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锂电企业如何实现工业4.0时代的智能化跃迁?

2023-01-04 来源:高工锂电 浏览数:1


摘要

智能工厂将重塑锂电行业的企业形态、供应链和产业链。

入工业4.0时代,智能工厂成为关键词。尤其对于锂电行业而言,面对产能急剧扩张与极限制造需求,企业需要从厂房设计、设备选型、产线规划、生产管控以及仓储物流等方面进行优化升级。

智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术等加强信息管理服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。它将重塑锂电行业的企业形态、供应链和产业链。

在12月12-13日举办的2022高工储能年会上,德富莱副总裁谢昊发表“锂电池智能工厂垂直解决方案”的主题演讲,就锂电企业如何实现工业4.0时代的智能化跃迁进行分享。a0773af11e5b14ffcb5fb701ad72deb5.jpg




锂电池智能制造的四个阶段



谢昊指出,同所有事物的发展阶段一样,锂电池智能制造的实现,并不能一蹴而就,而是一个循序渐进而又漫长的过程,总体可以概括为四个阶段。

自动化阶段以生产工艺为基础,旨在推动生产线自动化改造,通过机器换人提高生产效率和产品质量。

数字化阶段以精益管理为基础,旨在推动传统设计、生产、经营、管理、服务等活动和过程的数字化建模、仿真和信息化生产、管理。

网络化阶段以云技术和工业互联网为基础,旨在推动生产、经营、管理、服务等活动和过程的纵向横向端到端集成、互联与社会化协同。

智能化阶段以大数据和人工智能为基础,旨在全面推动生产、经营、管理、服务等活动和过程的智能化和系统性变革。

相对应地,我国的新能源锂电产业链也经历了如下的发展节奏:

2015年前后,国内动力电池主要通过和海外的非标设备供应商合作,基本实现了电芯制造环节自动化。当前,锂电设备国产化已达到95%以上。

2019年前后,主流头部电池企业逐步实现了生产现场采集、分析、管理、控制的垂直一体化集成,实现了生产全过程的质量追溯。

同时,这些企业通过工业互联网和各大信息系统的有机集成,打破了“信息孤岛”,使资源达到充分共享,实现集中、高效、便利的管理和运营。

2020年开始,随着人工智能和5G技术的发展,一些头部电池企业依靠自身的体量规模和产业实力,已经走在了工业AI、智能制造、质量预测的前沿,开始构建一套横跨“云-边-端”的智能制造系统平台。

而多数锂电企业仍处于智能化阶段的起步路上。



智能工厂的实施路径



谢昊提及,智能工厂需做好前期的顶层设计。部分企业在智能化发展初期的布局缺乏章法,导致后期各板块信息化联通时遭遇困难。

因此首先要对工厂整体生产进行梳理和规划,输出科学的管理系统方案,并根据实际情况分阶段实现企业设备的自动化和信息化的转型升级。

智能工厂的设计包括横向集成、纵向集成、端到端的集成。其中,软硬件平台的横向集成相对比较简单,已经在新能源行业实现了普及。谢昊强调到,真正难的在于纵向集成与端到端的集成。企业实施自动化项目时,不仅要引进机器人等硬件设备,还涉及公司的管理决策、生产文化,人员培训,设备维护等方面的迭代。

另一个重要层面是,硬件设备引入后,带来了大量终端信息及数据。如何充分对这些数据进行分析利用,以预判产品良率、产线事故发生率,设备运行状态,是最终实现“无人工厂”的关键。

通过部署云平台和智能控制设备可以有效的采集设备生产数据,企业通过云平台实现智能化的生产管理,以达到降低经营成本、提高生产效率的目的。

德富莱首先在国内提出了“智能工厂软硬件一站式解决方案”,也打造了国内第一条工业4.0示范线,积累了数百个国内外数字化工厂规划实施的成功经验。目前已形成以工业4.0智能工厂为发展方向的七大业务群,包括工业互联网、智慧园区、智能仓储与物流、MES、智能工厂、视觉设备、机器人、非标自动化设备、测试系统,形成了完整的智能工厂产业链和全球化布局。c93acb384eee1369af71cdc83154b244.png


早在2018年,德富莱就搭建了BPLAT云平台,为数十家大中型工业企业提供区域云、行业云、智慧园区、云平台服务。该平台可以统一集成锂电设备厂商的数据接口,从而为客户减少沟通成本。

其智能工厂的实施路径,从园区规划开始,对厂房整体物流进行合理布局规划;接下来进行智能物流设计、与自动化产线设计,在大布局的基础上,结合企业现状、工艺节拍,来设计各个环节物流方案与自动化产线方案;最终对整体信息化管控节点进行分析、规划与集成,无缝对接BPlat工业互联网平台。a88f43e677f78efe3c103b0d31c2ad24.png


德富莱将常见的ERP、SRM、OA、MES、WMS、QMS等相关软件集成为统一的IOT平台,从仓储管理、物流配送、产品加工装配、物料转运、信息采集、数据识别等全流程实现高度数字化、智能化作业,尽量减少人为干预,在自动化、网络化、数字化的基础上融入工业机器人技术及大数据智能分析技术,形成人机物深度融合的新一代智能工厂。

此外,德富莱已经为多家国内知名企业提供模组/PACK全自动化生产线,涵盖软包电池、圆柱电池、方形铝壳电池。在AI视觉检测的算法、软件开发上亦积累了丰富的交付经验。

 

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