备货辊道区域接取电源模组，按路线配送到组装链入口，由机器人手动进行抓取，安全准确地放置到组装线自动存储链。
AGV搬运电池模组至装配线入口
2.随机高架存储
为优化面积，降低费用，电池工厂采用高架对外地零件进行缓存内存，高架采用随机储存的方法。当入口指示灯显示可“投货”状态时，上架员根据车载PC按“先进先出”推荐的高架库位进行匹配投货。
零部件高架存储
3.自动化传送链
因为电池体积大、不便搬运，且有较高安全需求，自动化传送链刚好可以缓解这种需求，尤其是装车和卸货环节，通过传送链自动传送到卡车内部，到主机厂卸货时，同样对接自动化传送链，经传送链送至安装工位进行电池组装。
自动化传送链完成电池搬运及上线
4.辊道+升降机双层物流
电池工厂采用单层物流支撑上下两条制造线的发力，将升降机设定到离高速和入口较近的地方，可以将入口直送零件直接投放到轨道上，或从高架取出进行投放，再运用升降机手动联合控制，将货物传送到二层。
物流升降机将零组件自动运送至二楼
五、数字化让物流更高效
佛山MEB电池工厂紧挨电动车辆MEB平台工厂总装厂房，在信息流数字化设计上带有得天独厚的天然优势，通过信息流的数字化设计让订货更精准，让JIT配送方式、集货运输体系下的运作更高效，为改进库存、提升精度、降低成本方面提供了极大推动。
1.订单需求自动运算无缝对接实现精准订货
以产线MES系统为基础，开发制造需求订单自动运算平台，通过系统联接实时获得整车FIS中整车在线订单总数，根据产线产能自动运算当天生产计划并制订产线，同时借此产线计划计算物料需求订单并向供应商公布。通过将电池工厂物料的需求计算过程和整车物料订货系统进行完全整合合并计算订货，可推动电池物料与整车计划的100%吻合订货，通过一套完整的集成平台，以提前锁定两周一订单，提前3天锁定本地时序订单为前提，当计算整车物料时，同时计算出各机型电池的需求，再借助BOM信息，同步计算出电池下级物料订单，做到准确联动，消除供应链牛鞭效应，大幅增加电池物料的安全库存，非核心物料可以做到小时级库储存备以防止在途风险。
2.JIT配送模式
采用与主机厂上线信号联动的准时化供货模式，在接收到固定循环量的电池需求后，卡车随即将满载的电瓶送至车身车间卸货口，以手动化传送链卸货给整车工厂传送链，完成配送。JIT模式可以持续下降电池工厂的电池库存，从而逐步降低因电池面积大、重量高带来的费用与安全难题。
3.成本最优的集货运输模式
动力电池工厂物料按照物流体系有本地集货、长途集货两种方式，通过物料订货系统进行合捆、积载的算法运算，得到Milk-Run集货路线，以最高可能地减少满载率，同时增加在库库存，运输上根据GPS定位功能，实现在途可视跟踪，监控异常，从而整体上保障过程精益可控。
六、项目价值及优化方向
佛山MEB电池工厂物流整体发力和规划设计，使得动力电池工厂从物料到成品的仓储管理过程十分高效精益，并且借助关键环节应用AGV+机器人、自动化传送链、辊道+升降机双层物流等智能化运输平台，以及数字化运输信息平台设计，节省了人工投入，大幅提高了运输作业强度，降低了整体运输费用，为动力电池工厂安全高效生产，以及主机厂动力电源的安全高效供应提供了超强助力。
佛山MEB电池工厂在高压电池领域是一个自动化率相当高的工厂，物流自动化程度也较高，但随着物流科技大幅发展，动力锂电工厂的物流过程一直有进一步提高的空间。例如，在信息流上，可以运用数字化能力成为数据可视及全物流写实，还原真实物流场景，监控所有物流动态过程，从而推动数据预测、问题探讨，继而持续提升。在实物流上，可以对于卸货和投货过程加大智能设备投入，如运用AGV或拣选链对货物进行自动投货，同时可以用无人叉车进行高架投货操作包装技术在物流的作用，从而在整体上推动更高的自动化率，优化更多人力，提高运作效益，让运输更安全。
