9月底，國家工業和信息化部公佈了入選《2018年智能製造試點示範項目名單》，其中天津力神電池“動力電池智能製造試點示範”、微宏動力“鋰離子動力電池智能製造試點示範”、湖南科霸汽車動力電池“節能與新能源汽車動力電池智能工廠試點示範”等動力電池智能製造項目入選。根據入選要求，入選項目技術應處於國內領先或國際先進水平，項目使用的關鍵技術裝備、工業軟件需安全可控；項目須已投入運營，且在降低運營成本、縮短產品研製週期、提高生產效率、降低產品不良品率、提高能源利用率等方面已取得顯著成效並持續提升，具有良好的成長性。
近日，力神電池智能製造相關負責人接受了電池中國網專訪，就“動力電池智能製造試點示範”項目（以下簡稱“項目”）進行了詳細介紹，本網希望通過對該智能製造項目的解讀，為廣大動力電池企業提供參考，為促進整個動力電池產業向智能製造的高質量發展提供新思路和有益借鑑。
智能裝備貫穿到整個製造過程
與傳統動力電池產線人工參與較多、數據採集不方便和流程智能化偏低不同，基於該項目建造的智能工廠，幾乎所有環節均採用了智能裝備和系統，產線自動化、數字化、信息化、智能化水平大幅提升。
在電池製造的勻漿環節，項目採用了智能勻漿系統，通過引入連續混料製漿系統，各種原料在特定的儲罐中被連續加入混漿系統中，經充分混合直接產出漿料成品，產品的一致性較傳統的間歇式混料系統有較大提升，同時能耗和佔地面積也大幅下降。此外，物料信息數據採集，與所生產漿料批次進行綁定；設備運行時的狀態量（物料流量、電機扭矩、螺桿轉速等）可自動監測。
在塗布環節，項目採用了連續塗布系統，項目電極採用連續雙層塗布系統，將箔材上料後一次性在箔材兩面完成塗布，一方面提高了生產效率，另一方面降低了週轉次數、提高了成品率，同時產品的可靠性和一致性也有相應提升。
傳統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後流轉至下一工序，由於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為機械自動上料，而且在每卷卷繞完成後自動換料，產出的極組通過自動下料系統收集轉運至下一道工序，這樣就完全避免了由員工操作不當而帶來的不良和浪費，同時也大大提高了換料速度，進而提升生產效率。
注液環節，項目採用等壓腔體式智能注液系統，全電腦程序控制自動注液技術，實現對電池注液的全自動操作，控制電池注液精度，提高注液環節一致性。
項目的化成、後處理、老化和分選系統全部採用全自動倉儲式系統，此係統採用自動化的倉儲系統，利用可自動尋址和定位的機械人系統按程序對電池進行化成、後處理、老化和分選，此係統獨立於其他生產工序之外，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環節，項目引入了動力電池智能PACK系統，根據ERP系統下發的訂單和產品出貨工藝，對成品庫內的電芯進行配組，通過機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行挑選。對於不良品自動剔除，同時通過額外配組電池來補充，做到完全無人工干預保證了電芯配組和上線之前的準確性、可靠性。
此外，本項目引入了全自動物流系統，物料從進入生產線開始即按照生產指令由自動物流系統進行物料分配，每個工序之間的物料轉移全部由設備自動完成，不同生產車間的物料也通過自動傳輸系統進行分配，一方面減少操作人員的數量，另一方面也提高了物料的週轉效率。
動力電池智能工廠設備國產化率達90%
近年來，在新能源汽車產業快速發展帶動下，動力電池和鋰電裝備產業也齊頭並進，相關產品和技術已居於世界前列。據力神電池相關負責人透露，基於該項目建設的電動汽車用鋰離子動力電池智能工廠採用90%的國產設備，涵蓋了鋰離子動力電池的研發、生產、質量、物流、服務等環節，並通過大數據平臺建設，採用全新一代工業物聯網技術實現企業和用戶各個環節的數據互通互聯，資源的整合優化，並在此基礎上，建設基於新一代電動汽車動力電池研發、設計、生產以及使用的數據平臺，實現對於新一代高比能電池數據分析和仿真應用。
生產效率大幅提升 產品不良率明顯降低
與未使用智能製造設備相比，該項目的開展，通過自動化率的提升和MES系統的應用，能夠提高（按現行業生產效率）20%的生產效率；通過局部乾燥方案、隧道式烘乾方案以及充放電工藝優化等改良工序可以降低單位產值能耗10%以上；通過自動化和少人化生產線的應用，使產品不良率降低20%以上；通過柔性生產線的開發以及快速換型技術，可以使產品研製週期縮短30%以上；通過上述改善，使總體運營成本降低20%以上。
據瞭解，通過該項目的實施，力神電池將建成一個具有全線自動化、數字化、虛擬化、互聯集成化、智能決策化等五大顯著特徵的智能工廠，形成年產3億安時的方型鋰離子動力電池生產線，滿足精益化生產管理，企業交互管控，快速響應用戶需求，在動力電池產能提升的同時帶動整個行業發展，使我國自主研製鋰動力電池自動化生產線工藝及成套裝備達到國際先進水平。作為全國最早開始進行產業化的鋰電企業之一，公司目前有一些較老的產線，其產生水平已經難以跟上全公司的智能化進程。據力神電池相關負責人透露，下一步天津力神將通過智能製造試點示範的運行，將智能化改造推廣至公司其他生產基地，逐步開展全公司整體智能製造工作，最終形成覆蓋整個公司的集團化智能網絡。
根據工信部對入選智能製造試點示範項目要求，入選項目應具有較強的可複製可推廣性。工信部正是希望通過試點示範項目的建立，為行業樹立標杆，鼓勵更多動力電池企業加快傳統生產製造向智能製造轉變，通過以點帶面的形式來促進中國動力電池產業整體制造水平的提升，推動裝備強國的建設。
閱讀更多 電池中國網 的文章
