雖然動力電池實現智能制造聽起來仍像“空中樓閣”,而事實上,國內一線動力電池已經為之深入探索并積極實施。
對于動力電池企業而言,真正的智能制造不應該是遙不可及,而是能夠通過切實可行的方式來提升制造效率、品質,并且大幅降低成本。
當前動力電池企業的智能制造之路似乎處于“一直在路上”,而導致該局面主要有五大原因:
?、鋰電的制造模式屬于流程型和離散型的混合模式,加劇了產業數字化/智能制造的難度;
?、基礎數據層沒有實現標準化,工序間無法做到互聯互通;
?、動力電池尺寸標準規格不統一,當前國內企業生產了150多種不同規格的電芯,單一車型銷量相對較少,限制了標準化規模化智能化的制造發展;
?、產業內同類型企業或上下游企業之間的協作不足,各企業相對封閉;
?、技術創新、升級、變更頻繁,不同技術路線都要進行創新和突破,工藝應用存在不確定性。
雖然動力電池實現智能制造聽起來仍像“空中樓閣”,而事實上,國內一線動力電池已經為之深入探索并積極實施。近期,CATL、比亞迪、國軒高科在“中國汽車動力電池產業創新聯盟工程裝備分會成立暨動力電池智能制造技術研討會”上分享了智能制造的實現路徑。
會議代表一致認為,當前國內動力電池行業的智能制造仍處于“打地基”階段,企業需要建立一套電池工廠產品、工藝、質量的信息模型,在信息模型的建立的基礎上實現數字化、依靠大數據分析、累積、優化,最終實現智能化。同時,要加快制造工藝及裝備標準化的推進,兩頭并進能加速實現制造環節的標準化、模塊化及數字化,然后才能做到基于數據的智能化。
下面一起來看下CATL、比亞迪、國軒高科智能制造探索路徑的成果。
?寧德時代:基本實現裝備底層數據的互聯互通
對于CATL而言,智能制造是企業的全體系化能力,制造過程只是整個體系中的一部分。為此,CATL打造了一套完整的4層3級式的智能制造系統總體框架圖。
CATL企業信息化的企業架構師米偉介紹,CATL的智能制造系統總體框架包含4個層級,分別是研發設計試制和驗證層、企業運營管理協作層、制造與物流執行控制層、設備終端采集控制層。覆蓋了人、機、具、料、法、環、能七大要素,至上而下打造了強大的大數據平臺。
“目前,CATL在制造方面基本已經實現底層數據的互聯互通。”米偉透露,CATL在產品的生產制造過程中,多制造模式并存,深具行業特色。同時,除了TQC外,公司對產品的一致性、可靠性還有特別要求。
在CATL看來,當前公司在智能制造相關領域的工作重點是:1、打通研發到量產、需求到驗證,以及新品導入的全流程,推動組件設計的標準化合產品開發的平臺化,縮短設計交付周期。
2、管理終端,規范架構,智能邊緣,保障安全;強化云端,發掘數據價值。
3、基于制造基地的產業鏈集群化,避免簡單重復,支持供應鏈在:研發、供應、物流、制造、數據、安全領域的全面協作。
4、打通信息孤島,實現產品工況監控、售后維修、生產裝配、工序設備、工藝參數、制程檢驗、來料檢驗、來料制程,以及設計、試制和驗證信息的全面追溯。
?比亞迪:全段實現自動化+大規模化的第四代生產線
“比亞迪目前已發展到全段自動化+大規模化的第四代生產線。”比亞迪動力電池事業部工藝部經理劉華平表示,配料系統實現全密閉式輸送,效率達到1.2TLFP/桶;涂布方面應用50米烘箱,雙面涂布速度達70米/min;輥壓實現自動收放卷、換卷,輥壓速度100米/min;分切同樣具備自動收放卷、換卷功能,速度為100米/min。
與此同時,比亞迪使用了大量的機器人、中間過程中的AGV和立體倉庫。
對于比亞迪而言,實現智能制造的基礎,首先要做到自動化,盡量消除人工差異影響。其次是精益思想,精益思想式內在核心,以IE為內在基礎,以IT為加速器,這是比亞迪做智能工廠的核心想法。如果精益沒有做好,那么規模越大,可能就會浪費更加大。
目前,智能制造還處于初級發展的階段,如何在智能制造建設和發展過程中,充分挖掘數據的價值,體現數據為質量提升,效率提升和成本下降的價值,也是對于智能制造進一步發展的關鍵要素。
劉華平表示,比亞迪在生產過程中收集了很多數據,但是這些數據很多是躺在服務器里面,還有一些并沒有用電腦去自動生成報告,很多時候還是靠人工靠電子報告做分析報告,這樣效率非常低。比亞迪下一步工作重點是不讓數據再躺在服務器里,會充分利用起來。
?國軒高科:數字化仿真與建模縮短建廠流程
2018年1月17日,由國軒高科承擔的“新能源汽車鋰動力電池智能工廠(年產6億安時鋰動力電池生產基地二期項目)”國家智能制造新模式項目在合肥順利通過驗收。
“該項目將智能化裝備數據采集端與ERP和MES無縫鏈接,建設鋰電池智能工廠,實現自動化、數字化、網絡化、智能化生產運營管理新模式。”合肥國軒高科副主任周志軍表示。
在周志軍看來,動力電池智能制造的實現路徑,首先要做的是數字化仿真與建模,這會給企業帶來更大的好處。通過智能裝備仿真,能夠極大的節省產線的投產時間。由于很多設備是非標設備,通過這種仿真,企業可以及早的發現設備設計過程中的問題,包括物流仿真、工藝仿真等等。現在國軒在南京、青島的產線也在快速建設,通過這套仿真建模,工廠設計過程、投產過程都大大縮短了。
在MES系統方面,國軒高科要實現四大目標,包括生產大數據平臺、精益生產、質量管控和提升,透明化可視化。
目前,國軒高科正在和合作伙伴合作建立大數據平臺,把工藝參數等等都集中起來。通過MES的實施,公司把產品從ERP的工單接收到生產計劃、物料準備、生產過程管控、生產過程記錄、質量控制、工序移動,直至生產訂單關閉,在MES中均可實時看到相關信息。
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原文標題:【新嘉拓?視界】CATL/比亞迪/國軒高科智能制造發展到了哪一步?
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