锂电池公司的智能升级之路

市场高速发展呼唤MES系统

 

深圳市天圳自动化技术有限公司是一家专业从事生产过程自动化控制系统、管控一体化系统、生产制造信息化系统与柔性自动化非标产线建设的综合型自动化公司，为国家级高新技术企业，深圳市高新技术企业。在天圳自动化总经理杨俊看来，动力电池企业质量要求高，产品生产全过程需要完整质量追溯链。虽然目前部分动力电池企业拥有先进的生产设备，但实际生产管理复杂，涉及的设备种类繁多，工艺水平和管控水平将直接影响产品品质。特别是随着国内产能扩增过快，国家出于对产业、环保的综合考虑，对成品电池的生产工艺水平提出了越来越高的要求：降低制造成本，细化产品精度，提升产品品质等等。

 

然而这对动力电池企业而言，却绝非易事。传统的动力电池生产过程中，存在一些问题制约着产品品质和生产管理的进一步提高。以天圳进行的某知名锂电池企业信息化建设为例，就存在着计划排产方面，缺乏系统化的排产工具；在电芯生产、PACK生产等生产工艺环节上缺乏工艺数据数字化、智能化；在生产设备方面，设备加工参数、检测设备的质量数据难以便捷采集、数据
 

牵手研华寻找MES实施最优解

 

在对客户生产流程、数据流程进行梳理后，天圳认为客户生产核心的数据关注点主要包括：过程参数记录；设备采集参数记录；各生产工艺环节工单执行情况比如工艺信息、BOM信息、上料记录、品质结果确认以及对电芯-模组-PACK组装等进行全生产过程数据管理。实现对线边库存、物料查询、派发、退返、预警等功能。对于电池制造的关键材料，比如浆料，铜箔，铝箔等还需进行全面追溯，达到对仓储环节的透明化。

 

“这需要底层自动化厂商的全线产品支持，以实现设备与数据的贯通。”杨俊介绍天圳首先想到的就是研华科技，在经过和研华的详细讨论后，天圳认为客户不仅需要建立一套PACK4.0智能调度控制系统，满足对生产的产品类型及各工序设备机台进行智能调度，还需对整个生产现场进行智能监控以及异常情况预警的通知。考虑到客户的网络通讯的设备数量多、数据量大以及操控的实时响应的需求，天圳决定在全网配置时采用千兆网络传输方案，在车间配置了5套数据采集网关（包括一台研华小型工控机UNO-2473G-J3AE和一台上架式4光24电全千兆宽温交换机EKI-7428G），将所有通讯的控制设备分为5个网段，分别连接现场的控制设备，实现快速组网、数据采集、协议转换、远程控制等功能，同时与中控室的数据采集服务器实现无缝通讯对接。

 

在中控室的数据采集服务器上，内装研华WebAccess组态软件（含数据库软件），作为车间的数据采集系统平台。WebAccess软件不仅具有强大的功能，开放性，同时具备强大的驱动支持能力并且目前支持超过450种PLC连接与驱动。可用于同上层数据整合，并同时具备丰富便捷的绘图功能，大大缩短了程序员开发周期。

 

在分选区、点焊包膜区、锁模区天圳分别配置了一台65"液晶屏，直接连接到现场的UNO数据网关作为现场的生产看板，显示生产与设备的相关信息。

 

在生产物流上，天圳通过AGV调度中心连接到中控室核心交换机，实现与总控调度系统的快速稳定通讯。总控调度中心采集到各工艺设备上料请求指令后，通知AGV调度中心调配相应的AGV小车上料。

 

有的放矢打开智能化生产新局面

 

在经过5个月有条不紊的项目实施后，如今客户的MES系统运行稳定，各功能模块都已经按照预期目标发挥着作用。谈到MES上线为客户带来的直观收益，杨俊认为主要包括减员、提质、促管、增效四大方面。

 

“最直观的改变体现在解放劳动力上。”杨俊介绍通过MES的应用使客户生产现场的信息化、自动化能力大大提升，整个生产过程的信息流能得到及时、快速的传递，根据上线后的数据对比，MES的应用使产线减员达到30%以上。

 

在提升生产质量上，杨俊表示通过WebAccess平台，管理人员在中控室即可集中管控调度，实现工序级的准时配送，提高仓库与车间的协同能力，并且每道工序都包含质量检测，加强质量管控，提高质量水平。

 

在管理层面，借助生产现场看板，对生产情况及时发布，使企业生产过程更加清晰，以生产数据为基础形成生产报表也为管理层分析决策提供了支持。

 

最后，杨俊表示通过高级自动排产使客户订单响应速度、生产过程、产品交付速度也大幅度提高，降低了生产成本与仓储成本，提高了企业的竞争力。