超威创元:闭环全生命周期新能源汽车锂电池绿色智能制造模式

时间:2017-03-13 17:26来源:电池联盟 作者:王杰
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2017年3月1日由电池联盟、中国电子节能技术协会电池专业委员会主办,中国电器工业协会、中国高科技产业化研究会、中国电子节能技术协会、北京理工大学支持,佛山市金银河智能装备股份有限公司协办的大型公益“绿色能源·智能制造”暨动力锂电池技术进展与智能装备升级应用论坛上,超威创元企管总监杜文龙分享了《闭环全生命周期新能源汽车锂电池绿色智能制造模式》的精彩报告,以下是根据速记整理的文字,未经本人审核,仅供参考。
 
大家好,我汇报的题目是新能源汽车锂电池闭环全生命周期绿色智能制造模式。之所以叫做模式,而不叫做工厂,是因为已经跨出了制造工厂的范围。接下来请看详细的情况。
    所谓智能制造,在智能制造2025规划里面已经给出明确含义,信息通讯技术与先进制造技术与四个环节即设计、生产、管理、服务的融合,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自实行等功能的新型生产方式。
    智能制造2025明确提出上升为国家战略,在智能制造绿色发展这五大目标下面,我们看到有节能和新能源汽车这样一个领域,这是我们发展的新机遇,而创元做动力锂电池已经有一段历史了。
    2016年国家工信部启动了智能制造综合标准化与新模式应用项目,为新能源汽车包括动力锂电池以及设备集成商带来一个新的机遇。创元的智能化工厂是这样构成的,管理层角度有集团总部、生产的数据执行和制造大数据中心,还有生产指挥中心、网络终端,通过这样一个媒体直接到客户端,形成了一个企业互联网网络平台。第二个层面是控制层。是以MES为核心的调度和控制,这里的交叉至少实现的功能是把这些控制管理层都要统一对接起来。作业层把所有的工序能够通过其中的对接软件,目前流行的主要还是MES,都能够进行实时数据采集、控制和分享以及智能的反应和控制。现在国内很多设备,上午阳总讲到,一方面和这些软件控制的对接有难度,另外一方面不愿意打开自己的通道,如果建设一个智能制造的厂内生产产线,一定和MES或者你选定的其他领域控制软件直接对接,否则实现不了,如果中间搭桥的话,这个效率会非常差。
    智能制造的前后环节。第一个实际是原材料的选择。起源于追溯。前面数据的采用和控制是一个反响追溯的基础,如何实现里面有很多的细节。第二个是研发,我们在做法上没有更新的东西,主要的做法就是仿真。仿真最大的好处是可以节省很多时间过程,节省时间成本,节省很多原材料,节省很多人为在研发、设计过程中的不确定性。仿真所做出来的是按照你设定的程序严格进行设计能力,所以会节省很多东西。生产制造过程,在这些流程里面,在各个设备环节要首先实现作业自动化,然后是数据采集、控制和反应的自动化,刚才孟总谈到他们全自动设计线,我印象很深,我一直在力求寻找做一条全自动的能够和MES或者其他软件直接对接的整线自动化,但实际上国内我好象一直没有找到,包括跟某著名厂家提了三次追求,最后没有拿到方案,如果孟总这边能够实现,包括刚才说不合格是自动报警的,我觉得还是非常理想的。这样的线上,首先一个前提就是每一个设备和你的管控系统一定是直接接口。国内现在某一环节的设备把所有厂家都拿出来也不见得能够完全达到要求,当然一些设备环节可能做得更好一些,我们有合作厂家,做的项目暂时不方便在这里透露,但是能够看到过国内一些设备厂家在并购的过程中前环节、后环节加以并购,这一段上利用他们的优势就可以解决他们的问题。目前国内的总体水平是整段自对化相对成熟。记得2013年我们采购设备整段自动化不够成熟,还不敢买得太多,可能实验室可以利用。
    我们采用的是MES监控。库存、质量、计划协调、制造过程、生产管理和成品控制,通过这些过程达到与我们的最终目的衔接。过了制造这一关,这里我们有一点创新。DI—BMS系统是创元经过五六年的规划设计到开发到应用到反馈到完善,能够把全程的情况监控、自动反馈以及与对客户服务结合起来。举一个简单例子来说,这个电池现在跑到哪一台车上,跑到什么地区,工况如何,甚至速度如何,还有某一块电池或者某一块电池包下一次的检修时间是什么时候等等,都有一个监控,也是大数据的前提。这里做到两个方面,一个是集中的监控,这一张照片是试验线大概100台一直在线的实时监控屏,就在我们的展厅里,大家有机会到创元指导工作的话,可以带大家看一看。这是我们开发的APP,在这个系统里还是适用,但是有一个里面还是适用。大家知道电动车之前是电动自行车,我们2010年开始做电动自行车的电池,做得很成熟。我们开发了一款智能电池包,直接使用到APP,通过创元专门的销售公司北京曼威,尽管批量运用的量不是特别大,但是相对比较成熟。还有外包式服务,也是我们的一个特点。外包式服务现在单独做了一个公司,实际由锂电的后端做专业服务。从回收一直拆借到原材料我们都有专业的这样一个做法。最后电池服务的APP移动,这一段正在尝试。
    从电池回收的环节,这个模块是我们的一个基本单元,后面的模块实际也是一样。我们后面简称“一度电”模块,大约1.08千瓦时,我们叫做一度电模块。这是一个标准化模块,这个模块可以组成电池包直接供一次的使用,也可以在回收以后,重新组成电池包,在这种梯度利用的模式里边,它的基本单元就是这一度电模块,不再进行拆借,跟其他的模式不一样。基本的模块可以直接用于EB,可以直接用用于EV。EV使用过程中可以通过回收的这样一个过程再应用到EB或者应用到储能。应用到这里之后,最后的环节把它变废,然后拆借后的材料再进入原材料工厂。从原材料使用一直到拆借回收再变成原材料,这是一个闭环。关键零部件,然后到关键材料,再到电芯,再到电池包,然后到整车,一直到服务运营,这是一个全生命周期的管控,是全过程的。服务公司是专业化的。
    综述起来,有这样几个特点,第一个是绿色,从仿真设计、减少能耗、提高合格率和一致性方面都是绿色的,梯度循环利用、回收无害化处理也是绿色的。第二个是智能,自动化作业、智能控制、信息自动化集成和储存追溯。第三个是闭环。第四个是全生命周期。
    主要是这些内容,谢谢大家!
 
(责任编辑:王杰)
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