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讀而思
動力電池制造企業(yè)一般處于產(chǎn)業(yè)鏈低端,利潤率低,通常采用傳統(tǒng)的加工裝配制造模式,缺少競爭優(yōu)勢。湖南科霸的智能化改造證明,企業(yè)乃至整個行業(yè)需要進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,向設(shè)計、服務(wù)等高價值供應(yīng)鏈獲取效益,以衍生更多核心競爭力。
湖南科霸汽車動力電池有限責(zé)任公司
湖南科力遠(yuǎn)高技術(shù)集團(tuán)有限公司(以下簡稱“科力遠(yuǎn)”)2011年啟動了兩化融合的創(chuàng)新與實踐,通過收購松下日本本土汽車動力電池株式會社,建立長沙(湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司)智能化工廠,與豐田合資建立動力電池企業(yè)(科力美汽車動力電池有限公司),積極打造中國“后工業(yè)4.0”的智能制造產(chǎn)業(yè)示范應(yīng)用,輸出基于體系工程的智能制造系統(tǒng)創(chuàng)新平臺,賦能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。湖南科霸汽車動力電池有限責(zé)任公司(以下簡稱“湖南科霸”)成立于2008年,是湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司全資子公司。
湖南科霸致力于汽車動力電池極板、電池,以及能量包的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是我國產(chǎn)業(yè)化水平較高、技術(shù)水平先進(jìn)、產(chǎn)品應(yīng)用程度成熟、配套供貨能力厚實的國際化專業(yè)汽車動力電池及能量包制造商之一。湖南科霸通過全面推行精益制造向智能制造的升級,融合工業(yè)4.0技術(shù)理念,著力打造動力電池領(lǐng)域的新一代智能化制造工廠。2016年,湖南科霸承擔(dān)了工業(yè)和信息化部“智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項目”,并于2020年成功通過驗收,其間先后獲批為湖南省、工業(yè)和信息化部“智能制造示范企業(yè)”。
電池企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
動力電池產(chǎn)品從設(shè)計到量產(chǎn),要經(jīng)過多輪的設(shè)計、制造、測試、改進(jìn)、驗證等環(huán)節(jié),周期長,電池相關(guān)企業(yè)在競爭發(fā)展過程中面臨諸多挑戰(zhàn)。
一是成本與競爭方面,電池產(chǎn)品面臨硬件設(shè)備多、能耗成本高、人工成本高、業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)信息不對稱、審核數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、管理成本高等問題。
二是技術(shù)研發(fā)方面,面臨客戶新車型升級換代加快,電池新品研發(fā)能力存在瓶頸等問題。由于電池產(chǎn)品設(shè)計變更頻繁,產(chǎn)品模型調(diào)整、模擬、量產(chǎn)依賴手工,效率不高,研發(fā)成果向生產(chǎn)應(yīng)用和市場投放的周期過長。
三是工藝方面,需要解決工藝難題(如電池工藝均一性),滿足精益化、低損耗的要求,設(shè)計成套裝備并實現(xiàn)工藝協(xié)同。同時,電池企業(yè)面臨裝備數(shù)控化水平不足、通信網(wǎng)絡(luò)過程不穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險高、維護(hù)能力不足等問題。
四是設(shè)備方面,以往的核心設(shè)備過于依賴進(jìn)口,購置維護(hù)成本高,而且設(shè)備間的“孤島化”嚴(yán)重,產(chǎn)生多個生產(chǎn)節(jié)拍瓶頸,生產(chǎn)效率、設(shè)備利用率不足。
五是品質(zhì)管控方面,電池企業(yè)需要有效降低惡劣環(huán)境下的汽車安全風(fēng)險,滿足國外、國內(nèi)汽車廠客戶們提出的嚴(yán)苛的“電池高一致性”標(biāo)準(zhǔn),但傳統(tǒng)的制造模式對此難以有效保障。同時,近年來國家對動力電池提出物料和產(chǎn)品全程追溯的強制要求,但傳統(tǒng)的人工模式管理效率低、易出錯。
六是產(chǎn)品售后服務(wù)方面,傳統(tǒng)上電池廠依賴人工上門服務(wù),響應(yīng)速度慢。服務(wù)的解決效率過于依賴人工技術(shù)水平、素質(zhì)經(jīng)驗,一旦出現(xiàn)人才流失,企業(yè)損失較大。
綜合可見,動力電池制造企業(yè)一般處于產(chǎn)業(yè)鏈低端,利潤率低,大多采用傳統(tǒng)的加工裝配的制造模式,缺少競爭優(yōu)勢。企業(yè)乃至整個行業(yè)需要進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,向設(shè)計、服務(wù)等高價值供應(yīng)鏈獲取效益,以衍生更多核心競爭力。
基于體系工程的智能化改造
在智能化項目實施前,雖然工廠所有工序的單機自動化水平較高,但只能基本實現(xiàn)對設(shè)備數(shù)據(jù)的自動采集分析,整體智能化水平有待提升。制造模式以極板制造流程型,與電池、模組PACK離散型生產(chǎn)相結(jié)合,設(shè)備能力匹配精度不高,物流過程依賴大量人工轉(zhuǎn)運、上下料作業(yè)、等待時間長。工廠數(shù)字化應(yīng)用不足,沒有實現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)一體化,設(shè)計、生產(chǎn)、物流、管理相互之間存在孤島問題,整體效率不高。
2016年3月,湖南科霸啟動了“年產(chǎn)5.18億安時車用動力電池產(chǎn)業(yè)化項目——節(jié)能與新能源汽車動力電池智能工廠”項目(以下簡稱“智能工廠項目”)建設(shè)。該項目主要涵蓋了智能設(shè)計、智能經(jīng)營、智能生產(chǎn)(包含MES、控制系統(tǒng)、智能檢測與裝配裝備、智能物流和倉儲)和智能服務(wù)四大主體,并在智能保障體系的基礎(chǔ)上通過數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)集成,在保障系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上構(gòu)建出智能工廠。
智能工廠項目主要建設(shè)完成正負(fù)極生產(chǎn)線、電池裝配生產(chǎn)線、化成生產(chǎn)線,工廠總面積達(dá)4萬平方米,建成年產(chǎn)能達(dá)到5.18億安時的車用動力電池智能制造工廠。智能工廠項目建設(shè)的核心智能制造裝備主要包括智能化的電池極板制造、電池裝配、電池化成及倉儲物流設(shè)備。
通過開展總體設(shè)計,湖南科霸進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計與工藝管理,建設(shè)智能生產(chǎn)的生產(chǎn)線/加工中心,發(fā)展智能檢測裝備和智能倉儲、物流,建立能源管理系統(tǒng)和ERP、MES系統(tǒng);開展工業(yè)軟件和網(wǎng)絡(luò)集成應(yīng)用;搭建企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,自主完成電池制造成套裝備開發(fā)和系統(tǒng)集成等。該智能工廠項目已于2019年年底竣工,并通過正式驗收。
實施目標(biāo)與策略
智能工廠實施目標(biāo)與策略包括以下6個方面。
一是裝備智能化:關(guān)鍵環(huán)節(jié)用設(shè)備替代人工,開展裝備與工藝課題攻關(guān),開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套裝備。
二是物流無人化、柔性化:建立智能化的立體倉庫、AGV自動物流系統(tǒng),提高整體生產(chǎn)節(jié)拍,消除瓶頸工序。減少倉儲物流過程中的搬運、轉(zhuǎn)運占用大量人工成本的問題,并提升物料供應(yīng)效率,解決“物流孤島”問題。
三是品質(zhì)智能管控:加大投入展開科研攻關(guān),解決品質(zhì)均一性問題。建立生產(chǎn)監(jiān)控指揮中心,強化預(yù)警與事前管理。
四是信息化集成:補齊信息化短板應(yīng)用,如ERP、MES等軟件系統(tǒng)并強化軟件集成,提升數(shù)據(jù)的及時性、準(zhǔn)確性,減少人工干預(yù)風(fēng)險;強化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,工廠網(wǎng)絡(luò)與通信能力、安全性達(dá)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
五是開發(fā)智能運維:開發(fā)智能化電池包產(chǎn)品,升級遠(yuǎn)程監(jiān)控與自診斷自維護(hù)能力,建立遠(yuǎn)程服務(wù)平臺。
六是建立大數(shù)據(jù)平臺:通過制造與服務(wù)端的大數(shù)據(jù)分析,建立起全生命周期的管理分析機制,實現(xiàn)服務(wù)性創(chuàng)收轉(zhuǎn)型升級。
湖南科霸智能工廠項目充分貫徹以上思路,通過應(yīng)用工業(yè)機器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備,實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的設(shè)計、制造、裝配、物流等各方面數(shù)據(jù)互通,從而縮短產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化時間,對產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行系統(tǒng)高效的管理。
實施內(nèi)容
在湖南科霸基于體系工程的智能制造建設(shè)中,涉及基礎(chǔ)設(shè)施改造、產(chǎn)品設(shè)計效率提升、生產(chǎn)規(guī)劃能力提升、生產(chǎn)制造管控、信息系統(tǒng)融合、生產(chǎn)監(jiān)控與指揮、產(chǎn)品售后服務(wù)提升等幾個方面的內(nèi)容,具體體現(xiàn)在以下七個方面。
一是通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,改造提升基礎(chǔ)設(shè)施,主要是通過工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無線網(wǎng)通信以及構(gòu)建信息安全來實現(xiàn)。其中,工業(yè)以太網(wǎng)主干采用企業(yè)級環(huán)形以太網(wǎng)搭建,大大降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險;現(xiàn)場所有的智能設(shè)備和管理系統(tǒng)接入以太網(wǎng);經(jīng)營、管理、車間三段防火墻分隔,實現(xiàn)了“全面保護(hù)”和“縱深防御”。
二是通過智能研發(fā),提升產(chǎn)品設(shè)計效率,主要通過融合三維設(shè)計軟件、三維仿真軟件和覆蓋性虛擬驗證來實現(xiàn)。其中,應(yīng)用三維設(shè)計軟件(CATIA)對電池產(chǎn)品進(jìn)行三維數(shù)字化建模;應(yīng)用三維仿真軟件(ANSYS)來對電池產(chǎn)品進(jìn)行仿真;應(yīng)用覆蓋性虛擬驗證來模擬多種應(yīng)用環(huán)境對電池產(chǎn)品進(jìn)行測試。
三是通過智能規(guī)劃,提升生產(chǎn)規(guī)劃能力。其中,應(yīng)用布局規(guī)劃來解決電池工廠和倉庫的總體布置,適應(yīng)生產(chǎn)過程的預(yù)先驗證問題;應(yīng)用布局規(guī)劃來解決電池制造車間物流動線布局優(yōu)化問題;應(yīng)用生產(chǎn)仿真驗證來解決生產(chǎn)工藝的規(guī)劃和仿真優(yōu)化問題。
四是通過建設(shè)MES系統(tǒng),融合智能管理進(jìn)行高效管控。高效管控主要體現(xiàn)在以下6個方面:第一,建設(shè)MES系統(tǒng),覆蓋對人、機、料、法、環(huán)、產(chǎn)品等重要生產(chǎn)要素的管理,通過對制程管控、設(shè)備維修保養(yǎng)、質(zhì)量控制、過程數(shù)據(jù)采集的管理,實現(xiàn)制造車間生產(chǎn)設(shè)備控制層和車間管理信息流的集成,從而達(dá)到生產(chǎn)過程的可視、可控的智能化管理。第二,應(yīng)用智能現(xiàn)場管理的生產(chǎn)過程監(jiān)控來提升對電池生產(chǎn)過程的透明化監(jiān)控以及精確辨識和預(yù)測。第三,應(yīng)用智能現(xiàn)場管理的智能操控,實現(xiàn)了極板生產(chǎn)車間根據(jù)實際工況自動優(yōu)化工藝參數(shù)的能力。第四,應(yīng)用智能現(xiàn)場管理的生產(chǎn)設(shè)備預(yù)測性維護(hù),提升對生產(chǎn)設(shè)備健康狀況的評估,并提升預(yù)測故障及剩余壽命的能力。第五,應(yīng)用智能倉儲物流管理對前置倉中的機器人實現(xiàn)自主作業(yè)規(guī)劃。第六,應(yīng)用智能倉儲物流管理對電池車間AGV實現(xiàn)行進(jìn)路徑優(yōu)化。
五是通過ERP、MES、PLM系統(tǒng)集成,實現(xiàn)信息系統(tǒng)融合。通過建立標(biāo)準(zhǔn)化的接口平臺,統(tǒng)一接口方式和接口管理平臺,由MES系統(tǒng)將ERP系統(tǒng)、PLM系統(tǒng)、自動化物流倉儲系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行集成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完全共享,達(dá)成信息流和資金流的全面貫通。
六是建立生產(chǎn)監(jiān)控與指揮中心,制造中心辦公區(qū)所有制造、設(shè)備系統(tǒng)的一線管理人員均可隨時掌握工廠全局狀況,有效提升生產(chǎn)效率、品質(zhì)水平,降低單位產(chǎn)值能耗。項目實施后,湖南科霸的制造部門成為“生產(chǎn)監(jiān)控中心”“生產(chǎn)指揮中心”,由以往發(fā)生事件后“緊急尋人式”管理,轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴该髦圃臁钡闹悄苤圃旃S。
七是通過智能服務(wù)提升產(chǎn)品售后服務(wù)能力。在交付物理產(chǎn)品給客戶時,湖南科霸同時提供該物理產(chǎn)品對應(yīng)的數(shù)字孿生體至售后運維部門,用于遠(yuǎn)程監(jiān)控物理產(chǎn)品的實時工況。其中,應(yīng)用產(chǎn)品遠(yuǎn)程實時工況監(jiān)控基于數(shù)字孿生體,同步對應(yīng)物理產(chǎn)品的各種傳感器采集數(shù)據(jù),實現(xiàn)對物理產(chǎn)品運行工況的透明化監(jiān)控以及精確辨識和預(yù)測;應(yīng)用產(chǎn)品預(yù)測性維護(hù),采用各種數(shù)據(jù)處理方法對產(chǎn)品健康狀況進(jìn)行評估,并預(yù)測故障及剩余壽命。
基于體系工程的智能制造特點
基于科力遠(yuǎn)智能制造體系工程系統(tǒng)平臺,湖南科霸提出了覆蓋需求、設(shè)計、制造、運行、產(chǎn)品、用戶、生產(chǎn)線、任務(wù)場景和關(guān)聯(lián)系統(tǒng)等全體系、全場景的智能制造解決方案,深度實踐智能制造,探索出了一條適合動力電池行業(yè)的“智造”之路。
智能研發(fā)提升產(chǎn)品設(shè)計效率
基于智能制造體系工程系統(tǒng)平臺與三維設(shè)計軟件、三維仿真軟件的銜接配合,實現(xiàn)動力電池產(chǎn)品設(shè)計、仿真和覆蓋性虛擬驗證,在虛擬環(huán)境中完成產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)制定、應(yīng)用環(huán)境仿真,縮短研發(fā)周期并降低投產(chǎn)成本,提升了產(chǎn)品設(shè)計效率。
智能規(guī)劃提升生產(chǎn)規(guī)劃能力
基于智能制造體系工程系統(tǒng)平臺提供智能規(guī)劃,提升生產(chǎn)規(guī)劃能力。智能規(guī)劃是指利用相關(guān)技術(shù)為工廠提供布局規(guī)劃和生產(chǎn)仿真驗證,降低業(yè)務(wù)過程的成本,提高場地空間、設(shè)備的利用效率,靈活適應(yīng)市場需求的變化。其中,布局規(guī)劃解決了工廠總體布置適應(yīng)生產(chǎn)過程的預(yù)先驗證問題,以及車間、生產(chǎn)線和物流動線布局優(yōu)化問題;生產(chǎn)仿真驗證解決了生產(chǎn)工藝的規(guī)劃和仿真優(yōu)化問題。
智能排程提升生產(chǎn)靈活性和交付能力
基于智能制造體系工程系統(tǒng)平臺提供智能排程,提升生產(chǎn)安排的靈活性和交付能力。智能排程與生產(chǎn)計劃軟件(如ERP、APS)銜接配合,在遵循有限產(chǎn)能計劃的框架下,綜合考慮企業(yè)資源的目標(biāo)、排產(chǎn)的策略,以及產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)綱領(lǐng)、制造資源等約束情況,結(jié)合設(shè)備狀態(tài)反饋和生產(chǎn)實況反饋,利用數(shù)字孿生的推演預(yù)測和動態(tài)優(yōu)化技術(shù),為工廠生產(chǎn)提供多目標(biāo)優(yōu)化排程和動態(tài)排程,實現(xiàn)縮短制造提前期、消減庫存,縮短交貨期,更好地適應(yīng)支持多品種、小批量、短交期、個性化定制的生產(chǎn)模式。
智能現(xiàn)場管理提升監(jiān)控、辨識和預(yù)測能力
基于智能制造體系工程系統(tǒng)平臺提供智能現(xiàn)場管理,提升對生產(chǎn)過程的監(jiān)控、辨識和預(yù)測能力。智能現(xiàn)場管理是指與生產(chǎn)控制中心的大屏幕/監(jiān)控看板系統(tǒng)銜接配合,利用相關(guān)技術(shù)對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行管理。其中,生產(chǎn)過程監(jiān)控實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的透明化監(jiān)控以及精確辨識和預(yù)測;自主作業(yè)規(guī)劃是對智能設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)狀況進(jìn)行推理預(yù)測和控制預(yù)演,實現(xiàn)智能設(shè)備自主作業(yè)管控及未來的群智能協(xié)同作業(yè);智能操控是指根據(jù)設(shè)備狀態(tài)反饋和生產(chǎn)實況反饋,基于作業(yè)規(guī)劃或作業(yè)規(guī)則要求,實現(xiàn)對設(shè)備的智能操控;生產(chǎn)設(shè)備預(yù)測性維護(hù)是指利用各種傳感器數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理方法對生產(chǎn)設(shè)備健康狀況進(jìn)行評估,并預(yù)測故障及剩余壽命。
智能倉儲物流管理提升自主作業(yè)規(guī)劃能力
基于智能制造體系工程系統(tǒng)平臺提供智能倉儲物流管理,提升作業(yè)設(shè)施自主作業(yè)規(guī)劃能力。智能倉儲物流管理是指利用相關(guān)技術(shù)對倉儲物流現(xiàn)場進(jìn)行管理。其中,自主作業(yè)規(guī)劃是對AGV、各種作業(yè)機器人等智能設(shè)施狀態(tài)、作業(yè)狀況進(jìn)行推理預(yù)測和控制預(yù)演,實現(xiàn)智能設(shè)施自主作業(yè)管控以及未來的群智能協(xié)同作業(yè);動態(tài)優(yōu)化是根據(jù)物流設(shè)施狀態(tài)反饋和倉儲物流生產(chǎn)實況反饋,基于作業(yè)規(guī)劃或作業(yè)規(guī)則要求,利用相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)物流設(shè)施的動線優(yōu)化;物流設(shè)施預(yù)測性維護(hù)是指利用各種傳感器數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理方法對物流設(shè)備健康狀況進(jìn)行評估,并預(yù)測故障及剩余壽命。
智能服務(wù)提升對客戶的售后服務(wù)能力
基于智能制造體系工程系統(tǒng)平臺為客戶提供智能服務(wù),提升售后服務(wù)能力。智能服務(wù)是指利用相關(guān)技術(shù)對產(chǎn)品的交付以及售后運維進(jìn)行管理。其中,數(shù)字化產(chǎn)品交付是在交付物理產(chǎn)品給客戶過程中,也同時提供該物理產(chǎn)品對應(yīng)的數(shù)字孿生體給售后運維部門用于遠(yuǎn)程監(jiān)控物理產(chǎn)品的實時工況;產(chǎn)品遠(yuǎn)程實時工況監(jiān)控基于數(shù)字孿生體同步對應(yīng)物理產(chǎn)品的各種傳感器采集數(shù)據(jù),實現(xiàn)對物理產(chǎn)品運行工況的透明化監(jiān)控以及精確辨識和預(yù)測;產(chǎn)品預(yù)測性維護(hù)是基于物理產(chǎn)品對應(yīng)的數(shù)字孿生體,采用各種數(shù)據(jù)處理方法對產(chǎn)品健康狀況進(jìn)行評估,并預(yù)測故障及剩余壽命。
智能化改造成效
通過智能工廠項目,湖南科霸建設(shè)了電池極片、車載電池的智能化工廠。智能化工廠建設(shè)3年來,湖南科霸銷售收入增加近1倍,達(dá)3.6億元,產(chǎn)品累計銷售額為12.39億元,呈快速增長態(tài)勢,累計凈利潤約為1億元。
2019年智能化改造完成后,工廠產(chǎn)能可有效滿足12萬臺套的訂單需求,2021年該項目電池產(chǎn)品產(chǎn)能提升4倍。智能工廠的建設(shè),為公司進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能,推動新的經(jīng)濟(jì)增長提供了堅實基礎(chǔ)保障,實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的顯著提升。
智能工廠項目實施后,湖南科霸智能制造水平大幅提升,通過將ERP、MES、PLM等信息技術(shù)與設(shè)計、生產(chǎn)、經(jīng)營、服務(wù)的無縫融合,將信息化、智能裝備貫穿應(yīng)用到工廠設(shè)計、工藝、物流、生產(chǎn)線、質(zhì)量控制等各個環(huán)節(jié),以及基于企業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián)互通并完成智能工廠建設(shè),實現(xiàn)生產(chǎn)效率提高33.2%,運營成本降低24.1%,產(chǎn)品不良品率降低82.1%,產(chǎn)品研制周期縮短37.2%,單位產(chǎn)值能耗降低24%,客戶滿意度由以前的91%提升到98%,產(chǎn)品的交付期也縮短了16天,有效提升了企業(yè)的競爭力和快速應(yīng)變能力。
項目開發(fā)出正負(fù)極極板閉環(huán)反饋定量噴涂系統(tǒng),構(gòu)建了多孔金屬材料面密度在線計測的數(shù)學(xué)模型,研發(fā)出了無損連續(xù)檢測帶狀材料面密度及極板充填重量的裝置和管理系統(tǒng),實現(xiàn)正負(fù)極板充填重量的精確測量和管理,極板的填充重量變差相比日本豐田,從±6%降至±2.5%。湖南科霸同時開發(fā)出雙鎳帶精確連續(xù)超聲波焊接、正負(fù)極精確涂布關(guān)鍵設(shè)備,并進(jìn)行信息系統(tǒng)集成、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,實現(xiàn)了電池制造的全流程數(shù)字化生產(chǎn)。
上述技術(shù)開發(fā)成果于2018年通過中國輕工業(yè)聯(lián)合會組織的技術(shù)鑒定會鑒定,整體技術(shù)創(chuàng)新性強,在電池溫度適應(yīng)性、安全可靠性、低溫倍率性、使用壽命和電極材料等方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
智能化項目實施后,通過公司電池遠(yuǎn)程監(jiān)控智能系統(tǒng)與內(nèi)部信息的集成,結(jié)合公司使用多年的數(shù)據(jù)采集追溯系統(tǒng),對運行中電池產(chǎn)品進(jìn)行實時監(jiān)控管理,對核心指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析,售后部門收到系統(tǒng)異常預(yù)警后第一時間與客戶取得聯(lián)絡(luò),啟動相關(guān)預(yù)案,實現(xiàn)了電池產(chǎn)品“防患于未然”的目標(biāo)。
通過湖南科霸的智能化工廠建設(shè),科力遠(yuǎn)智能制造體系工程系統(tǒng)平臺通過從先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心的單項技術(shù)產(chǎn)品數(shù)字化與智能化,向全要素匯聚的產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)變,打造創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),積累行業(yè)數(shù)據(jù),通過體系融合,形成“數(shù)據(jù)礦藏(龐大的智能制造知識庫)+數(shù)據(jù)鏈+技術(shù)鏈+供應(yīng)鏈+金融”完整智能生態(tài),實現(xiàn)關(guān)鍵核心領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)數(shù)字化技術(shù)示范應(yīng)用與工程化平臺,形成單一企業(yè)局部創(chuàng)新環(huán)境改善,向重視營造產(chǎn)業(yè)跨界協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境轉(zhuǎn)變。通過加載智能制造優(yōu)秀實踐IP,完成多技術(shù)的跨界應(yīng)用融合。
打破邊界:跨越數(shù)智化轉(zhuǎn)型的三大深水區(qū)
楊繼剛企業(yè)轉(zhuǎn)型專家知行韜略合伙人
打破邊界,重塑增長,勇敢跨越三大深水區(qū),這才是傳統(tǒng)制造企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
作為一家動力電池生產(chǎn)商,湖南科霸(以下簡稱“科霸”)用一場基于體系工程的智能制造系統(tǒng)創(chuàng)新,走出了一條從傳統(tǒng)加工裝配到智能制造賦能的轉(zhuǎn)型之路,展示了制造企業(yè)向數(shù)智化轉(zhuǎn)型要跨越的三大“深水區(qū)”。
一是“體系深水區(qū)”:不止設(shè)備智能,更要體系重構(gòu)??瓢酝ㄟ^構(gòu)建工業(yè)以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)與信息安全防護(hù)體系,打通了從研發(fā)、制造、物流到服務(wù)等多環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息鏈,全面消除“流程孤島”。在這一過程中,智能制造不僅是信息與數(shù)字技術(shù)的疊加,更是業(yè)務(wù)流程與機制的重構(gòu)。更為關(guān)鍵的是,科霸打造的智能制造體系工程系統(tǒng)平臺,打通了包括ERP、MES、PLM等核心業(yè)務(wù)系統(tǒng),讓設(shè)計、生產(chǎn)、倉儲、交付、售后實現(xiàn)全過程聯(lián)動。從這個角度看,數(shù)智化視角的“設(shè)備”,不是單機運轉(zhuǎn)的孤島,而應(yīng)該成為整個智能體系中的感知與執(zhí)行節(jié)點。這種體系重構(gòu)帶來的不只是生產(chǎn)效率的提升,更是科霸在管理能力、業(yè)務(wù)模式與資源配置能力方面的全方位躍遷。
二是“全鏈深水區(qū)”:不止制造升級,更要全鏈閉環(huán)。對于數(shù)智化轉(zhuǎn)型而言,制造企業(yè)需要的并不是某個環(huán)節(jié)的數(shù)智化水平提升,而是基于價值鏈體系的“全鏈閉環(huán)”。在這方面,科霸構(gòu)建起了全方面的價值鏈數(shù)智化閉環(huán)體系。比如,在產(chǎn)品研發(fā)階段,借助三維建模、仿真與虛擬驗證,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與仿真的數(shù)字化,大幅縮短研發(fā)周期,提升設(shè)計效率與精度;在生產(chǎn)規(guī)劃層面,科霸運用智能排程系統(tǒng),不僅減少了人工干預(yù),還提升了應(yīng)對訂單變化的柔性能力;在制造執(zhí)行環(huán)節(jié),科霸已實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程數(shù)字化與透明化,包括極板制造、電池裝配到模組PACK、倉儲物流等,初步構(gòu)建了自動化、數(shù)字化與智能化的“三位一體”智能制造格局。另外,隨著“制造即服務(wù)”(MaaS)的制造理念升級,科霸在產(chǎn)品交付后,通過數(shù)字孿生技術(shù)與智能運維平臺,為客戶提供全生命周期服務(wù)。從賣產(chǎn)品到賣價值,制造企業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)化為客戶買單與復(fù)購,這才是健康可持續(xù)的商業(yè)模式。
三是“生態(tài)深水區(qū)”:不止單廠突破,更要生態(tài)賦能??瓢曰谧陨淼闹悄苤圃祗w系工程系統(tǒng)平臺,從“智能工廠建設(shè)者”轉(zhuǎn)型為“智能制造賦能者”——不僅用于自家工廠的持續(xù)優(yōu)化,還對生態(tài)圈開放,賦能產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴,成為生態(tài)圈里的超級引擎。比如,根據(jù)不同行業(yè)、不同產(chǎn)品類型,靈活調(diào)整生產(chǎn)工藝、智能排程、質(zhì)量管控、智能運維等模塊,實現(xiàn)廣泛應(yīng)用,逐步構(gòu)建“制造知識庫+數(shù)據(jù)鏈+技術(shù)鏈+供應(yīng)鏈+金融鏈”的五鏈協(xié)同創(chuàng)新生態(tài);再比如,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)平臺積累產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn),持續(xù)優(yōu)化自身技術(shù)能力,同時輸出服務(wù)方案,成為更多生態(tài)圈里的中小制造企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施與賦能平臺。
打破邊界,重塑增長,勇敢跨越三大深水區(qū),這才是傳統(tǒng)制造企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
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