智造+零碳，四川時(shí)代入選世界經(jīng)濟(jì)論壇燈塔工廠
10月11日，繼寧德基地后，四川時(shí)代成為寧德時(shí)代第二家獲評(píng)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(shí)代。當(dāng)前，電池交付即將進(jìn)入TWh時(shí)代，這對(duì)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(shí)代運(yùn)用數(shù)字化智能控制技術(shù)，通過對(duì)全工序參數(shù)的感知、監(jiān)控及校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程全透明可追溯，并大量運(yùn)用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制管理。四川時(shí)代此次加入全球燈塔網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)志著電池智能制造進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段。
世界經(jīng)濟(jì)論壇指出，該工廠在寧德時(shí)代總部燈塔工廠已取得的成就之上，進(jìn)一步應(yīng)用人工智能，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和柔性自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)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(dòng)力電池生產(chǎn)基地。
綠色能源管理
全域設(shè)備監(jiān)控
設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是能源消耗的大戶，面對(duì)一條拉線上的數(shù)百臺(tái)設(shè)備，人工點(diǎn)對(duì)點(diǎn)操作常常顧此失彼，也無法及時(shí)響應(yīng)。四川時(shí)代自主研發(fā)了CFMS系統(tǒng)，并在廠區(qū)中鋪設(shè)了超過40000個(gè)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(shè)備被100%在線監(jiān)控，它們的狀態(tài)參數(shù)都可以得到實(shí)時(shí)上傳，數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)快速交互。AI系統(tǒng)通過計(jì)算這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行節(jié)能方案的優(yōu)化，并為每臺(tái)設(shè)備量身定制最優(yōu)的運(yùn)行參數(shù)。
無人智能巡檢
通過AI視覺監(jiān)控，四川時(shí)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(yù)警功能可在設(shè)備出現(xiàn)問題前，提醒人員提前介入，最大限度避免設(shè)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(yàn)，調(diào)試精確度只能靠產(chǎn)線工人手工操作來應(yīng)對(duì)涂布工藝上的不穩(wěn)定性。四川時(shí)代開發(fā)了鋰電加工工藝閉環(huán)控制算法，對(duì)1000多種粉體和流體的各項(xiàng)組合參數(shù)進(jìn)行建模并深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)箔材涂覆微米級(jí)和毫克級(jí)的精準(zhǔn)調(diào)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(huì)及時(shí)報(bào)警，幫助員工第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題。
高自動(dòng)化PACK拉線
動(dòng)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(nèi)。螺絲鎖附的過程通過人工實(shí)現(xiàn)，這也導(dǎo)致了人工工作量大,耗時(shí)長，生產(chǎn)效率低且人工成本高。四川時(shí)代基于仿真技術(shù)和虛擬調(diào)試技術(shù)，設(shè)計(jì)了自動(dòng)化程度達(dá)到80%的自動(dòng)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(dòng)化設(shè)備使得螺絲高速旋轉(zhuǎn)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(huì)變形且容易拆卸，工時(shí)效率得到大幅度提升。涂膠工序自動(dòng)化線的導(dǎo)入幫助Pack拉線減少近70%作業(yè)人力，并實(shí)現(xiàn)了99.8%的涂膠優(yōu)率。
極限質(zhì)量管理
質(zhì)量是產(chǎn)品的生命線，四川時(shí)代應(yīng)用了行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的質(zhì)量檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵焊接工位的高精度缺陷檢測、復(fù)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(shí)代憑借高精度的視覺檢測設(shè)備以及AI技術(shù)，可將焊接缺陷識(shí)別精度提升至微米級(jí)，讓針孔瑕疵也無處遁形；AI技術(shù)用于卷繞工序超高轉(zhuǎn)速、隔離膜遮擋膜片的極復(fù)雜工況，可識(shí)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(jī)以及AI深度學(xué)習(xí)，系統(tǒng)可以捕捉到材料的瞬時(shí)狀態(tài)，并準(zhǔn)確識(shí)別缺陷。
精準(zhǔn)安全管理
四川時(shí)代現(xiàn)已是全球規(guī)模最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)基地之一，安全防控至關(guān)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(shí)定點(diǎn)抽檢的形式，漏檢風(fēng)險(xiǎn)較大。對(duì)此四川時(shí)代運(yùn)用視頻流+AI技術(shù)，打破網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)之間的屏障。通過視頻實(shí)時(shí)成像，系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別違規(guī)操作，例如標(biāo)志牌混放、通道占用等，并進(jìn)行智能標(biāo)注、保存圖像等。對(duì)不同的生產(chǎn)場景，四川時(shí)代分別定制了安全防護(hù)解決方案，例如通過紅外熱成像，進(jìn)行倉庫電芯集中溫度監(jiān)控、關(guān)鍵高溫工序電芯溫度監(jiān)控。
當(dāng)前，電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在向數(shù)字化全面轉(zhuǎn)型，寧德時(shí)代正加速在電池設(shè)計(jì)、制造、使用、回收的全生命周期進(jìn)行數(shù)字化創(chuàng)新，以應(yīng)對(duì)極復(fù)雜的工藝流程、極快的生產(chǎn)速度、極高的質(zhì)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(shí)代已率先將產(chǎn)品缺陷率從PPM降低至PPB。同時(shí)，寧德時(shí)代正復(fù)制敏捷、柔性的智能生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并在全球13家基地中進(jìn)行推廣，為工業(yè)4.0下新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。
關(guān)于燈塔工廠網(wǎng)絡(luò)
全球燈塔網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由生產(chǎn)工廠和價(jià)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(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的世界領(lǐng)導(dǎo)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(shù)，大規(guī)模提升效率和競爭力，轉(zhuǎn)變商業(yè)模式和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長，同時(shí)增強(qiáng)勞動(dòng)力能力和保護(hù)環(huán)境 ，并推動(dòng)各地區(qū)、各行業(yè)的制造商參與學(xué)習(xí)。該網(wǎng)絡(luò)是世界經(jīng)濟(jì)論壇與麥肯錫公司合作開展的項(xiàng)目，加入網(wǎng)絡(luò)的工廠和價(jià)值鏈由一個(gè)獨(dú)立的專家小組評(píng)選產(chǎn)生。今年，有11家新工廠加入世界經(jīng)濟(jì)論壇全球燈塔工廠網(wǎng)絡(luò)，其中有6家來自中國。