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广西卓能建设锂离子动力电池智能工厂

2018/1/31    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:智能工厂案例  e-works年度盘点  智能制造  广西卓能  
本文为“2017年度中国两化融合暨智能制造应用领先暨最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2017年度,为中国两化融合暨智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进两化融合或者智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。

一、企业简介

    广西卓能新能源科技有限公司(以下简称“广西卓能”)是深圳市卓能新能源股份有限公司的全资子公司,位于广西钦州市钦北区皇马工业园一区,成立于2013年9月,注册资本2000万元,规划占地面积450亩,是一家专业研发、生产、销售锂离子电池的国家高新技术企业。拥有员工1168人,拥有本科及以上学历技术人员121人,其中硕士9人,韩国籍专家3人。截至目前,广西卓能一期一、二标段4条锂电池自动化生产线已建成设计年产能3亿只,日产能100万只的规模,成为广西最大及全国前三的18650圆柱三元体系锂动力电池生产基地。

    主营18650锂离子动力电池均有自主知识产权支撑,共申报34项国家专利,其中已授权5项发明专利及17项实用新型专利。产品型号有INR18650P-2800mAh、INR18650P-2600mAh、INR18650P-2400mAh等,畅销海内外市场,广泛应用于电动自行车、电动三轮车、纯电动汽车等动力电源系统。2016年6月,广西卓能进入工信部第四批《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业目录,现已成为五菱、北汽、东风、金龙等多家车企的供应商,2017年公司共计配套26款新能源汽车进入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,位列全国第六。2017年实现12.98亿元总产值,净利润9748万元。

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    图1 广西卓能新能源科技有限公司

二、企业两化融合暨智能制造应用总体现状

    广西卓能通过引进高端的生产设备及配套系统、制造执行系统(MES)等工业软件,对已建成的4条锂离子动力电池自动化生产线进行智能化改造;通过信息化建设,实现了产品研发、财务管理生产管理及办公管理的智能化改造。

三、参评两化融合暨智能制造项目详细情况介绍

    1、项目背景介绍

    目前,动力电池生产企业虽然生产自动化水平显著提高,但是大部分企业的生产过程管理还停留在以人工方式记录生成数据、单机自动化和局部信息共享的阶段。因其生产信息化水平不高,生产过程的管理水平还相对落后,如动力电池生产周期相对较长,生产设备较多,而且不同生产段设备能力估算复杂,生产的不均衡、生产动态信息的不共享给现场管理带来巨大困难,企业迫切需要采取详细准确的计划排产、作业调度、生产跟踪、现场半成品库存管理、物料管理等措施。因此,加强各个生产阶段的现场管理势在必行,只有提升各个生产段的现场管理水平,才能早日实现动力电池质量和性能的提升。

    日韩一流锂电企业自动化比例在70%以上,国内一线企业约50%,二线企业仅20%,导致中国锂电在一致性上有较大差距,甚至连成本也在丧失。同时,日韩企业纷纷在中国建厂,倒逼国内企业提升自动化水平。

    2、项目目标及实施原则

    项目目标:

    广西卓能的目标是基于数字化工厂理念,以制造执行系统MES为核心,实现与PDM、ERP系统等综合集成。依托云平台,实现研发设计协同化、生产管控集成化、制造服务网络化。建立设计原型库、生产工艺库、调试状态库、事件规律库、云制造等关键数据库,涵盖装备全生命周期的多样复杂数据。通过数字机技术等全面应用,生产效率提高35%及以上,生产周期缩短20%及以上,卷绕机等主要动力电池生产装备达到国际先进水平,具备国际市场竞争力。

    实施原则与方法:

  • 积极建设信息平台

    建立ERP系统信息平台和MES系统平台。提升了企业管理标准化、规范化、精细化水平,加强了公司整体管控能力和水平。

  •     全面深化智能化应用水平

    公司持续推进智能化建设,充分抓住产业结构调整和大规模技术改造有利时机。通过生产设备具备的自动控制和信息采集对接口,将制造执行系统(MES)技术引入锂离子电池生产过程进行跟踪与管理,充分运用现代信息技术,实现生产过程的自动化与智能化;改进企业经营管理,实现管理方式系统化;改进信息系统,实现知识管理网络化。

  •     锂离子动力电池生产线的自动化控制建设

    公司采用高端生产设备及配套系统,实现了生产线的自动化控制,提高了18650圆柱型锂离子动力电池生产线的自动化水平,推动了信息化与工业化的深度融合,实现智能化生产起到重大作用。

  •     不断完善网络设施

    公司建成了以千兆局域网为主干20兆以太网接入,自适应交换到桌面,具有良好网络管理和安全管理的高速网络,并根据实际情况划分了VLAN。公司运行的实时信息和各类管理信息系统已在企业经营管理中得到广泛地应用,基本完成了企业内部内、外网络分离改造,实现了公司数据中心、平台数据中心和所属企业的网络互联,形成了统一、稳定、高速、安全的网络基础平台。

    3、项目实施与应用情况详细介绍

    1)制造执行系统MES

    公司将制造执行系统(MES) 技术引入到电池生产过程的管理中,构建信息一体化平台,对生产线的自动化数据采集、传输和分析,实现生产质量过程控制;报表可视化管理,完全实现生产透明度,实时查看生产运营数据,实现物流批次化、质量追溯化管理,贯穿整个产品生命周期的可追溯性,产品批次追溯,增强了生产管控能力,为产品质量提供有效保证。MES系统通过对应接口,自动提取ERP系统的工单、发料单、成品、半成品、物料信息,MES系统严格按照BOM表进行物料控制,实现MES与ERP系统的集成。

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    图2 MES系统构架图

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    图3 总体流程图

责任编辑:张纯子
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