锂电池智能制造的四个阶段

智能工厂将重塑锂电行业的企业形态、供应链和产业链。

进入工业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。

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。

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。

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。

编辑：黄飞