数字新时代 智造新要素丨2021锂电池数字化(大湾区)供需对接会圆满落幕!
数字化与先进技术的融合正在成为影响锂电池行业决胜能源变革大时代的关键变量,得到越来越多的企业布局和落子,但锂电池的数字化之路还荆棘遍布,有诸多难点需要产业链企业协同突破。
2021年12月29日,大东时代智库(TD)联合西门子、宇航股份举办的“2021锂电池数字化(大湾区)供需对接会”圆满落幕,来自电池、材料、装备等产业链上下游超120家企业智能制造负责人齐聚深圳,共同探索锂电池行业数字化转型之道。
西门子数字化工业软件大中华区技术副总裁李志明首先发表致辞,他表示,中国已经成为全球新能源动力电池最重要的力量,但是动力电池在飞速发展的同时,在研发创新、极限制造、智能制造的需求也越来越多,推动了新材料、新产品和新工艺以及新的自动化设备的创新,因为技术创新上很难有范本借鉴,需要通过数字化助力各种范式的创新。
宇航股份销售副总经理陈菁代表冠名商上台发言,她表示,宇航股份成立于2007年,深耕工业互联网领域十四年,多年来蝉联西门子铂金合作伙伴及“SMART Expert Partner”。在2014年锂电行业的第一个爆发期,宇航就签署了西门子在亚太地区的第一个动力电池MOM项目,从研发、工艺、仿真到整个制造全流程深度应用西门子软件,帮助比亚迪实现数字化转型。2020年,锂电行业的第二阶段爆发,宇航又非常荣幸地跟头部动力电池企业亿纬锂能牵手,实现了全球多地、多工厂一体化管控的MOM平台实施落地。
这些年,得益于与国内头部锂电池企业比亚迪和亿纬锂能等的深度合作,宇航股份得以快速发展。宇航非常荣幸能长期为锂电行业客户提供工业信息化服务,我们将继续深耕锂电行业,期待与广大客户携手共赢,助力锂电行业客户打开数字化时代转型之门。
在嘉宾演讲环节,大东时代智库(TD)创始人罗焕塔发表了《能源变革与数字转型大时代》的主题演讲,罗焕塔指出,中国拥有全球最完整的风光储产业链,核心环节均具有全球一流竞争力,对制造的要求更高,但这一领域的数字化却很薄弱。
“锂电池制造属于流程型和离散型相结合的生产方式,前段工序自动化程度较高,后段工序自动化程度还有待提升。目前,企业设备自动化率达到了60%-80%,多个业务环节实现了信息化系统的部署,部分企业实现了关键业务的集成,但还尚未能优化运转,行业正处于由第二阶段向第三阶段迈进的过程。”在与国内头部锂电池企业进行深度沟通之后,罗焕塔得出以上结论。
他进一步表示,锂电池数字化生产的四大关键技术是平台技术、数据技术、分析技术和运维技术,在深度调研了企业之后,大东时代智库(TD)预测2022年锂电池设备投资将达到高峰期(2300亿元);而数字化投入则持续增加,呈现出快速增长的趋势,到2022年,中国锂电池数字化需求规模将有望达到120亿元,到2025年,有望达到280亿元。
易鸿智能董事长王刚发表了《一体化智能装备互联互通》的主题演讲,王刚介绍,易鸿智能基于机器视觉技术,重点布局锂电池制造电芯的前工序。
王刚表示,在锂电池实际的制程中,如果能够将数据利用好,对于后工序的制造有很大的帮助,比如可以将激光模切和辊压分切上的数据进行采集,通过MES的算法进行配对,在激光模切卷绕时就可以单独将阴极和阳极配对,从而提高设备的OEE,提升整线制程优率等。
西门子数字化工业软件汽车行业技术总监张先宏在《加速动力电池研发、车辆集成和数字化制造》的主题演讲中提到,在材料降本有限情况下,通过创新制造工艺,导入数字化技术,提升产品品质、生产效率,降低缺陷率,采用数字化将复杂性转化为竞争优势。
他进一步表示,西门子锂电行业数字化完整解决方案包括以下板块:1.数字化研发——电池设计的数字化方案;2.数字化验证——电池设计的数字化验证方案;3.数字化工艺——电池生产工艺的数字化方案;4.数字化运营——电池生产的运营管理解决方案;5.智能化云生态——电池大数据与AI。西门子可以为动力电池行业的合作伙伴和客户提供设计、验证、工艺规划、制造运营、BMS、IOT、PLM全面数字化工业软件产品组合。
而在《锂电工厂数字化标准分析》的主题演讲中,吉阳智能董事长阳如坤认为,锂电工厂数字化实现路径有三个:从设备端来看,设备模块数据标准化;接口定义标准化;数据字典标准规范化。从电芯制造端来看,电芯尺寸规格标准化;制造工艺过程标准化。从数据端来看,数据获取规范化;高速及时数据中台标准;算法模型标准化。
阳如坤认为,高质量制造的本质,就是用数据化解制造过程的不确定性。当前首先要解决的就是数据标准化的问题,基于此,吉阳智能提出了涵盖制造术语定义、主数据定义、制造数据中心、数据集成、PASS平台、数据应用的锂电制造过程标准执行体系。
宇航股份副总经理李忠海在《MES是锂电工厂数字化的先锋》的主题演讲中表示,锂电制造行业的数字化转型,MES是先锋,而锂电MES系统建设重点主要有五个方面:一是标准化体系建立;二是以指标体系驱动MES系统模块建设;三是自动化设备联网,实时采集,自动控制;四是以现场精细化执行拉动业务协同能力建设;五是以精益生产理念为指导,实现IT与OT的融合。
宇航锂电MES解决方案包含了电芯段管理、PACK段管理、电芯&PACK一体化协同作业场景以及整体的业务流程方面,李忠海表示,主数据的规范化、数字化,是MES系统运行的基础。从MES项目的实施来看,MES系统的实施是一项复杂工程,要研究与MES项目实施相关的组织、流程与制度,以项目实施4大领域(项目执行、需求管控、沟通协作、知识传承)为切入点,确保项目落地。
卓高电子信息部高级经理莫德稳发表了《锂电材料的数字化应用》的主题演讲,他表示,锂电池制造过程数字化目标是高效率,品质可控,可持续降本增效,高层支持是关键,其次,需要建立业务导向数字化团队。而在业务导向上,需要具备流程思维和数据思维。业务导向数字化应用流程包括构建数字化基础(流程、标准、管理)、数据采集与存储、数据处理和挖掘、数据分析、决策处理和展示。
如何让数据说话?莫德稳认为,用数据说话,首先得让数据说话。其次,要用可视化图形作为表达方式,让数据说话;最后,实现数据的自动化处理和分析,让数据自动说话。
在下午的演讲中,埃森哲博士刘心广在《超前规划让数字化转型更高效》的主题演讲中提到当前数字化的特点,刘心广表示,数字化已经成为企业价值创造的核心推动力,是中国企业推动智能制造的独特路径。更多企业对数字化产生了直观的认识,但是数字化的平均应用停留在了“浅层”,大多数企业管理者反思数字化部署不足;此外,数字化转型是综合性的转型,绝不仅是技术的改造和升级,而应包括业务体系的优化、理念的转变、模式的创新、能力的升级。
通过对数字化转型成功企业的分析,埃森哲总结出了企业推动数字化转型的成功因素:一、战略目标引领,高层推动,确立推动数字化转型的决心和耐心;二、基于业务场景规划符合企业实际的数字化转型路径;三、梳理数据资产,建立数字化转型的数据平台基础;四、敏捷实施、快速迭代,挖掘数字化转型的业务价值;五、建立企业数字化组织和能力保障体系。基于此,提出了数字化转型三大方向:1、极致客户洞察和体验;2、基于数字化的卓越运营;3、数字驱动的新业务模式。
西门子仿真产品经理吴成涛发表了《Simcenter-新能源锂电池的仿真研发解决方案》的主题演讲,他表示,锂电池性能需求具有多样性,其中就包括锂电池具有更高的功率及能量密度、可靠性和安全性,锂电池制造商考虑性能等因素、OEM需要考虑在真实工况下的性能。以锂电池设计仿真面临的挑战来看,则主要体现在三个方面:复杂的多物理场问题,复杂的仿真模型,复杂的仿真环境。
吴成涛还介绍了西门子锂电池整体解决方案—研发数字孪生Simcenter,提供全面的多层级锂电池仿真解决方案,包括活性材料研发、电芯设计、生产工艺、电池整包系统集成及性能预测,复杂的电池系统开发。
国轩高科信息部经理李单福在《数字化工厂建设及数字化转型思考》的主题演讲中首先提到了锂电池行业五大特殊性:1、新型行业,大部分设备为非标设备,标准化差,精度不一;2、既有流程制造又有离散制造:合浆至制片是流程,组装至后是离散;3、既有物理反应,又有化学反应:前面工序是物理,后面工序是化学;4、制程工艺复杂,制造周期长,工艺参数多;5、产量高,单电池数据量大,日数据并发量大。因此,传统的MES很难满足锂电行业的需求。
李单福还透露了国轩高科的四大数字化转型路径:1、业务全面数字化。公司业务流程的IT系统覆盖度达到100%。2.业务数据可视化。电池网监控、运营、制造、质量、研发项目、人力等数据可视化。3、关键应用拉通。售后服务系统、制造质量系统、研发系统和电池网监控系统数据拉通。4.数字初步业务化。通过大数据的技术,初步实现数据来驱动业务决策。
Mendix资深技术顾问于澎发表了《新能源 新科技 新交付》的主题演讲,于澎首先介绍了能源的发展历史,并提到,在第四次能源革命的当下,最能实现落地的就是汽车的电动化,而Mendix 定位为统一的数字软件交付平台,帮助企业把自己的工厂搬到手机上、微信上。
据于澎介绍,Mendix的技术先进性体现在六个方面:1、可视化开发方法;2、云原生;3、多端体验;4、数据集成。5、人工智能。6、智能流程自动化。可以做以下几个事情:人机交互业务、复杂核心业务、效率提升业务以及创新业务。
容百科技数字化推进中心总经理王川在《锂电正极材料的数字化转型思考》的主题演讲中表示,数字化时代,锂电正极材料企业所处的宏观环境和微观环境都发生了重大变化,对企业的业务提出了新的要求,容百科技通过数字化探索,总结出了“三步走”发展路径及“新一体化”战略,“三步走”即数字化转型的三个阶段:第一步是经营好一个企业:第二步是经营好一个产业;第三步是经营好一个产业集群。目前容百科技正处于从第一步到第二步走的阶段。他重点提到,数字化转型是容百战略达成、追求卓越的必然选择。
对于锂电正极材料行业数字化的思考,容百科技提出了“1531“战略,即:1个整体公司数字化战略、5个核心价值流、3个关键支撑以及1个面向未来的关键能力。并总结出了锂电新材料行业数字化转型思考:1、以支撑业务成功为目标,分层次进行开展;2、对内:围绕制造业三大价值流,全面建设智能工厂、智能产品。3、对外:通过数字孪生实现锂电行业生态协同、价值共享。
宇航股份资深技术顾问许光发表了《锂电行业制造产品生命周期管理PLM应用研究》主题演讲,主要内容包括:1.全流程的需求驱动的协同研发;2.结构化的多专业研发协同;3.闭环的设计/验证协同;4.结构化的设计/制造协同;5. 协同研发的安全性保障。宇航股份联合西门子共同打造的PLM解决方案,通过搭建PLM管理平台的核心与基础,构建企业数字化产品研发平台环境,完善与优化产品研发管理体系建设,帮助锂电行业客户加快技术创新。
许光还总结了PLM系统在电池行业的应用研究经验:管理来自用户的需求,驱动产品研发,并实现全过程跟踪与追溯;从始至终的数据的唯一源头管理,建立一体化的企业知识体系,奠定产品研发的基础;在PLM系统的安全管理下,实现产品研发过程、数据、知识的安全性与有序性。
珠海冠宇MES负责人余可强在《锂电池工厂IOT》的主题分享中表示,锂电池IOT基于5G网络,通过端计算网关实现工厂各类小批量、多品种设备的接入及适配,保障各类设备稳定联入网络,实现设备一张网。
其价值体现在以下这些方面:实时监控设备运行信息,同时为优化设备生产管理的相关指标,提供科学可靠的一线设备数据来源;全方位保留和记录设备基础信息、运行记录、参数趋势、故障维修、维保计划、损失分析等设备的综合指标,保证设备数据具有详尽的可追溯性;作为管理者对工厂设备的综合分析平台,通过设备不同管理指标间的敏捷的联动分析,快速帮助管理者挖掘和发现设备管理的问题,并提供优化方向;分析工厂现场的损失来源,优化设备的综合使用效率OEE;综合故障发生频率、故障影响程度等指标分析,促进设备管理部门由被动维修转化为主动改进设备维保效率,提升生产连贯性等。
中德睿博士石志年在《如何让数据产生价值-汽车&新能源行业实践分享》的主题演讲中提到,大数据对制造业的作用,体现在五个方面:1、实现数字化智能化管理;2、用计算机自动采集和存储代替人工;3、利用大数据快速分析问题和解决问题;4、通过大数据建模以及对模型进行迭代优化;5、发现新规律及萃取新知识。
他同时指出,大数据在制造业中应用的基础条件有三个:1、有相对完善的管理体系和流程体系;2、以小数据为基础应用大数据;3、需要有一定的数据挖掘能力。
此次供需对接会达成共识的是:在能源变革时代,锂电数字化的重要性已经越来越凸显,企业只有拥抱变化,积极探索,勇于创新,才能赢得未来!
宇航股份基于西门子数字化工业软件整体解决方案,针对新能源电池制造的不同的生产要求,构建了集研发设计、数字化工艺和验证、数字化制造运营、可追溯性、生产控制和企业级系统集成功能于一体的完整数字化解决方案,现已成功推出动力电池电芯生产MES解决方案、锂电池PCAK生产MES解决方案、新能源电池材料生产MES解决方案、锂电池仓储管理WMS解决方案、新能源动力电池PLM解决方案、数据采集与设备联网解决方案、新能源电池仿真研发解决方案等一系列数字化企业解决方案。
宇航携手西门子共同助力锂电产业链企业加速动力电池研发、车辆集成和数字化制造,通过结构化、模型化、可视化、全要素、数字化连续传递,实现数据驱动,助力锂电行业企业构建数字工厂,实现智能制造。