储能锂电池链主型“未来工厂”的“瑞浦实践”

2024-01-01 00:00:00
信息化建设 2024年4期
关键词:工厂管控智能化

瑞浦“未来工厂”不仅实现生产精益化、设备自动化、管理信息化、人员高效化的目的,同时,构建了数据互联互通和系统集成应用的企业大脑,还发挥龙头企业作用,推动产业智能化改造升级,实现储能产业高质量发展

近年来,随着能源结构的转型和“双碳”目标的推进,储能赛道发展日趋火爆。瑞浦兰钧能源股份有限公司(下称“瑞浦能源”)作为储能领域的新势力,是浙江省最大的锂离子电池制造企业。瑞浦能源以“智能制造”和“数字化管控”为核心理念,探索建设瑞浦兰钧动力及储能锂离子电池链主型“未来工厂”(下称“瑞浦‘未来工厂’”),通过对设备、工艺技术、人员、物流、环境和信息等多因素的有机协调,实现生产精益化、设备自动化、管理信息化、人员高效化的目的。同时,充分应用新一代信息技术,构建数据互联互通和系统集成应用的企业大脑。推进数字化设计、智能化生产、绿色化制造、安全化管控、数字化管理等能力建设,以及个性化定制、网络化协同和服务化延伸等模式创新,提升企业综合效益和竞争力,实现高质量发展。

降本增效,构建以物联网为核心的“未来工厂”

瑞浦“未来工厂”以锂电能源多品种多批量生产场景为方向、以典型行业国产化柔性加工线为背景,研究离散制造业全生命周期的智能制造技术,构建以物联网为核心的“未来工厂”架构,开发基于行业的人工智能大数据分析软件以及智能数据感知、采集和处理硬件,通过信息融合、工业大数据的智能建模与分析、全流程智能协同优化控制、知识自动化驱动的智能优化决策等手段,获得最优的生产工艺参数和生产效率,实现复杂环境识别、人机交互、设备在线诊断、产品质量实时控制等功能。

“‘未来工厂’按照新能源制造工艺进行布局改造,从加工、焊接、涂装、装配到入库整个流程按照自动化、透明化、数字化、智能化为方向进行设计规划。”瑞浦“未来工厂”项目相关负责人介绍道。在设备自动化方面,大量采用自动化设备、积极探索自动装配工艺、在物料输送及仓储上使用自动化立体仓库和AGV进行配送及仓储管理。在信息化方面,以PLM、MES、ERP信息化系统为上层架构,以自动化制造设备、自动化输送设备、自动化存储设备为底层基础,实现设计、计划、排产、生产、检验的全流程数字化、透明化、及时化,通过工业通信网络将系统、设备、产品、人员之间实现高度的信息互联互通,并将相关信息有效集成。

“通过‘未来工厂’建设,实现了生产效率提高19.5%、能源利用率提高56%,企业运营成本降低42.3%、产品研制周期缩短33.3%、产品不良品率降低23.52%。”瑞浦“未来工厂”的建设成果已经得以数字化的呈现。

不仅如此,瑞浦能源创新通过建设面向锂电产品的一体化信息系统,实现数据采集和智能决策功能,可以对涉及锂电池产品生产过程的关键系统节点和装备接口进行精准的采样和大数据积累分析,实现对温度、精度、组串式等多维度自主开发的电池管理系统(BMS)硬件和软件提供最强大脑数据支撑。同时,基于历史大数据的实时监测、分析和多年的研发积累,瑞浦能源成功解决了最具威胁的高压击穿失效问题,成功实现了电网高压技术与动力失效模式的跨领域技术融合。

协同共生,推动产业智能化改造升级

根据浙江省发布的《“未来工厂”建设导则》显示,协同共生链主型“未来工厂”是以产业链链主企业和关键环节企业为主建设,具备产业链协同共生的特征。链主型“未来工厂”应建有产业链供应链协同平台,面向产业链上中下游企业提供专业化服务,实现强链补链,并带动大中小企业融通发展。瑞浦能源计划总投资50亿元以上,建立拥有电极制造、电芯装配、化成等多个关键工序的锂离子电池智能制造“未来工厂”;并依托“未来工厂”,在加快转型升级、增强行业竞争力的同时有效带动产业链和产业群内的企业实现数字化转型、协同化创新和智能化升级,发挥龙头企业作用,推动产业智能化改造升级提供借鉴的重要价值。

瑞浦能源基于柔性加工生产线的“未来工厂”,以智能工艺装备为基础,以自动高效生产线为体现、以MES管控为核心、以人—信息—物理系统(HCPS系统)为支撑、以大数据分析为扩展的全面集成的工业大数据综合技术平台,实现自下而上的执行状态采集、数字化管控系统的智能决策、作业指令下发的闭环控制,支持以多品种变批量订单及其工艺流程为驱动的从物料到产品的全过程管控,以计划排产与动态调度、精益自动物流配送与控制、产品质量实时精准监控、数字化生产履历追溯为核心的涵盖计划进度、物流执行、质量管控与追溯的全业务协同,形成有序、协调、可控和高效的智能制造新模式。

如今,瑞浦能源打通了采购、研发、制造、营销、运维全价值链各环节、各要素的数据流、信息流,大幅提高了公司智能制造及智慧管理的整体水平;构建了实时集成的信息管理平台,实现公司财务与业务的一体化集中管理,为生产经营关键绩效指标(KPI)提供实时、准确性的决策分析数据,适应企业不断提升发展;研发和测试了5G在智能制造、智能车辆(AGV)控制、智能物流整体解决方案等多方面的应用场景,推动智能物流的快速转型,提高物流运行效率30%,降低安全事故95%以上。同时,依托统一数据平台,大幅提高计划准确性,BOM准确性由原来的60%提高至98%,客户、供应商信息准确率提高至98%,各产品线原材料短缺率由32%降为7%,相关物料基础数据准确率提高至98%,各类物料库存准确率由52%提高至99%,各产品线车间生产余料平均减少85%,关联公司间计划准确率提高23%,达到减少浪费、降低库存的目的。

“‘未来工厂’的建成,实现了数字化设计、智能化生产、数字化管理、绿色化制造、安全化管控、个性化定制、服务化延伸水平不断提升。”项目相关负责人说。目前,瑞浦“未来工厂”已形成26GWh的年产能,未来达产后,将实现产值达150亿元以上且低成本、高效、高质、绿色的生产目标。

(本文由瑞浦兰钧能源有限公司供稿)

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