儲能鋰電池鏈主型“未來工廠”的“瑞浦實踐”

瑞浦“未來工廠”不僅實現(xiàn)生產精益化、設備自動化、管理信息化、人員高效化的目的，同時，構建了數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和系統(tǒng)集成應用的企業(yè)大腦，還發(fā)揮龍頭企業(yè)作用，推動產業(yè)智能化改造升級，實現(xiàn)儲能產業(yè)高質量發(fā)展

近年來，隨著能源結構的轉型和“雙碳”目標的推進，儲能賽道發(fā)展日趨火爆。瑞浦蘭鈞能源股份有限公司（下稱“瑞浦能源”）作為儲能領域的新勢力，是浙江省最大的鋰離子電池制造企業(yè)。瑞浦能源以“智能制造”和“數(shù)字化管控”為核心理念，探索建設瑞浦蘭鈞動力及儲能鋰離子電池鏈主型“未來工廠”（下稱“瑞浦‘未來工廠’”），通過對設備、工藝技術、人員、物流、環(huán)境和信息等多因素的有機協(xié)調，實現(xiàn)生產精益化、設備自動化、管理信息化、人員高效化的目的。同時，充分應用新一代信息技術，構建數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和系統(tǒng)集成應用的企業(yè)大腦。推進數(shù)字化設計、智能化生產、綠色化制造、安全化管控、數(shù)字化管理等能力建設，以及個性化定制、網絡化協(xié)同和服務化延伸等模式創(chuàng)新，提升企業(yè)綜合效益和競爭力，實現(xiàn)高質量發(fā)展。

降本增效，構建以物聯(lián)網為核心的“未來工廠”

瑞浦“未來工廠”以鋰電能源多品種多批量生產場景為方向、以典型行業(yè)國產化柔性加工線為背景，研究離散制造業(yè)全生命周期的智能制造技術，構建以物聯(lián)網為核心的“未來工廠”架構，開發(fā)基于行業(yè)的人工智能大數(shù)據(jù)分析軟件以及智能數(shù)據(jù)感知、采集和處理硬件，通過信息融合、工業(yè)大數(shù)據(jù)的智能建模與分析、全流程智能協(xié)同優(yōu)化控制、知識自動化驅動的智能優(yōu)化決策等手段，獲得最優(yōu)的生產工藝參數(shù)和生產效率，實現(xiàn)復雜環(huán)境識別、人機交互、設備在線診斷、產品質量實時控制等功能。

“‘未來工廠’按照新能源制造工藝進行布局改造，從加工、焊接、涂裝、裝配到入庫整個流程按照自動化、透明化、數(shù)字化、智能化為方向進行設計規(guī)劃。”瑞浦“未來工廠”項目相關負責人介紹道。在設備自動化方面，大量采用自動化設備、積極探索自動裝配工藝、在物料輸送及倉儲上使用自動化立體倉庫和AGV進行配送及倉儲管理。在信息化方面，以PLM、MES、ERP信息化系統(tǒng)為上層架構，以自動化制造設備、自動化輸送設備、自動化存儲設備為底層基礎，實現(xiàn)設計、計劃、排產、生產、檢驗的全流程數(shù)字化、透明化、及時化，通過工業(yè)通信網絡將系統(tǒng)、設備、產品、人員之間實現(xiàn)高度的信息互聯(lián)互通，并將相關信息有效集成。

“通過‘未來工廠’建設，實現(xiàn)了生產效率提高19.5%、能源利用率提高56%，企業(yè)運營成本降低42.3%、產品研制周期縮短33.3%、產品不良品率降低23.52%。”瑞浦“未來工廠”的建設成果已經得以數(shù)字化的呈現(xiàn)。

不僅如此，瑞浦能源創(chuàng)新通過建設面向鋰電產品的一體化信息系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和智能決策功能，可以對涉及鋰電池產品生產過程的關鍵系統(tǒng)節(jié)點和裝備接口進行精準的采樣和大數(shù)據(jù)積累分析，實現(xiàn)對溫度、精度、組串式等多維度自主開發(fā)的電池管理系統(tǒng)（BMS）硬件和軟件提供最強大腦數(shù)據(jù)支撐。同時，基于歷史大數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、分析和多年的研發(fā)積累，瑞浦能源成功解決了最具威脅的高壓擊穿失效問題，成功實現(xiàn)了電網高壓技術與動力失效模式的跨領域技術融合。

協(xié)同共生，推動產業(yè)智能化改造升級

根據(jù)浙江省發(fā)布的《“未來工廠”建設導則》顯示，協(xié)同共生鏈主型“未來工廠”是以產業(yè)鏈鏈主企業(yè)和關鍵環(huán)節(jié)企業(yè)為主建設，具備產業(yè)鏈協(xié)同共生的特征。鏈主型“未來工廠”應建有產業(yè)鏈供應鏈協(xié)同平臺，面向產業(yè)鏈上中下游企業(yè)提供專業(yè)化服務，實現(xiàn)強鏈補鏈，并帶動大中小企業(yè)融通發(fā)展。瑞浦能源計劃總投資50億元以上，建立擁有電極制造、電芯裝配、化成等多個關鍵工序的鋰離子電池智能制造“未來工廠”；并依托“未來工廠”，在加快轉型升級、增強行業(yè)競爭力的同時有效帶動產業(yè)鏈和產業(yè)群內的企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉型、協(xié)同化創(chuàng)新和智能化升級，發(fā)揮龍頭企業(yè)作用，推動產業(yè)智能化改造升級提供借鑒的重要價值。

瑞浦能源基于柔性加工生產線的“未來工廠”，以智能工藝裝備為基礎，以自動高效生產線為體現(xiàn)、以MES管控為核心、以人—信息—物理系統(tǒng)（HCPS系統(tǒng)）為支撐、以大數(shù)據(jù)分析為擴展的全面集成的工業(yè)大數(shù)據(jù)綜合技術平臺，實現(xiàn)自下而上的執(zhí)行狀態(tài)采集、數(shù)字化管控系統(tǒng)的智能決策、作業(yè)指令下發(fā)的閉環(huán)控制，支持以多品種變批量訂單及其工藝流程為驅動的從物料到產品的全過程管控，以計劃排產與動態(tài)調度、精益自動物流配送與控制、產品質量實時精準監(jiān)控、數(shù)字化生產履歷追溯為核心的涵蓋計劃進度、物流執(zhí)行、質量管控與追溯的全業(yè)務協(xié)同，形成有序、協(xié)調、可控和高效的智能制造新模式。

如今，瑞浦能源打通了采購、研發(fā)、制造、營銷、運維全價值鏈各環(huán)節(jié)、各要素的數(shù)據(jù)流、信息流，大幅提高了公司智能制造及智慧管理的整體水平；構建了實時集成的信息管理平臺，實現(xiàn)公司財務與業(yè)務的一體化集中管理，為生產經營關鍵績效指標（KPI）提供實時、準確性的決策分析數(shù)據(jù)，適應企業(yè)不斷提升發(fā)展；研發(fā)和測試了5G在智能制造、智能車輛（AGV）控制、智能物流整體解決方案等多方面的應用場景，推動智能物流的快速轉型，提高物流運行效率30%，降低安全事故95%以上。同時，依托統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，大幅提高計劃準確性，BOM準確性由原來的60%提高至98%，客戶、供應商信息準確率提高至98%，各產品線原材料短缺率由32%降為7%，相關物料基礎數(shù)據(jù)準確率提高至98%，各類物料庫存準確率由52%提高至99%，各產品線車間生產余料平均減少85%，關聯(lián)公司間計劃準確率提高23%，達到減少浪費、降低庫存的目的。

“‘未來工廠’的建成，實現(xiàn)了數(shù)字化設計、智能化生產、數(shù)字化管理、綠色化制造、安全化管控、個性化定制、服務化延伸水平不斷提升。”項目相關負責人說。目前，瑞浦“未來工廠”已形成26GWh的年產能，未來達產后，將實現(xiàn)產值達150億元以上且低成本、高效、高質、綠色的生產目標。

（本文由瑞浦蘭鈞能源有限公司供稿）