動力電池企業的智造升級之路(上)
發布時間：2018-07-11作者：研華科技（中國）有限公司
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深圳市天圳自動化技術有限公司為一家專業從事生產過程自動化控制系統、管控一體化系統、生產制造信息化系統設計、成套、建設、實施及提供整體自動化、信息化與過程控制解決方案的綜合型自動化公司，為國家級高新技術企業。
致力于為用戶打造自動化、可視化、高效、有競爭力與可持續發展的數字化車間與智慧型工廠。
市場高速發展呼喚MES系統
霧霾當道，煤、油價格日趨走高的今天，電作為可重復使用的低價無污染能源，應用正日益廣泛，新能源電池行業快速發展。
以新能源汽車為例，中國是世界電動汽車產銷量最大的國家。2017年，政府先后出臺了《汽車產業中長期發展規劃》《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》等30多項節能與新能源汽車扶持政策。
在天圳自動化總經理楊俊看來，動力電池企業質量要求高，產品生產全過程需要完整質量追溯鏈。雖然目前部分動力電池企業擁有先進的生產設備，但實際生產管理復雜，設備種類繁多。隨著國內產能擴增過快，國家出于綜合考慮，對成品電池的生產水平提出了更高的要求：降低制造成本，細化產品精度等。
然而這對動力電池企業而言，絕非易事。傳統的動力電池生產過程中，存在一些問題。以天圳進行的某知名鋰電池企業信息化建設為例，就存在著計劃排產方面，缺乏系統化的排產工具；在電芯生產、PACK生產等環節上缺乏工藝數據數字化、智能化；在生產設備方面，設備加工參數、檢測設備的質量數據難以便捷采集、數據追溯、系統分析等諸多問題。
楊俊介紹受到TS16949以及國家強制性標準的規范，動力電池企業需要對生產過程中的工藝計劃、生產過程、質量參數、庫存信息、出貨等進行全流程管控。因此，實施MES成為企業信息化道路的重要一步。如何達到以MES為綱，在技術上保證其與ERP及底層控制系統之間的無縫集成，真正實現MES的中間橋梁作用，實現車間透明化管理是MES實施中面臨的主要挑戰。
牽手研華尋找MES實施最優解
在對客戶生產流程、數據流程進行梳理后，天圳認為客戶生產核心的關注點主要包括：過程參數記錄；設備采集參數記錄；各生產工藝環節工單執行情況比如工藝信息、BOM信息、上料記錄、品質結果確認以及對電芯-模組-PACK組裝等進行全生產過程數據管理。
實現對線邊庫存、物料查詢、派發、退返、預警等功能。對于電池制造的關鍵材料，比如漿料，銅箔，鋁箔等還需進行全面追溯，達到對倉儲環節的透明化。
“這需要底層自動化廠商的全線產品支持，以實現設備與數據的貫通。”天圳認為客戶不僅需要建立一套PACK 4.0智能調度控制系統，對各工序設備機臺進行智能調度，還需監控整個生產現場進行智能監控以及，及時預警異常情況。
考慮到客戶的網絡通訊的設備數量多、數據量大以及操控需實時響應的情況，天圳決定在全網配置時采用千兆網絡傳輸方案，在車間配置了5套數據采集網關（包括一臺研華小型工控機 UNO-2473G-J3AE 和一臺上架式4光24電全千兆寬溫交換機 EKI-7428G），將所有通訊的控制設備分為5個網段，分別連接現場的控制設備，實現快速組網、數據采集、協議轉換、遠程控制等功能，同時與中控室的數據采集服務器實現無縫通訊對接。
有的放矢打開智能化生產新局面
項目實施5個月，客戶的MES系統運行穩定。談到MES上線帶來的直觀收益，楊俊認為主要包括減員、提質、促管、增效，通過MES的應用大幅提升了生產現場的信息化、自動化能力，信息流得到及時傳遞，根據上線后的數據對比，MES的應用使產線減員達到30%以上。
最后，楊俊表示通過高級自動排產，客戶訂單響應速度、生產過程、產品交付速度也大幅提高，降低了生產成本與倉儲成本，提高了企業競爭力!
攜手合作伙伴共同打造生態圈
推動物聯網加速落地
對于本次MES順利實施，楊俊特別提出了平臺建設的重要性，天圳一直以來專注以MES為綱的縱向生產制造、控制執行、設備檢測以及底層傳感，需要類似研華這樣的合作伙伴一起打造生態，將自己的服務能力平臺化，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品，幫助客戶實現信息化的最后落地；另一方面，通過生態圈，天圳也能更有效地為客戶服務。
在楊俊看來，智能制造作為《中國制造2025》的主攻方向，是一個復雜的系統工程，企業需要一步一個腳印推進，MES作為實現工業4.0的樞紐，是企業實現智能制造的必然選擇。
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