動力電池智能制造離我們還有多遠？

從德國“工業(yè)4.0”的興起，到人工智能（AI）的大熱，智能制造離我們的生活越來越近。與此同時，新能源汽車電動化的快速發(fā)展，也極大推動了汽車產(chǎn)業(yè)和儲能產(chǎn)業(yè)的智能化進程。順應(yīng)智能化趨勢，打造儲能智能制造系統(tǒng)已成為推進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵一步。

智能制造與信息化密不可分

“智能制造系統(tǒng)不管是對人、對信息處理系統(tǒng)還是對生產(chǎn)線設(shè)備都有非常特殊的要求。所謂智能不僅是能執(zhí)行，還要將生產(chǎn)過程中與品質(zhì)相關(guān)的所有因素都采集起來，進行分析，得出結(jié)論，進行決策，而不是傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)，單純地以自動化設(shè)備來提升效率。” 東莞塔菲爾新能源有限公司副總經(jīng)理羅登紅向記者介紹了智能制造系統(tǒng)的特點。

智能制造系統(tǒng)以執(zhí)行系統(tǒng)為核心。據(jù)記者了解，MES（即制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)）不僅要執(zhí)行現(xiàn)場生產(chǎn)、計劃、設(shè)備管理、現(xiàn)場品質(zhì)管理、生產(chǎn)作業(yè)等工作，同時還需通過智能化的分析得出結(jié)論，實時把生產(chǎn)的狀況和需求向管理層進行信息傳遞匯報。“在生產(chǎn)過程中，如果遇到問題，智能系統(tǒng)通過檢測后會把信息傳輸?shù)娇刂贫耍灾鬟M行優(yōu)化調(diào)整，甚至中斷生產(chǎn)。”羅登紅表示。

讓智能執(zhí)行系統(tǒng)如此智能的最大“功臣”之一是信息智能化。“智能制造系統(tǒng)最重要的是可以實現(xiàn)現(xiàn)場控制層、計劃層及制造現(xiàn)場之間的信息互聯(lián)互通，將生產(chǎn)過程可視化、透明化。”羅登紅指出，產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境、溫度濕度、生產(chǎn)設(shè)備機號、操作員等，以及過程中產(chǎn)品檢查的相關(guān)信息，都有可能對電池的質(zhì)量造成影響， “如果信息可以通過系統(tǒng)分析出來，就能時時刻刻知道產(chǎn)能、品質(zhì)狀況及中間存在的風(fēng)險，為產(chǎn)品質(zhì)量提供及時可靠的保障。”

“智能制造與信息化是分不開的。我個人認為，智能制造是將信息化技術(shù)+數(shù)字技術(shù)融合到新一代人工智能技術(shù)中，兩者進行深度合作才叫智能制造。”捷威動力的聯(lián)合創(chuàng)始人楚紹國表示。

智能制造尚處初期

“國內(nèi)目前并沒有任何一家動力電池生產(chǎn)公司擁有真正成熟的MES系統(tǒng)軟件和方案。” 談及智能制造系統(tǒng)目前遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)時，楚紹國表示，很多公司的MES系統(tǒng)都是在國外供應(yīng)商的制造平臺上進行二次開發(fā)，獨立開發(fā)的難度系數(shù)很大。

除了生產(chǎn)管理系統(tǒng)上存在問題，系統(tǒng)集成也是目前阻礙智能制造系統(tǒng)向前發(fā)展的技術(shù)難點之一。“企業(yè)間的信息化系統(tǒng)由不同的開發(fā)商進行開發(fā)，系統(tǒng)架構(gòu)差異很大，這時就需要系統(tǒng)集成才能形成有機整體。”楚紹國指出，想要實現(xiàn)系統(tǒng)集成，就必須由企業(yè)和IT部門、軟件開發(fā)商來共同研究和開發(fā)。

“但目前人才建設(shè)在整個行業(yè)比較匱乏，懂IT的人不懂電池制造，懂電池制造的人不懂IT， IT和智能技術(shù)結(jié)合起來的人才很難找。”楚紹國坦言。

與此同時，行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一成為實現(xiàn)智能制造的巨大挑戰(zhàn)。

據(jù)記者了解，目前的動力電池設(shè)備采集使用的是分段式采集，沒有供應(yīng)商可以提供全套、全流程的生產(chǎn)線，導(dǎo)致各家設(shè)備間的差異很大。

此外，電池廠的工藝標(biāo)準(zhǔn)也存在差異，產(chǎn)品尺寸、工藝路線等都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，要實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化仍然非常困難。

“目前的動力電池制造里幾乎還沒有標(biāo)準(zhǔn)，或者說這個標(biāo)準(zhǔn)剛開始。它的制造需要自動化、數(shù)字化、智能化，從這方面來說動力電池的制造還處在初級智能的狀態(tài)。” 吉陽智能總經(jīng)理陽如坤表示。

“中國鋰離子電池對設(shè)備的需求，建設(shè)1GWh動力電池需要2.6�C3.5億元設(shè)備投入，其中軟包電池設(shè)備投入較高，而且還是非全自動化。若建立一個全自動化軟包電池設(shè)備，最少需要4億元左右。”海裕百特總經(jīng)理顧學(xué)明坦言，過高的成本同樣是不可忽略的難題。

落后國際水平10年以上

“整個動力電池智能制造的架構(gòu)，我們認為將通過數(shù)據(jù)+模型實現(xiàn)服務(wù)過程，底層是機器、設(shè)備、軟件和生產(chǎn)物料，中間是云的架構(gòu)，所有的MES系統(tǒng)應(yīng)該在這里得到云化，云化的目的就是應(yīng)用微服務(wù)的方式實現(xiàn)整個過程的控制，最后通過APP實現(xiàn)對整個過程的管理、監(jiān)控和使用。” 陽如坤表示，未來鋰電工業(yè)智能制造發(fā)展的基本方向應(yīng)該是基礎(chǔ)+設(shè)備的透明化，通過設(shè)備、信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)規(guī)范和追溯及通訊設(shè)備的連接，最終實現(xiàn)在制造上的工序閉環(huán)，以達到安全規(guī)范、遠程運維和現(xiàn)場管理的目的。

“此外，還要加大信息化建設(shè)的有效資本投入，為整個企業(yè)的管理服務(wù)做更多的人才儲備。”楚紹國強調(diào)，多學(xué)習(xí)國外智能制造的先進經(jīng)驗，積極培育人才才能更好推進動力電池智能制造的發(fā)展。

據(jù)記者了解，動力電池制造中后段設(shè)備的要求主要體現(xiàn)在效率提升上。“未來的效率應(yīng)該向更高的目標(biāo)邁進，從柔性化的角度去改進，比如一鍵喚醒等功能。從智能化的角度來講，我們要適應(yīng)電池制造的要求，主要是從設(shè)備的互聯(lián)、透明、健康管理等方面做出改進。”陽如坤表示。

“去年我去了成都的西門子數(shù)字化工廠，個人認為德國的4.0比我們領(lǐng)先了10年都不止，我們的差距非常大，希望在產(chǎn)業(yè)鏈上的各位企業(yè)家能夠共同推進智能制造的發(fā)展。” 楚紹國表示。