我國動力電池生產(chǎn)線將何時實現(xiàn)智能化?
日期:2016-6-4 8:50:54 作者: 流量:
隨著新能源汽車用動力電池市場的快速擴大和儲能市場的不斷發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姵氐母甙踩浴⒏咭恢滦、高合格率和低制造成本提出了更高的要求,如果繼續(xù)沿用過去半自動化、半人工的生產(chǎn)方式,產(chǎn)品將難以適應(yīng)國際化競爭的需求。電池企業(yè)必須投入更多資源,通過技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)自動化和管理規(guī)范化,加快實現(xiàn)電池行業(yè)的智能制造。那么我國動力電池生產(chǎn)線將何時實現(xiàn)智能化?
我國動力電池生產(chǎn)線現(xiàn)狀
動力電池屬于高端制造業(yè),需要極高的制造精度。受新能源汽車市場的正面影響,我國很多動力電池廠都引進了自動化設(shè)備,但近幾年國內(nèi)的自動化生產(chǎn)線設(shè)備和電池測試設(shè)備技術(shù)與日韓相比,整體上差距還是很大,僅在單機自動化方面有些進步,并且基本都是高價從國外引進的。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家分析,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有很多,首先,設(shè)備制造商缺乏資金和技術(shù),沒有能力升級改造,而國內(nèi)電池生產(chǎn)企業(yè)采購設(shè)備基本屬于臨時抱佛腳,不提前投入研發(fā),只是在產(chǎn)能無法滿足訂單需求,急需擴大生產(chǎn)規(guī)模時采購設(shè)備,因此,基本沒有時間與設(shè)備制造商共同開發(fā)適合自己的生產(chǎn)線;其次,電池生產(chǎn)企業(yè)缺乏總體設(shè)計人員,同時擔心把生產(chǎn)工藝告訴制造商會泄露商業(yè)秘密,不愿聽制造商的建議,通常只給設(shè)備使用范圍,很少提設(shè)備之間的銜接要求,而設(shè)備制造商沒有開發(fā)的主動權(quán),因此也不愿對開發(fā)新技術(shù)投入太多。
據(jù)悉,日本的電池企業(yè)為了縮短開發(fā)周期、保持在行業(yè)內(nèi)的競爭力,與產(chǎn)業(yè)鏈上游的新材料企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)合作很緊密,通常是共同開發(fā)、共同生產(chǎn)。
動力電池是一個技術(shù)、資金高度密集的行業(yè),電池企業(yè)應(yīng)學(xué)習(xí)日企的經(jīng)驗,加大技術(shù)、資金的投入,和產(chǎn)業(yè)鏈上游的設(shè)備制造商、材料商一起,對行業(yè)急需的共性設(shè)備進行共同開發(fā)和生產(chǎn),以實現(xiàn)動力電池產(chǎn)線自動化和智能化;另外,針對我國自動化工業(yè)設(shè)備落后的現(xiàn)狀,政府部門也應(yīng)該給與資金扶持,引進關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備,讓企業(yè)提前研發(fā)、集中攻關(guān)和升級改造。
今年年初,工信部聯(lián)合行業(yè)內(nèi)外九家企業(yè)投入5億元資本金組建動力電池研發(fā)平臺就是一個很好的嘗試,應(yīng)該持續(xù)大力推進。只有政府、企業(yè)甚至科研機構(gòu)共同發(fā)力,才有可能實現(xiàn)動力電池生產(chǎn)線智能化的目標,并最終破解了動力電池 “一致性”的難題。
三大途徑助動力電池企業(yè)實現(xiàn)智能化制造
通常來講,動力電池廠商想要實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化生產(chǎn)就要通過MES系統(tǒng)的實施、先進自動化設(shè)備和機器人的使用來實現(xiàn)。
動力電池企業(yè)要想實現(xiàn)智能化制造,就要借助制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufactory Executive System,簡稱MES)來實現(xiàn)實時質(zhì)量監(jiān)控、工藝著重參數(shù)監(jiān)控、產(chǎn)量及質(zhì)量的實時查詢、生產(chǎn)過程的可追溯性、無紙化生產(chǎn)管理。
要通過實施MES系統(tǒng)提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,就要做到以下幾點:
對原材料數(shù)量、重量、溫度等信息的管控由人工計算控制,替換為MES系統(tǒng)綜合控制,縮減備料周期,進而縮短生產(chǎn)周期;
將容易出錯、緩慢的手工操作工位更換為自動化控制設(shè)備并與MES系統(tǒng)集成,實現(xiàn)電芯性能數(shù)據(jù)的自動采集,提高數(shù)據(jù)的精準度、提高產(chǎn)品質(zhì)量;
由原先的人工紙張記錄數(shù)據(jù)方式更改為在MES系統(tǒng)中錄入,減少紙質(zhì)化數(shù)據(jù)、減少產(chǎn)線人員勞動力的使用,快速地展現(xiàn)產(chǎn)線生產(chǎn)數(shù)據(jù)和各工位不良率數(shù)據(jù),方便品質(zhì)管理人員簡單、快捷地分析產(chǎn)品質(zhì)量,并對產(chǎn)線和工藝進行完善和改造,并最終趨向智能化制造。
根據(jù)一些動力電池工廠實施MES系統(tǒng)所達到的效果來看:
實施MES系統(tǒng)后,電池生產(chǎn)原材料段在為CELL段備料方面實現(xiàn)了前后及時反饋機制,能夠節(jié)省約50%的備料時間,且對于電芯或電池來說,通過MES系統(tǒng)的綜合追溯功能,可以做到有源(材料)可溯。
電池生產(chǎn)線自動化設(shè)備和機器人的使用,給工廠節(jié)省了80%的勞動力;在整個CELL段和PACK段,生產(chǎn)周期也縮減了30%以上;PACK之后成品電池的質(zhì)量得到了大幅提升,不良率降低了約10個百分點,使整個生產(chǎn)更趨于智能化。
所以,智能化得生產(chǎn)線不僅能夠提高動力電池的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,為企業(yè)節(jié)約成本和生產(chǎn)周期,還能最終破解動力電池“一致性”的難題。
動力電池智能生產(chǎn)線成效初顯
目前國內(nèi)最先進的智能生產(chǎn)線已投入使用。2015年12月,中航鋰電精益三廠的全自動動力鋰電池生產(chǎn)線試生產(chǎn),使其成為國內(nèi)鋰電池行業(yè)唯一使用全自動生產(chǎn)線的企業(yè),據(jù)中航鋰電負責人王棟梁介紹,“以前30個人一天可以做48個模塊;現(xiàn)在有了機器人,10個人一天就能做260個模塊,生產(chǎn)效率大大提升。智能生產(chǎn)線不僅節(jié)省了人工成本,更重要的是還減少了人工與產(chǎn)品的接觸,減少人為因素影響,有利于電池的標準化生產(chǎn)。”
此外,某些企業(yè)也加大了在動力鋰電池自動化產(chǎn)線的戰(zhàn)略布局。贏合科技先后通過收購新浦自動化、設(shè)立慧合智能科技有限公司和鼎合智能裝備有限公司、募資8.9億元投建“全自動動力鋰電池生產(chǎn)線產(chǎn)能建設(shè)項目”,并提出在現(xiàn)有的鋰電產(chǎn)線自動化技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合MES技術(shù)、鋰電產(chǎn)線視覺控制技術(shù)及鋰電產(chǎn)線智能機器人,實現(xiàn)“整線設(shè)備+機器人+軟件控制”的智能化解決方案。
目前國內(nèi)新能源汽車市場正初步形成,人們對動力電池的品質(zhì)要求越來越高,需求也再不斷的加大。實現(xiàn)動力電池生產(chǎn)線的智能化是動力電池制造企業(yè)今后發(fā)展的必經(jīng)階段。國內(nèi)很多電池企業(yè)意識到了智能化生產(chǎn)的重要性,并提出了相關(guān)的智能化解決方案。
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