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动力电池智能制造离我们还有多远?

动力电池智能制造离我们还有多远?

从德国“工业4.0”的兴起,到人工智能(AI)的大热,智能制造离我们的生活越来越近。与此同时,新能源汽车电动化的快速发展,也极大推动了汽车产业和储能产业的智能化进程。顺应智能化趋势,打造储能智能制造系统已成为推进新能源汽车产业的关键一步。

智能制造与信息化密不可分

“智能制造系统不管是对人、对信息处理系统还是对生产线设备都有非常特殊的要求。所谓智能不仅是能执行,还要将生产过程中与品质相关的所有因素都采集起来,进行分析,得出结论,进行决策,而不是传统的制造系统,单纯地以自动化设备来提升效率。” 东莞塔菲尔新能源有限公司副总经理罗登红向记者介绍了智能制造系统的特点。

智能制造系统以执行系统为核心。据记者了解,MES(即制造企业生产过程执行系统)不仅要执行现场生产、计划、设备管理、现场品质管理、生产作业等工作,同时还需通过智能化的分析得出结论,实时把生产的状况和需求向管理层进行信息传递汇报。“在生产过程中,如果遇到问题,智能系统通过检测后会把信息传输到控制端,自主进行优化调整,甚至中断生产。”罗登红表示。

让智能执行系统如此智能的最大“功臣”之一是信息智能化。“智能制造系统最重要的是可以实现现场控制层、计划层及制造现场之间的信息互联互通,将生产过程可视化、透明化。”罗登红指出,产品生产现场的环境、温度湿度、生产设备机号、操作员等,以及过程中产品检查的相关信息,都有可能对电池的质量造成影响, “如果信息可以通过系统分析出来,就能时时刻刻知道产能、品质状况及中间存在的风险,为产品质量提供及时可靠的保障。”

“智能制造与信息化是分不开的。我个人认为,智能制造是将信息化技术+数字技术融合到新一代人工智能技术中,两者进行深度合作才叫智能制造。”捷威动力的联合创始人楚绍国表示。

智能制造尚处初期

“国内目前并没有任何一家动力电池生产公司拥有真正成熟的MES系统软件和方案。” 谈及智能制造系统目前遇到的技术挑战时,楚绍国表示,很多公司的MES系统都是在国外供应商的制造平台上进行二次开发,独立开发的难度系数很大。

除了生产管理系统上存在问题,系统集成也是目前阻碍智能制造系统向前发展的技术难点之一。“企业间的信息化系统由不同的开发商进行开发,系统架构差异很大,这时就需要系统集成才能形成有机整体。”楚绍国指出,想要实现系统集成,就必须由企业和IT部门、软件开发商来共同研究和开发。

“但目前人才建设在整个行业比较匮乏,懂IT的人不懂电池制造,懂电池制造的人不懂IT IT和智能技术结合起来的人才很难找。”楚绍国坦言。

与此同时,行业内标准不统一成为实现智能制造的巨大挑战。

据记者了解,目前的动力电池设备采集使用的是分段式采集,没有供应商可以提供全套、全流程的生产线,导致各家设备间的差异很大。

此外,电池厂的工艺标准也存在差异,产品尺寸、工艺路线等都没有统一的标准,要实现生产线的自动化仍然非常困难。

“目前的动力电池制造里几乎还没有标准,或者说这个标准刚开始。它的制造需要自动化、数字化、智能化,从这方面来说动力电池的制造还处在初级智能的状态。” 吉阳智能总经理阳如坤表示。

“中国锂离子电池对设备的需求,建设1GWh动力电池需要2.63.5亿元设备投入,其中软包电池设备投入较高,而且还是非全自动化。若建立一个全自动化软包电池设备,最少需要4亿元左右。”海裕百特总经理顾学明坦言,过高的成本同样是不可忽略的难题。

落后国际水平10年以上

“整个动力电池智能制造的架构,我们认为将通过数据+模型实现服务过程,底层是机器、设备、软件和生产物料,中间是云的架构,所有的MES系统应该在这里得到云化,云化的目的就是应用微服务的方式实现整个过程的控制,最后通过APP实现对整个过程的管理、监控和使用。” 阳如坤表示,未来锂电工业智能制造发展的基本方向应该是基础+设备的透明化,通过设备、信息系统的数据规范和追溯及通讯设备的连接,最终实现在制造上的工序闭环,以达到安全规范、远程运维和现场管理的目的。

“此外,还要加大信息化建设的有效资本投入,为整个企业的管理服务做更多的人才储备。”楚绍国强调,多学习国外智能制造的先进经验,积极培育人才才能更好推进动力电池智能制造的发展。

据记者了解,动力电池制造中后段设备的要求主要体现在效率提升上。“未来的效率应该向更高的目标迈进,从柔性化的角度去改进,比如一键唤醒等功能。从智能化的角度来讲,我们要适应电池制造的要求,主要是从设备的互联、透明、健康管理等方面做出改进。”阳如坤表示。

“去年我去了成都的西门子数字化工厂,个人认为德国的4.0比我们领先了10年都不止,我们的差距非常大,希望在产业链上的各位企业家能够共同推进智能制造的发展。” 楚绍国表示。

(中国能源报)
 

2018-09-25
 
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