智造+零碳，四川時代入選世界經(jīng)濟論壇燈塔工廠
10月11日，繼寧德基地后，四川時代成為寧德時代第二家獲評燈塔工廠的生產(chǎn)基地。目前全球鋰電行業(yè)僅有2座燈塔工廠，均來自寧德時代。當前，電池交付即將進入TWh時代，這對企業(yè)的能源管理、制造方式、制造工藝、制造安全等均提出了挑戰(zhàn)。四川時代運用數(shù)字化智能控制技術，通過對全工序參數(shù)的感知、監(jiān)控及校驗，實現(xiàn)生產(chǎn)過程全透明可追溯，并大量運用AI技術實現(xiàn)閉環(huán)控制管理。四川時代此次加入全球燈塔網(wǎng)絡，標志著電池智能制造進入高質量發(fā)展新階段。
世界經(jīng)濟論壇指出，該工廠在寧德時代總部燈塔工廠已取得的成就之上，進一步應用人工智能，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和柔性自動化技術，實現(xiàn)生產(chǎn)線速度17%提升，優(yōu)率損失降低14%，并成為了全球首家零碳排放動力電池生產(chǎn)基地。
綠色能源管理
全域設備監(jiān)控
設備運轉是能源消耗的大戶，面對一條拉線上的數(shù)百臺設備，人工點對點操作常常顧此失彼，也無法及時響應。四川時代自主研發(fā)了CFMS系統(tǒng)，并在廠區(qū)中鋪設了超過40000個環(huán)境探測傳感器，通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）采集，全域廠房設備被100%在線監(jiān)控，它們的狀態(tài)參數(shù)都可以得到實時上傳，數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)快速交互。AI系統(tǒng)通過計算這些數(shù)據(jù)，進行節(jié)能方案的優(yōu)化，并為每臺設備量身定制最優(yōu)的運行參數(shù)。
無人智能巡檢
通過AI視覺監(jiān)控，四川時代的人工巡檢被仿生可視化巡檢替代，不僅效率得到提升，而且，智能預警功能可在設備出現(xiàn)問題前，提醒人員提前介入，最大限度避免設備故障和損失。
智能生產(chǎn)管理
5G智慧涂布
涂布工藝是電池極片制造最重要的工藝之一，需要將已攪拌好的漿料均勻地涂抹到厚度僅有幾微米的箔材上。傳統(tǒng)的涂布工藝十分依賴于人工經(jīng)驗，調試精確度只能靠產(chǎn)線工人手工操作來應對涂布工藝上的不穩(wěn)定性。四川時代開發(fā)了鋰電加工工藝閉環(huán)控制算法，對1000多種粉體和流體的各項組合參數(shù)進行建模并深度學習，實現(xiàn)箔材涂覆微米級和毫克級的精準調控，大大提升產(chǎn)品的一致性。如果生產(chǎn)中出現(xiàn)了缺陷，在線監(jiān)控功能就會及時報警，幫助員工第一時間發(fā)現(xiàn)問題。
高自動化PACK拉線
動力電池組裝的過程中，電芯需要通過螺絲鎖附以固定于電池箱內。螺絲鎖附的過程通過人工實現(xiàn)，這也導致了人工工作量大,耗時長，生產(chǎn)效率低且人工成本高。四川時代基于仿真技術和虛擬調試技術，設計了自動化程度達到80%的自動PACK拉線。熱熔自攻螺接工藝替代了螺栓鎖附人工作業(yè)，自動化設備使得螺絲高速旋轉向下打入板材中，并在板材與螺釘之間形成螺紋連接，該工藝不產(chǎn)生碎屑，螺釘不會變形且容易拆卸，工時效率得到大幅度提升。涂膠工序自動化線的導入幫助Pack拉線減少近70%作業(yè)人力，并實現(xiàn)了99.8%的涂膠優(yōu)率。
極限質量管理
質量是產(chǎn)品的生命線，四川時代應用了行業(yè)內先進的質量檢測技術，實現(xiàn)關鍵焊接工位的高精度缺陷檢測、復雜工況下卷繞缺陷檢測、高速流體狀態(tài)下前工序缺陷檢測三大突破。
四川時代憑借高精度的視覺檢測設備以及AI技術，可將焊接缺陷識別精度提升至微米級，讓針孔瑕疵也無處遁形；AI技術用于卷繞工序超高轉速、隔離膜遮擋膜片的極復雜工況，可識別極耳工藝的所有缺陷；在前工序中，許多漿料呈現(xiàn)高速流體狀態(tài)，通過高速相機以及AI深度學習，系統(tǒng)可以捕捉到材料的瞬時狀態(tài)，并準確識別缺陷。
精準安全管理
四川時代現(xiàn)已是全球規(guī)模最大的動力電池生產(chǎn)基地之一，安全防控至關重要，傳統(tǒng)的巡檢只能依靠人力，易燃區(qū)域主要采用現(xiàn)場定時定點抽檢的形式，漏檢風險較大。對此四川時代運用視頻流+AI技術，打破網(wǎng)絡、系統(tǒng)之間的屏障。通過視頻實時成像，系統(tǒng)可自動識別違規(guī)操作，例如標志牌混放、通道占用等，并進行智能標注、保存圖像等。對不同的生產(chǎn)場景，四川時代分別定制了安全防護解決方案，例如通過紅外熱成像，進行倉庫電芯集中溫度監(jiān)控、關鍵高溫工序電芯溫度監(jiān)控。
當前，電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在向數(shù)字化全面轉型，寧德時代正加速在電池設計、制造、使用、回收的全生命周期進行數(shù)字化創(chuàng)新，以應對極復雜的工藝流程、極快的生產(chǎn)速度、極高的質量要求等極限挑戰(zhàn)。作為可持續(xù)發(fā)展的燈塔工廠，寧德時代已率先將產(chǎn)品缺陷率從PPM降低至PPB。同時，寧德時代正復制敏捷、柔性的智能生產(chǎn)經(jīng)驗并在全球13家基地中進行推廣，為工業(yè)4.0下新能源產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展做出積極貢獻。
關于燈塔工廠網(wǎng)絡
全球燈塔網(wǎng)絡是一個由生產(chǎn)工廠和價值鏈組成的社區(qū)，其成員都是善于采用并整合第四次工業(yè)革命各項先進技術的世界領導者。這些燈塔工廠利用人工智能、3D打印和大數(shù)據(jù)分析等第四次工業(yè)革命技術，大規(guī)模提升效率和競爭力，轉變商業(yè)模式和推動經(jīng)濟增長，同時增強勞動力能力和保護環(huán)境 ，并推動各地區(qū)、各行業(yè)的制造商參與學習。該網(wǎng)絡是世界經(jīng)濟論壇與麥肯錫公司合作開展的項目，加入網(wǎng)絡的工廠和價值鏈由一個獨立的專家小組評選產(chǎn)生。今年，有11家新工廠加入世界經(jīng)濟論壇全球燈塔工廠網(wǎng)絡，其中有6家來自中國。