打造锂电池标杆工厂，瀚码和【汕尾天贸】的智能制造实践

 

 

   据工信部数据显示，2019年我国锂离子电池产量157.22亿只，同比增长12.4%。2020年，我国锂离子电池产量达到188.5亿只，同比增长14.4%。行业的快速增长，给锂电池生产企业带来了巨大的机遇同时也带来一定的挑战。在激烈的市场竞争环境下，大中型企业的智能转型需求迫在眉睫，如何提高生产效率，如何应对产能交

付压力，如何在控制成本的同时持续提高产品品质，已成为多数锂电池生产企业在对MES选型的最重要的考量。

 

      汕尾天贸新能源有限公司是中山天贸电池有限公司于2016年8月在汕尾市注册成立的民营高科技企业，是中山天贸电池有限公司全资控股子公司。汕尾天贸总投资100亿元，总占地面积307亩，分三期规划建设，产品主要包括智能手机电池、笔记本电脑电池、储能类产品、小动力电池等，设计产能50万支/日；1400万支/月；

1.18亿支/年。公司于2019年10月正式投产，截至2020年10月，一期已达产10万/天，二期处于建设之中。

 

 

 

01 项目背景

 

锂电池的制造属于流程型和离散型的混合模式，每个工序有不同管控需求，各个工序自动化设备相互独立，各自单独运作。在生产设备的管理上，由于未对设备数据进行采集与监控，设备之间数据共享度不高，车间生产存在信息数据壁垒。在生产出现波动时无法对生产、质量、设备等进行预警管理，无法准确分析并改进设备利用率。

 

与其他同行业企业一样，汕尾天贸主要采用多品种大批量的生产模式，在生产计划及过程管控上，由于产品种类繁多、生产工序复杂，虽然公司已应用ERP系统进行生产计划的初步制定，但ERP与生产现场执行之间存在“断层”。计划的执行和反馈采用人工方式，准确性、时效性、全面性不足。生产数据的不透明导致管理人员很难直接快速地了解生产运行及订单执行情况，无法保证物料的先进先出，也无法实现物料防呆及防错。

 

此外，由于锂电池的产品特性，公司客户已不再满足于在生产结束后获得相关的报告，而希望对产品的生产过程进行监控，追踪产品从原材料到成品的生产情况。在产品质量方面，由于客户对产品的品质不断提出更严格的要求，需要做到快速、精确地追溯产品生产过程，以便在发现问题产品时，能在第一时间锁定问题产品范围和质量问题发生的原因，而公司采用人工手段进行管控的方式已无法支撑客户的要求。

 

在和瀚码团队共同探索锂电制造产线向数字化、网络化、智能化升维的道路的同时，汕尾天贸总经理汪国红发现，要想在瞬息万变的市场竞争中得以生存发展，取得领先优势，必须采用先进的生产模式，不断优化生产管理的组织与协调，提高生产效率、降低生产成本、提升产品品质，增强对市场的响应能力。但在当下，无法及时对订单生产进度、物料使用情况及在制品进行实时跟踪和管理已成为了制约汕尾天贸交付能力的最大瓶颈。

 

 

02 项目目标

 

汕尾天贸汪国红表示，在工厂建设的初期，汕尾天贸已充分考虑了生产的自动化，但在智能化建设方面略显薄弱。因此，公司急需引入一套MES系统，实现生产过程的透明化管理，实现物料信息、人员信息、设备运行过程数据、质量数据、制造环境数据的高效、快速采集，将产品制造流程中的“人、机、料、法、环”信息自动地进行集成和关联，实现制造指令的下达、制造执行过程管控与制造执行进度状态反馈的高效协同。瀚码技术的水滴智造平台利用自身丰富的自动化背景及智能制造与工业互联项目实施经验，得到了汕尾天贸的高度认可，瀚码团队自研的MES系统为自动化产线加上智能的大脑，全面推进智能化产线建设。

 

汕尾天贸总经理汪国红表示，当前项目实施的关键目标就是：确保建立仓库物料的先进先出机制；建立一整套完善的产品正反追溯机制；以及数据采集及分析可视化透明化。在项目实施中，既要注重“面子”，更要抓实“里子”，“面子”代表着系统展示的数据可视化结果，例如车间看板展示该车间实时设备运行状态、设备稼动率、良率信息数据等；而“里子”指的是从原材料到成品出库的生产全过程的数据可追溯、生产可控、品质可靠。只有打下坚

实的基础，MES才能更好地支撑企业构建智能产线与工厂，才能更好的服务高端客户。

 

 

03 项目内容

 

在项目实施过程中，汕尾天贸与瀚码双方团队围绕需求的确定、生产管理体系的梳理、实施路线的规划以及项目实施过程中遇到问题的解决方式等开展了大量工作。

 

根据项目规划，汕尾天贸决定在现有的锂电池生产整线车间（2个车间、6条线）实施MES，涵盖电极段、装配段、测试包装段3个制程段，以及计划仓储、工艺、生产制造、生产质量、生产设备五大业务部门。实施功能模块涵盖计划管理、线边仓物料管理、生产执行、数据采集、质量管理、设备管理、追溯管理、管理报表、现场看板、文档管理、能源管理等，以及MES系统往上延伸至ERP系统下延至各个工艺自动化设备集成，与周边系统如

ERP等系统间的数据交互。

 

在锂电池生产中，从原材料投入到产品入库的整个流程，具有生产工序多、品质要求高、生产周期长等特点，管理非常复杂。因此，汕尾天贸将MES系统建设分为二个阶段进行。

 

第一阶段主要以实现数据采集（OPENLINK）、看板展示(OPENCHART)、设备管理（OPENDEVICE）、产品追溯为目的的现场生产管理。主要以计划为源头，生产执行、设备采集为数据收集手段，实现包括电芯条码追溯、物料追溯、批次追溯等达到全面追溯的目的；

 

第二阶段依据第一阶段的建设为基础，实现车间所有业务的管理，包括设备、质量、备件等，最终实现生产车间的数字化、透明化管理，实现各种报表与看板展示。建设完成后实现后期MES的应用、以及后期新建产线扩展的MES功能复制与推广。

 

 

04 项目成果

 

目前，该项目正处于第一阶段顺利实施中，计划9月30日正式上线。

瀚码团队在生产流程数字化、精益化与智能化方面强大的项目实施与技术服务能力，以及丰富的行业经历将为汕尾天贸带来极大的改善，具体体现在：

1）建立原材料生产追溯、电芯的生产信息追溯及测试信息追溯，满足正反向的数据追溯； 

2）设备联机，自动采集设备状态和设备过程参数，自动采集检测设备的检测结果及检测数据。实时监控设备及生产线运行的状态和参数、对于设备点

检、保养、异常处理进行系统化管控；

3）实现物料管理，物料的来料登记和IQC检验在MES系统内进行追踪记录，原材料出入库以及库存相关操作在ERP系统内完成，通过与ERP系统的对接

交互以及对产品的制造过程和质量信息进行实时采集，实现产品的制造过程追踪和产品与原料批次之间的双向追踪；

4）实现生产计划的系统化管理，包括ERP集成、生产工单导入、计划下发、计划修改、工单完工等，可通过图表及数字化方式监控计划的整体情况，

包括良率、在制品流程情况。

5）基于全面质量管理的思想，建立完整的检验标准体系。通过对产品整个价值链的质量管理，包括从原材料检验、中间品质检验到产成品检验的全

程质量控制和跟踪，记录完整的质量数据，跟踪质量变化，运用相关质量分析工具对生产过程各项关键指标进行数据化分析，以确保产品及原料的质

量信息追溯及保障。

6）生产工艺执行管理，包括工艺过程、工艺参数和工艺配方，对产品各工序的生产、检验、维修以及交付过程进行控制和指引，在提高操作效率的

同时杜绝作业操作错误的出现。实时监控生产，实现对生产过程的精细化管理和控制。

7）建立看板与报表，实现生产、质量和物料的日常电子报表和电子看板管理。通过生产过程大量采集的现场作业数据，提供满足管理和业务的各类

统计查询报表，并为将来的数据挖掘提供详实的数据，更好地支撑领导与管理层的决策。

 

 

 

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