大眾MEB電池工廠如何做智能物流？
2024-3-8新聞
動力電池是新能源汽車的動力來源，是整車中最重要的系統，也是區別于傳統燃油汽車的標志性部件，目前動力電池的成本占新能源整車成本的30%～40%。動力電池長期被認為是推動新能源汽車發展的關鍵部件，也是新能源汽車的核心市場競爭力。
伴隨中國新能源市場的快速發展，動力電池已經成為各大車企的重點發展領域，動力電池工廠建設也成為重頭戲。動力電池自重大，且結構比較復雜，主要由電池包和電池殼體組成，電池包由多個電芯模組構成，每個模組又由幾個到十幾個不等的電芯組成。在動力電池工廠建設中，動力電池重量大、結構復雜、穩定性和安全性要求極高等特性，對工廠的生產工藝和物流過程提出一定的新要求和挑戰。
例如，生產工藝方面，動力總成技術密集，需要使用高精度的設備和工藝保障生產和質量安全。在物流方面，汽車動力電池重量大，體積大，且容易受損，需要穩定的存儲和運輸環境，如何實現自動化傳送、倉儲管理、庫存管控、安全管理、質量管理等都是物流規劃和建設中的重點課題。
近期，本文作者深入參觀了佛山MEB電池工廠物流規劃與建設，并對工廠物流整體規劃建設布局及建設亮點等內容進行了總結分析。
1.
一汽-大眾汽車有限公司（以下簡稱“一汽-大眾”）成立于1991年2月6日，是由中國第一汽車股份有限公司、德國大眾汽車股份公司、奧迪汽車股份公司和大眾汽車（中國）投資有限公司合資經營的大型乘用車生產企業，經過31年的發展，現已擁有大眾、奧迪、捷達三大品牌30余款產品。
隨著新能源時代的到來，一汽-大眾積極進行電動化布局，佛山工廠正是其MEB電動車生產基地，有著專門針對純電汽車打造的MEB平臺，靈活適配從緊湊型到廂型貨車等多種車身類型。佛山MEB電池工廠正是誕生在這樣一個具有強大電動車基因的大工廠之內，于2020年正式投產，在強大的物流配套之下，具備單班15萬、雙班30萬個電池包的年產量，自動化率達到82%以上，屬于全球高壓電池領域的佼佼者。
2.
佛山MEB電池工廠綜合生產及物料等要素，對工廠物流布局進行了統一規劃。從產線來看，工廠建有一條先進的電池殼體焊裝線和一條先進的電池包裝配線，其中電池殼體焊裝線建立在二層，電池包裝配線建立在一層。
從工廠物料來看，動力電池的物料主要是看板件，根據物料體積區分為大件GLT和小件KLT兩種，其中核心物料是電池模組，占據了動力電池主要的體積；而散件物料種類比較少，大約包括100多種型號。物料來源卻比較豐富多樣，包括通過進口來的CKD（全散裝件）物料，長途取貨、短途取貨及自送等各物流模式運輸而來的物料。
由于動力電池工廠坐落在電動汽車MEB平臺工廠內，為節約面積，減少庫存，降低物流成本，提高物流效率，工廠物流布局上充分結合產線布局和物料種類、來源等情況，綜合雙層空間，采取統一存儲，分開緩存配送或直通工位等模式進行了整體布局，主要功能包括：物料需求管理、訂貨管理、零件發運及取貨、物料庫存管理、內物流配送、消耗管理、成品管理及返空管理。
MEB工廠電池殼體焊裝線
MEB工廠電池包裝配線
3.
佛山MEB電池工廠的主要物流作業流程包括：分類訂貨、入廠、卸貨、散件存儲、廠內配送及成品存儲和成品配送。具體如下：
1.分類訂貨。動力電池工廠通過聯動主機廠整車生產計劃進行物料訂貨，訂貨系統通過將整車計劃上線車序進行物料拆分計算，聯動生成電池物料訂單計劃，并向供應商精準訂貨。
2.零部件入廠。通過供應商自送或Milk-Run按時間窗取貨等模式將零部件由供應商處運送到工廠，卡車到達工廠通過RFID進行車控管理，過車控后到達入口卸貨。
3.存儲/上線。入廠卸貨后，進行檢驗，檢驗通過后，外地零件通過臨近高架進行快速的隨機存儲；本地零件檢驗后直接進行分類投送，高架區旁設立有帶輥道垂直升降機，可以將焊裝線零件放置輥道，自動傳送到二樓區域。對大型零件，如電池模組，則通過大量的AGV自動從輥道接取，并自動傳送到裝配使用工位。備貨環節中，備貨員通過設定的上線規則和路線，進行按需投貨，其中GLT件一般由AGV進行運輸配送，部分GLT大件會通過車載PC實時獲取到上線任務，車載PC可按FIFO規則推薦庫位。
4.成品發貨。通過準時化系統獲取到整車上線信息，并拆分到電池型號，并根據整車上線計劃實時按順序備貨，利用自動化軌道對接，將約半噸重的電池自動傳送至卡車，從而實現精準配送。
4.
佛山MEB電池工廠依據物流流程設計和物流布局特點，對一些關鍵物流作業環節投入各種自動化、智能化物流系統，實現高效、精益的物流作業，主要包括：
1.AGV+機器人
為確保上線效率，節約工廠物流通道面積，提高電池模組運輸安全性，佛山MEB電池工廠投入了大量AGV，通過AGV自動從備貨輥道區域接取電池模組，按路線配送到裝配鏈入口，由機器人自動進行抓取，安全精準地放置到裝配線自動傳輸鏈。
AGV搬運電池模組至裝配線入口
2.隨機高架存儲
為優化面積，降低成本，電池工廠采取高架對外地零件進行緩存存儲，高架采取隨機存儲的方式。當入口指示燈顯示可“投貨”狀態時，上架員依據車載PC按“先進先出”推薦的高架庫位進行匹配投貨。
零部件高架存儲
3.自動化傳送鏈
由于電池重量大、不便搬運，且有較高安全需求，自動化傳送鏈剛好可以解決這些需求，尤其是裝車和卸貨環節，通過傳送鏈自動傳送到卡車內部，到主機廠卸貨時，同樣對接自動化傳送鏈，經傳送鏈送至安裝工位進行電池裝配。
自動化傳送鏈完成電池搬運及上線
4.輥道+升降機雙層物流
電池工廠采取雙層物流支撐上下兩條生產線的布局，將升降機設置到離高架和入口較近的地方，可以將入口直送零件直接投放到軌道上，或從高架取出進行投放，再利用升降機自動聯合控制，將貨物傳送到二層。
物流升降機將零部件自動運送至二樓
5.
佛山MEB電池工廠緊挨電動汽車MEB平臺工廠總裝車間，在信息流數字化設計上具有得天獨厚的天然優勢，通過信息流的數字化設計讓訂貨更精準，讓JIT配送模式、MilkRun集貨運輸模式下的運作更高效，為優化庫存、提升效率、降低成本方面提供了極大助力。
1.訂單需求自動運算無縫對接實現精準訂貨
以產線MES系統為基礎，開發生產需求訂單自動運算系統，通過系統連接實時獲取整車FIS中整車在線訂單數量，根據產線產能自動運算當天生產計劃并下達產線，同時以此產線計劃計算物料需求訂單并向供應商發布。通過將電池工廠物料的需求計算過程和整車物料訂貨系統進行完全融合合并計算訂貨，可實現電池物料與整車計劃的100%吻合訂貨，通過一套完整的集成系統，以提前鎖定兩周日訂單，提前3天鎖定本地時序訂單為前提，當計算整車物料時，同時計算出各型號電池的需求，再通過BOM信息，同步計算出電池下級物料訂單，做到精準聯動，消除供應鏈牛鞭效應，大幅降低電池物料的安全庫存，非核心物料可以做到小時級庫存儲備以消除在途風險。
2.JIT配送模式
采取與主機廠上線信號聯動的準時化供貨模式，在接收到固定循環量的電池需求后，卡車立馬將滿載的電池送至整車車間卸貨口，以自動化傳送鏈卸貨給整車車間傳送鏈，完成配送。JIT模式可以大幅減少電池車間的電池庫存，從而大幅減少因電池體積大、重量高帶來的成本與安全問題。
3.成本最優的MilkRun集貨運輸模式
動力電池工廠物料根據運輸模式有本地集貨、長途集貨兩種模式，通過物料訂貨系統進行合捆、積載的算法運算，得到Milk-Run集貨路線，以最高可能地提高滿載率，同時降低在庫庫存，運輸上依據GPS定位功能，實現在途可視跟蹤，監控異常，從而整體上保障過程精益可控。
6.
佛山MEB電池工廠物流整體布局和規劃設計，使得動力電池工廠從物料到成品的物流管理過程非常高效精益，并且通過關鍵環節應用AGV+機器人、自動化傳送鏈、輥道+升降機雙層物流等智能化物流系統，以及數字化物流信息系統設計，節省了人工投入，大幅提升了物流作業效率，降低了整體物流成本，為動力電池工廠安全高效生產，以及主機廠動力電池的安全高效供應提供了強大助力。
佛山MEB電池工廠在高壓電池領域是一個自動化率非常高的工廠，物流自動化程度也較高，但隨著物流技術持續發展，動力電池工廠的物流過程仍然有進一步提升的空間。例如，在信息流上，可以利用數字化能力打造數據可視及全物流寫實，還原真實物流場景，監控所有物流動態過程，從而實現數據分析、問題分析，繼而持續改善。在實物流上，可以針對卸貨和投貨過程加大智能設備投入，如利用AGV或揀選鏈對貨物進行自動投貨，同時可以用無人叉車進行高架投貨操作，從而在整體上實現更高的自動化率，優化更多人力，提高運作效率，讓物流更安全。
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End.
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