瑞浦“未來工廠”不僅實現生產精益化、設備自動化、管理信息化、人員高效化的目的,同時,構建了數據互聯互通和系統集成應用的企業大腦,還發揮龍頭企業作用,推動產業智能化改造升級,實現儲能產業高質量發展
近年來,隨著能源結構的轉型和“雙碳”目標的推進,儲能賽道發展日趨火爆。瑞浦蘭鈞能源股份有限公司(下稱“瑞浦能源”)作為儲能領域的新勢力,是浙江省最大的鋰離子電池制造企業。瑞浦能源以“智能制造”和“數字化管控”為核心理念,探索建設瑞浦蘭鈞動力及儲能鋰離子電池鏈主型“未來工廠”(下稱“瑞浦‘未來工廠’”),通過對設備、工藝技術、人員、物流、環境和信息等多因素的有機協調,實現生產精益化、設備自動化、管理信息化、人員高效化的目的。同時,充分應用新一代信息技術,構建數據互聯互通和系統集成應用的企業大腦。推進數字化設計、智能化生產、綠色化制造、安全化管控、數字化管理等能力建設,以及個性化定制、網絡化協同和服務化延伸等模式創新,提升企業綜合效益和競爭力,實現高質量發展。
降本增效,構建以物聯網為核心的“未來工廠”
瑞浦“未來工廠”以鋰電能源多品種多批量生產場景為方向、以典型行業國產化柔性加工線為背景,研究離散制造業全生命周期的智能制造技術,構建以物聯網為核心的“未來工廠”架構,開發基于行業的人工智能大數據分析軟件以及智能數據感知、采集和處理硬件,通過信息融合、工業大數據的智能建模與分析、全流程智能協同優化控制、知識自動化驅動的智能優化決策等手段,獲得最優的生產工藝參數和生產效率,實現復雜環境識別、人機交互、設備在線診斷、產品質量實時控制等功能。
“‘未來工廠’按照新能源制造工藝進行布局改造,從加工、焊接、涂裝、裝配到入庫整個流程按照自動化、透明化、數字化、智能化為方向進行設計規劃。”瑞浦“未來工廠”項目相關負責人介紹道。在設備自動化方面,大量采用自動化設備、積極探索自動裝配工藝、在物料輸送及倉儲上使用自動化立體倉庫和AGV進行配送及倉儲管理。在信息化方面,以PLM、MES、ERP信息化系統為上層架構,以自動化制造設備、自動化輸送設備、自動化存儲設備為底層基礎,實現設計、計劃、排產、生產、檢驗的全流程數字化、透明化、及時化,通過工業通信網絡將系統、設備、產品、人員之間實現高度的信息互聯互通,并將相關信息有效集成。
“通過‘未來工廠’建設,實現了生產效率提高19.5%、能源利用率提高56%,企業運營成本降低42.3%、產品研制周期縮短33.3%、產品不良品率降低23.52%。”瑞浦“未來工廠”的建設成果已經得以數字化的呈現。
不僅如此,瑞浦能源創新通過建設面向鋰電產品的一體化信息系統,實現數據采集和智能決策功能,可以對涉及鋰電池產品生產過程的關鍵系統節點和裝備接口進行精準的采樣和大數據積累分析,實現對溫度、精度、組串式等多維度自主開發的電池管理系統(BMS)硬件和軟件提供最強大腦數據支撐。同時,基于歷史大數據的實時監測、分析和多年的研發積累,瑞浦能源成功解決了最具威脅的高壓擊穿失效問題,成功實現了電網高壓技術與動力失效模式的跨領域技術融合。
協同共生,推動產業智能化改造升級
根據浙江省發布的《“未來工廠”建設導則》顯示,協同共生鏈主型“未來工廠”是以產業鏈鏈主企業和關鍵環節企業為主建設,具備產業鏈協同共生的特征。鏈主型“未來工廠”應建有產業鏈供應鏈協同平臺,面向產業鏈上中下游企業提供專業化服務,實現強鏈補鏈,并帶動大中小企業融通發展。瑞浦能源計劃總投資50億元以上,建立擁有電極制造、電芯裝配、化成等多個關鍵工序的鋰離子電池智能制造“未來工廠”;并依托“未來工廠”,在加快轉型升級、增強行業競爭力的同時有效帶動產業鏈和產業群內的企業實現數字化轉型、協同化創新和智能化升級,發揮龍頭企業作用,推動產業智能化改造升級提供借鑒的重要價值。
瑞浦能源基于柔性加工生產線的“未來工廠”,以智能工藝裝備為基礎,以自動高效生產線為體現、以MES管控為核心、以人—信息—物理系統(HCPS系統)為支撐、以大數據分析為擴展的全面集成的工業大數據綜合技術平臺,實現自下而上的執行狀態采集、數字化管控系統的智能決策、作業指令下發的閉環控制,支持以多品種變批量訂單及其工藝流程為驅動的從物料到產品的全過程管控,以計劃排產與動態調度、精益自動物流配送與控制、產品質量實時精準監控、數字化生產履歷追溯為核心的涵蓋計劃進度、物流執行、質量管控與追溯的全業務協同,形成有序、協調、可控和高效的智能制造新模式。
如今,瑞浦能源打通了采購、研發、制造、營銷、運維全價值鏈各環節、各要素的數據流、信息流,大幅提高了公司智能制造及智慧管理的整體水平;構建了實時集成的信息管理平臺,實現公司財務與業務的一體化集中管理,為生產經營關鍵績效指標(KPI)提供實時、準確性的決策分析數據,適應企業不斷提升發展;研發和測試了5G在智能制造、智能車輛(AGV)控制、智能物流整體解決方案等多方面的應用場景,推動智能物流的快速轉型,提高物流運行效率30%,降低安全事故95%以上。同時,依托統一數據平臺,大幅提高計劃準確性,BOM準確性由原來的60%提高至98%,客戶、供應商信息準確率提高至98%,各產品線原材料短缺率由32%降為7%,相關物料基礎數據準確率提高至98%,各類物料庫存準確率由52%提高至99%,各產品線車間生產余料平均減少85%,關聯公司間計劃準確率提高23%,達到減少浪費、降低庫存的目的。
“‘未來工廠’的建成,實現了數字化設計、智能化生產、數字化管理、綠色化制造、安全化管控、個性化定制、服務化延伸水平不斷提升。”項目相關負責人說。目前,瑞浦“未來工廠”已形成26GWh的年產能,未來達產后,將實現產值達150億元以上且低成本、高效、高質、綠色的生產目標。
(本文由瑞浦蘭鈞能源有限公司供稿)