中國儲能網(wǎng)訊：9月底，國家工業(yè)和信息化部公布了入選《2018年智能制造試點示范項目名單》，其中天津力神電池“動力電池智能制造試點示范”、微宏動力“鋰離子動力電池智能制造試點示范”、湖南科霸汽車動力電池“節(jié)能與新能源汽車動力電池智能工廠試點示范”等動力電池智能制造項目入選。根據(jù)入選要求，入選項目技術(shù)應(yīng)處于國內(nèi)領(lǐng)先或國際先進(jìn)水平，項目使用的關(guān)鍵技術(shù)裝備、工業(yè)軟件需安全可控；項目須已投入運營，且在降低運營成本、縮短產(chǎn)品研制周期、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品不良品率、提高能源利用率等方面已取得顯著成效并持續(xù)提升，具有良好的成長性。
近日，力神電池智能制造相關(guān)負(fù)責(zé)人接受了電池中國網(wǎng)專訪，就“動力電池智能制造試點示范”項目（以下簡稱“項目”）進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本網(wǎng)希望通過對該智能制造項目的解讀，為廣大動力電池企業(yè)提供參考，為促進(jìn)整個動力電池產(chǎn)業(yè)向智能制造的高質(zhì)量發(fā)展提供新思路和有益借鑒。
智能裝備貫穿到整個制造過程
與傳統(tǒng)動力電池產(chǎn)線人工參與較多、數(shù)據(jù)采集不方便和流程智能化偏低不同，基于該項目建造的智能工廠，幾乎所有環(huán)節(jié)均采用了智能裝備和系統(tǒng)，產(chǎn)線自動化、數(shù)字化、信息化、智能化水平大幅提升。
在電池制造的勻漿環(huán)節(jié)，項目采用了智能勻漿系統(tǒng)，通過引入連續(xù)混料制漿系統(tǒng)，各種原料在特定的儲罐中被連續(xù)加入混漿系統(tǒng)中，經(jīng)充分混合直接產(chǎn)出漿料成品，產(chǎn)品的一致性較傳統(tǒng)的間歇式混料系統(tǒng)有較大提升，同時能耗和占地面積也大幅下降。此外，物料信息數(shù)據(jù)采集，與所生產(chǎn)漿料批次進(jìn)行綁定；設(shè)備運行時的狀態(tài)量（物料流量、電機(jī)扭矩、螺桿轉(zhuǎn)速等）可自動監(jiān)測。
在涂布環(huán)節(jié)，項目采用了連續(xù)涂布系統(tǒng)，項目電極采用連續(xù)雙層涂布系統(tǒng)，將箔材上料后一次性在箔材兩面完成涂布，一方面提高了生產(chǎn)效率，另一方面降低了周轉(zhuǎn)次數(shù)、提高了成品率，同時產(chǎn)品的可靠性和一致性也有相應(yīng)提升。
傳統(tǒng)的卷繞方式是人工上料開始卷繞，人工將卷好的極組放入儲存料盒然后流轉(zhuǎn)至下一工序，由于員工熟練程度的差異會在此工序造成一定的浪費和廢品率的增加，本項目在此工序全部改進(jìn)為機(jī)械自動上料，而且在每卷卷繞完成后自動換料，產(chǎn)出的極組通過自動下料系統(tǒng)收集轉(zhuǎn)運至下一道工序，這樣就完全避免了由員工操作不當(dāng)而帶來的不良和浪費，同時也大大提高了換料速度，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率。
注液環(huán)節(jié)，項目采用等壓腔體式智能注液系統(tǒng)，全電腦程序控制自動注液技術(shù)，實現(xiàn)對電池注液的全自動操作，控制電池注液精度，提高注液環(huán)節(jié)一致性。
項目的化成、后處理、老化和分選系統(tǒng)全部采用全自動倉儲式系統(tǒng)，此系統(tǒng)采用自動化的倉儲系統(tǒng)，利用可自動尋址和定位的機(jī)械人系統(tǒng)按程序?qū)﹄姵剡M(jìn)行化成、后處理、老化和分選，此系統(tǒng)獨立于其他生產(chǎn)工序之外，將帶電電池與無電電池完全隔離，大大降低了帶電電池的安全隱患。
PACK環(huán)節(jié)，項目引入了動力電池智能PACK系統(tǒng)，根據(jù)ERP系統(tǒng)下發(fā)的訂單和產(chǎn)品出貨工藝，對成品庫內(nèi)的電芯進(jìn)行配組，通過機(jī)械手將電芯抓取至流水線按照CCD檢測、清洗、貼膠、絕緣測試等工藝對電芯進(jìn)行挑選。對于不良品自動剔除，同時通過額外配組電池來補充，做到完全無人工干預(yù)保證了電芯配組和上線之前的準(zhǔn)確性、可靠性。
此外，本項目引入了全自動物流系統(tǒng)，物料從進(jìn)入生產(chǎn)線開始即按照生產(chǎn)指令由自動物流系統(tǒng)進(jìn)行物料分配，每個工序之間的物料轉(zhuǎn)移全部由設(shè)備自動完成，不同生產(chǎn)車間的物料也通過自動傳輸系統(tǒng)進(jìn)行分配，一方面減少操作人員的數(shù)量，另一方面也提高了物料的周轉(zhuǎn)效率。
動力電池智能工廠設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)90%
近年來，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶動下，動力電池和鋰電裝備產(chǎn)業(yè)也齊頭并進(jìn)，相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)已居于世界前列。據(jù)力神電池相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，基于該項目建設(shè)的電動汽車用鋰離子動力電池智能工廠采用90%的國產(chǎn)設(shè)備，涵蓋了鋰離子動力電池的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量、物流、服務(wù)等環(huán)節(jié)，并通過大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，采用全新一代工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)和用戶各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)互通互聯(lián)，資源的整合優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上，建設(shè)基于新一代電動汽車動力電池研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)以及使用的數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)對于新一代高比能電池數(shù)據(jù)分析和仿真應(yīng)用。
生產(chǎn)效率大幅提升 產(chǎn)品不良率明顯降低
與未使用智能制造設(shè)備相比，該項目的開展，通過自動化率的提升和MES系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠提高（按現(xiàn)行業(yè)生產(chǎn)效率）20%的生產(chǎn)效率；通過局部干燥方案、隧道式烘干方案以及充放電工藝優(yōu)化等改良工序可以降低單位產(chǎn)值能耗10%以上；通過自動化和少人化生產(chǎn)線的應(yīng)用，使產(chǎn)品不良率降低20%以上；通過柔性生產(chǎn)線的開發(fā)以及快速換型技術(shù)，可以使產(chǎn)品研制周期縮短30%以上；通過上述改善，使總體運營成本降低20%以上。
據(jù)了解，通過該項目的實施，力神電池將建成一個具有全線自動化、數(shù)字化、虛擬化、互聯(lián)集成化、智能決策化等五大顯著特征的智能工廠，形成年產(chǎn)3億安時的方型鋰離子動力電池生產(chǎn)線，滿足精益化生產(chǎn)管理，企業(yè)交互管控，快速響應(yīng)用戶需求，在動力電池產(chǎn)能提升的同時帶動整個行業(yè)發(fā)展，使我國自主研制鋰動力電池自動化生產(chǎn)線工藝及成套裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平。作為全國最早開始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的鋰電企業(yè)之一，公司目前有一些較老的產(chǎn)線，其產(chǎn)生水平已經(jīng)難以跟上全公司的智能化進(jìn)程。據(jù)力神電池相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，下一步天津力神將通過智能制造試點示范的運行，將智能化改造推廣至公司其他生產(chǎn)基地，逐步開展全公司整體智能制造工作，最終形成覆蓋整個公司的集團(tuán)化智能網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)工信部對入選智能制造試點示范項目要求，入選項目應(yīng)具有較強的可復(fù)制可推廣性。工信部正是希望通過試點示范項目的建立，為行業(yè)樹立標(biāo)桿，鼓勵更多動力電池企業(yè)加快傳統(tǒng)生產(chǎn)制造向智能制造轉(zhuǎn)變，通過以點帶面的形式來促進(jìn)中國動力電池產(chǎn)業(yè)整體制造水平的提升，推動裝備強國的建設(shè)。
