鉅大LARGE | 點擊量：434次 | 2022年03月10日
動力鋰電池公司的智能升級之路
在霧霾當(dāng)?shù)?，煤、油價格日趨走高，汽車行業(yè)快速發(fā)展的今天，電作為可重復(fù)使用的低價無污染能源，應(yīng)用正日益廣泛，新能源電池行業(yè)快速發(fā)展。以新能源汽車為例，目前中國是世界電動汽車產(chǎn)銷量最大的國家，也是世界電動汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的重要參與與制訂國家。2017年，政府先后出臺了《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》等30多項節(jié)能與新能源汽車扶持政策。
可以說，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，給動力電池領(lǐng)域的發(fā)展注入了強(qiáng)心劑。事實上，汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈一直都是從零部件到整車，再到經(jīng)銷商，層層傳遞且緊密銜接。在新能源汽車市場帶動的動力電池系統(tǒng)快速發(fā)展的市場環(huán)境下，動力電池企業(yè)也迎來了邁向智能制造的熱潮。
市場高速發(fā)展呼喚MES系統(tǒng)
深圳市天圳自動化技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事生產(chǎn)過程自動化控制系統(tǒng)、管控一體化系統(tǒng)、生產(chǎn)制造信息化系統(tǒng)與柔性自動化非標(biāo)產(chǎn)線建設(shè)的綜合型自動化公司，為國家級高新技術(shù)企業(yè)，深圳市高新技術(shù)企業(yè)。在天圳自動化總經(jīng)理楊俊看來，動力電池企業(yè)質(zhì)量要求高，產(chǎn)品生產(chǎn)全過程需要完整質(zhì)量追溯鏈。雖然目前部分動力電池企業(yè)擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，但實際生產(chǎn)管理復(fù)雜，涉及的設(shè)備種類繁多，工藝水平和管控水平將直接影響產(chǎn)品品質(zhì)。特別是隨著國內(nèi)產(chǎn)能擴(kuò)增過快，國家出于對產(chǎn)業(yè)、環(huán)保的綜合考慮，對成品電池的生產(chǎn)工藝水平提出了越來越高的要求：降低制造成本，細(xì)化產(chǎn)品精度，提升產(chǎn)品品質(zhì)等等。
然而這對動力電池企業(yè)而言，卻絕非易事。傳統(tǒng)的動力電池生產(chǎn)過程中，存在一些問題制約著產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)管理的進(jìn)一步提高。以天圳進(jìn)行的某知名鋰電池企業(yè)信息化建設(shè)為例，就存在著計劃排產(chǎn)方面，缺乏系統(tǒng)化的排產(chǎn)工具；在電芯生產(chǎn)、PACK生產(chǎn)等生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)上缺乏工藝數(shù)據(jù)數(shù)字化、智能化；在生產(chǎn)設(shè)備方面，設(shè)備加工參數(shù)、檢測設(shè)備的質(zhì)量數(shù)據(jù)難以便捷采集、數(shù)據(jù)追溯、系統(tǒng)分析等等諸多問題。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
楊俊介紹由于受到TS16949以及國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，動力電池企業(yè)需要對生產(chǎn)過程中的工藝計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量參數(shù)、庫存信息、出貨等過程進(jìn)行全流程管控。因此，實施MES成為企業(yè)信息化道路上不可或缺的一部分。而這其中，如何達(dá)到以MES為綱，在技術(shù)上保證其與ERP及底層控制系統(tǒng)之間的無縫集成，真正實現(xiàn)MES的中間橋梁作用，實現(xiàn)車間透明化管理是MES實施中面臨的主要挑戰(zhàn)。
牽手研華尋找MES實施最優(yōu)解
在對客戶生產(chǎn)流程、數(shù)據(jù)流程進(jìn)行梳理后，天圳認(rèn)為客戶生產(chǎn)核心的數(shù)據(jù)關(guān)注點主要包括：過程參數(shù)記錄；設(shè)備采集參數(shù)記錄；各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)工單執(zhí)行情況比如工藝信息、BOM信息、上料記錄、品質(zhì)結(jié)果確認(rèn)以及對電芯-模組-PACK組裝等進(jìn)行全生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)管理。實現(xiàn)對線邊庫存、物料查詢、派發(fā)、退返、預(yù)警等功能。對于電池制造的關(guān)鍵材料，比如漿料，銅箔，鋁箔等還需進(jìn)行全面追溯，達(dá)到對倉儲環(huán)節(jié)的透明化。
“這需要底層自動化廠商的全線產(chǎn)品支持，以實現(xiàn)設(shè)備與數(shù)據(jù)的貫通?！睏羁〗榻B天圳首先想到的就是研華科技，在經(jīng)過和研華的詳細(xì)討論后，天圳認(rèn)為客戶不僅需要建立一套PACK4.0智能調(diào)度控制系統(tǒng)，滿足對生產(chǎn)的產(chǎn)品類型及各工序設(shè)備機(jī)臺進(jìn)行智能調(diào)度，還需對整個生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行智能監(jiān)控以及異常情況預(yù)警的通知?？紤]到客戶的網(wǎng)絡(luò)通訊的設(shè)備數(shù)量多、數(shù)據(jù)量大以及操控的實時響應(yīng)的需求，天圳決定在全網(wǎng)配置時采用千兆網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，在車間配置了5套數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)（包括一臺研華小型工控機(jī)UNO-2473G-J3AE和一臺上架式4光24電全千兆寬溫交換機(jī)EKI-7428G），將所有通訊的控制設(shè)備分為5個網(wǎng)段，分別連接現(xiàn)場的控制設(shè)備，實現(xiàn)快速組網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程控制等功能，同時與中控室的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器實現(xiàn)無縫通訊對接。
在中控室的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器上，內(nèi)裝研華WebAccess組態(tài)軟件（含數(shù)據(jù)庫軟件），作為車間的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)平臺。WebAccess軟件不僅具有強(qiáng)大的功能，開放性，同時具備強(qiáng)大的驅(qū)動支持能力并且目前支持超過450種PLC連接與驅(qū)動?？捎糜谕蠈訑?shù)據(jù)整合，并同時具備豐富便捷的繪圖功能，大大縮短了程序員開發(fā)周期。
在分選區(qū)、點焊包膜區(qū)、鎖模區(qū)天圳分別配置了一臺65"液晶屏，直接連接到現(xiàn)場的UNO數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)作為現(xiàn)場的生產(chǎn)看板，顯示生產(chǎn)與設(shè)備的相關(guān)信息。
在生產(chǎn)物流上，天圳通過AGV調(diào)度中心連接到中控室核心交換機(jī)，實現(xiàn)與總控調(diào)度系統(tǒng)的快速穩(wěn)定通訊。總控調(diào)度中心采集到各工藝設(shè)備上料請求指令后，通知AGV調(diào)度中心調(diào)配相應(yīng)的AGV小車上料。
有的放矢打開智能化生產(chǎn)新局面
在經(jīng)過5個月有條不紊的項目實施后，如今客戶的MES系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各功能模塊都已經(jīng)按照預(yù)期目標(biāo)發(fā)揮著作用。談到MES上線為客戶帶來的直觀收益，楊俊認(rèn)為主要包括減員、提質(zhì)、促管、增效四大方面。
“最直觀的改變體現(xiàn)在解放勞動力上?！睏羁〗榻B通過MES的應(yīng)用使客戶生產(chǎn)現(xiàn)場的信息化、自動化能力大大提升，整個生產(chǎn)過程的信息流能得到及時、快速的傳遞，根據(jù)上線后的數(shù)據(jù)對比，MES的應(yīng)用使產(chǎn)線減員達(dá)到30%以上。
在提升生產(chǎn)質(zhì)量上，楊俊表示通過WebAccess平臺，管理人員在中控室即可集中管控調(diào)度，實現(xiàn)工序級的準(zhǔn)時配送，提高倉庫與車間的協(xié)同能力，并且每道工序都包含質(zhì)量檢測，加強(qiáng)質(zhì)量管控，提高質(zhì)量水平。
在管理層面，借助生產(chǎn)現(xiàn)場看板，對生產(chǎn)情況及時發(fā)布，使企業(yè)生產(chǎn)過程更加清晰，以生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)形成生產(chǎn)報表也為管理層分析決策提供了支持。
最后，楊俊表示通過高級自動排產(chǎn)使客戶訂單響應(yīng)速度、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品交付速度也大幅度提高，降低了生產(chǎn)成本與倉儲成本，提高了企業(yè)的競爭力。
值得一提的是，對于本次MES順利實施，楊俊也特別提出了平臺建設(shè)的重要性。他表示天圳一直以來專注于以MES為綱的縱向生產(chǎn)制造、控制執(zhí)行、設(shè)備檢測以及底層傳感，因此需要類似研華這樣的合作伙伴一起打造生態(tài)，將自己的服務(wù)能力平臺化，形成自己的核心價值。一方面，他介紹研華可以為天圳提供全方位的工控產(chǎn)品，去幫助客戶實現(xiàn)信息化的最后落地；另一方面，通過生態(tài)圈，天圳也能更有效的發(fā)現(xiàn)客戶、為客戶服務(wù)。在楊俊看來，智能制造作為《中國制造2025》的主攻方向，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，企業(yè)需要一步一個腳印務(wù)實推進(jìn)，而MES作為實現(xiàn)工業(yè)4.0的樞紐，是企業(yè)實現(xiàn)智能制造的必然選擇?！疤燠谝恢睂⒀邪l(fā)與形成自有核心競爭力的自動化應(yīng)用技術(shù)為引擎，通過多年實踐經(jīng)驗的積累，形成了基于行業(yè)應(yīng)用的理解，在MES項目的快速實施與系統(tǒng)開發(fā)上具有先發(fā)優(yōu)勢?！蔽磥?，楊俊表示將與研華等合作伙伴共同踐行智能制造，將中國智能制造推向更高的階段。
