宇航股份许光:锂电行业PLM应用研究
12月29日,在由大东时代智库(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”上,宇航股份PLM技术总监许光发表了《锂电行业PLM应用研究》主题演讲。
宇航股份PLM技术总监许光
许光首先提到,要实现智能制造,不能只上硬件设备,还得做信息化方面的工作。不同于传统制造业有迹可循,新能源锂电池必须得从研发开始,再到工艺、制造,最后到交付。
许光此次分享,主要从虚拟产品在前端的产品验证及大研发端的应用方面来谈PLM系统与PLM对于企业的作用及应用关系,并分为五方面进行阐述。
第一点是全流程的需求驱动的协同研发:经过多年的发展,企业的管理模式已从单一化演变成系统化,但要完成系统化,研发要走向相应的系统化研发,需要将客户需求、市场需求统一记录及管理起来。该如何统一记录、管理,则需要通过PLM系统从需求端集中起来,再实现结构化的管理以及对需求的跟踪区分,并做到实时变更、可追溯等等。
再以需求端去保证研发的输入正确性、可追溯性,然后通过系统化管理去把需求的性能、安全性等方面去做分解,形成结构化的需求管理,再分发到各个领域,如设计、仿真、工艺。从而达到实现参数输入后可进行产品理论设计、仿真、工艺造出的产品,可验证其安全性、正确性、质量要求的目的,如果过程出现问题,可找到相应原始需求,并及时做出改进,形成良性循环反馈。
第二点是结构化的多专业研发协同:比起机械、电器等行业来说,锂电行业的研发涉及专业及研发的方向也更多。举个比较典型例子,例如像派克的设计、电芯的设计等这些不同专业、部门的设计,我们怎么去实现相应的协同操作,比如数据共享、设计流程等等。对此,我们可以基于PLM系统的知识去实现,比如说系统中任务到不同部门、不同专业进行分解,以及在不同部门之间进行传递等,都可以通过PLM系统去实现多专业之间的跨专业协同,达到派克设计、赛尔设计、电芯设计之间各不干扰又能数据互通,最后将相应的设计成果,通过PLM体系集中,形成一套完整的体系传达到管理端、采购端等部门。
而且,PLM系统内不同专业设计、BOOM结构、属性的管理、协同、划分,可视化功能,可有效支撑企业去进行基于结构化管理数据以及包括产品研发的全方位管理。
第三点是闭环的设计/验证协同:锂电企业做电芯设计、派克设计等设计的时候,都需要做相应的验证,确保产品质量及正确性,从PLM管理的角度来看,仿真验证是研发领域不可或缺的一部分。
相比以前大多靠人力验证阶段,我们现在可以基于PLM系统,将电芯设计、赛尔设计、派克设计等全部集中在PLM系统内,形成体系化管理,并建立满足仿真工具流程化应用集成环境,实现真正的设计与仿真的协同工作。而且,在PLM系统统一协同下,有效利用设计模型及数据,实现统一环境下的锂电池产品结构、流体、热、电化学等不同的学科的协同仿真分析。
第四点是结构化的设计/制造协同:在产品设计完毕后,进入制造阶段,未曾系统化的交付流程非常复杂繁琐,而通过PLM系统则可结合工厂形成一套完整的交付流程:在PLM系统中,基于3PR结构化工艺:Product(产品)+Process(工艺)+Plant(工厂)+Resouce(制造资源),再以BOP(Bill of Process-工艺清单)的方式将产品、工艺、工厂和制造资源完美连接,BOP包含了工艺、质量、生产规划等信息,从而达到一个高效交付过程。
最后,许光进一步介绍,PLM不是完全敞开式的协同研发系统,在提升协同能力的同时,安全性也有所保障,管理人员可以通过在PLM系统下统一管理数据的访问控制,如针对一个完整的PACK-设计BOM,PACK人员只能访问PACK自有的对象,不能访问CELL数据对象、设计师可以查看设计数据,包括数模/图纸/物料属性等,物料员只能查看物料对象及其属性、根据企业的组织部门/角色/人员及其在电池产品研发过程中的职责,定义其访问权限等方式来保证数据的安全性。