21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者 林典馳 深圳報道

2023年的動力電池，進(jìn)入了更加內(nèi)卷化的時代。行業(yè)發(fā)展從“有”到“好”，加大下一代動力電池技術(shù)研發(fā)的力度，推動動力電池全產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展，逐步成為共識。強(qiáng)化競爭力，在動力電池淘汰賽來臨之前穩(wěn)住份額，也成為每家電池廠必須思考的命題。

數(shù)字化、智能化是重要抓手，各家動力電池產(chǎn)業(yè)鏈上頭部企業(yè)紛紛加碼，努力挖掘研發(fā)、供應(yīng)鏈和制造三條鏈數(shù)據(jù)價值，探索動力電池行業(yè)大模型、算法與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，驅(qū)動電池研發(fā)、制造智能化發(fā)展與應(yīng)用實(shí)踐。

這其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AIOT、邊緣計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和工業(yè)AI技術(shù)等都是動力電池企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的具體手段，運(yùn)用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的過程控制和質(zhì)量管理，目標(biāo)是將工廠運(yùn)行在性能極限。

近兩年，欣旺達(dá)搭乘動力電池發(fā)展的東風(fēng)，陸續(xù)宣布建設(shè)義烏、棗莊、德陽、南昌、南京、宜昌、茂名等國內(nèi)生產(chǎn)基地，同時也布局海外制造基地。憑借欣旺達(dá)在智能新工廠頂層設(shè)計(jì)專業(yè)功底，快速布局工廠，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和短周期交付能力。在電池廠建設(shè)的同時，欣旺達(dá)也把電池智能制造技術(shù)和數(shù)智化解決方案在產(chǎn)線搭建的同時予以落地實(shí)踐。

近日，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者走進(jìn)欣旺達(dá)動力電池光明基地，對話欣旺達(dá)智能制造總經(jīng)理周常福，試圖解碼欣旺達(dá)動力電池的智能制造能力。

周常福是信息化領(lǐng)域的專家，也是深圳智能制造專家?guī)焓着鷮＜?。在他看來，決定一家企業(yè)的制造水平取決于兩方面，一是硬實(shí)力（戰(zhàn)略、營銷、研發(fā)創(chuàng)新、制造、自主可控產(chǎn)業(yè)鏈、工藝裝備、規(guī)模等）占到70%，二是軟實(shí)力（運(yùn)營、組織體制、企業(yè)文化等）占到30%。

數(shù)字化、智能化如何賦能電池產(chǎn)線各個環(huán)節(jié)，盡可能實(shí)現(xiàn)降本增效。效率的提升，帶動規(guī)模的擴(kuò)大，從而推動成本的下降，發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益空間，是周常福日常的工作內(nèi)容。

欣旺達(dá)智能制造總經(jīng)理周常福 受訪者供圖

降本增效“方法論”

降本增效是企業(yè)永恒的主題，研發(fā)、供應(yīng)鏈、制造三條鏈?zhǔn)墙当镜闹鲬?zhàn)場，而在制造端的降本，常用的做法是數(shù)字化改造升級，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化和智能化。

動力電池作為大規(guī)模定制生產(chǎn)模式，天生具備“機(jī)器換人”的演變趨勢。除了材料端與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，工藝裝備智能化、AI視覺檢測、供應(yīng)鏈協(xié)同、數(shù)字化運(yùn)營決策等都能夠降低生產(chǎn)成本。

周常福向記者舉例，以往在鋰電池生產(chǎn)過程中，用人工目檢的方式檢查產(chǎn)品質(zhì)量往往效率低且精度不高。而當(dāng)引入機(jī)器視覺、AIOT、工業(yè)大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)、訓(xùn)練大模型等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對鋰電池產(chǎn)品表面缺陷及內(nèi)部性能的自動化智能檢測，能夠有效提高檢測的速度和精度，同時還可以降低人力成本和誤差率。

高效率、高質(zhì)量、短周期的交付是企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢，通過基于動力電池專屬大模型的過程智能管控及全流程多模態(tài)智能檢測與預(yù)警系統(tǒng)，在大算力、大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法的驅(qū)動下，欣旺達(dá)在電池質(zhì)量一致性管控追求目標(biāo)是將缺陷率從PPM（百萬分之一）級別降低到 PPB（十億分之一）級別。

在智能涂布工序中，以前人工糾偏往往需要將機(jī)器停下來，重新調(diào)整后再啟動，現(xiàn)如今視覺檢測可以用于模頭涂覆糾偏、尺寸測量、表面缺陷、工藝/性能在線優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時動態(tài)調(diào)整與AI閉環(huán)控制。

“通過部署先進(jìn)的云、邊、端平臺技術(shù)架構(gòu)，欣旺達(dá)IME、MDE部門聯(lián)合設(shè)備廠商研發(fā)單機(jī)智能化和整線智能化產(chǎn)品解決方案，融合工業(yè)人工智能、機(jī)器視覺檢測模塊，采集缺陷的樣本，進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，逐步訓(xùn)練出可供涂布、卷繞等鋰電池生產(chǎn)多制程工藝的算法模型，從而實(shí)現(xiàn)工藝在線優(yōu)化與閉環(huán)控制?！敝艹８Ｕ劦?。

電芯生產(chǎn)線物流配送、自動上下料和質(zhì)檢都可以通過智能無人化完成，工廠主要人員對現(xiàn)場巡檢及設(shè)備異常監(jiān)控，“拿著一個工業(yè)平板電腦，一個人看多臺機(jī)，整個項(xiàng)目效率都提升，現(xiàn)在程序也可以O(shè)TA遠(yuǎn)程下達(dá)，解決一些異常情況，通過AIOT、MES/MOM與PHM、MOC系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控產(chǎn)品的生產(chǎn)過程?！敝艹８Ｕ劦健?/p>

數(shù)字化管理則是提升運(yùn)營效率的另一大利器。周常福談到，工廠生產(chǎn)過程中會實(shí)時采集和分析生產(chǎn)運(yùn)營的相關(guān)數(shù)據(jù)，如產(chǎn)線生產(chǎn)效率、良率(YU)、OEE、成本等核心指標(biāo)的可視化。

在數(shù)據(jù)的支撐下，直觀反映產(chǎn)線/工單的盈利及異常情況，問題也能及時從數(shù)據(jù)中反饋，幫助管理者及時調(diào)整經(jīng)營決策，真正實(shí)現(xiàn)制造運(yùn)營數(shù)據(jù)驅(qū)動的轉(zhuǎn)型升級。

把控上游供應(yīng)鏈，則考驗(yàn)銷售對市場嗅覺及供應(yīng)鏈計(jì)劃的敏捷與協(xié)同?！靶劳_(dá)要求對市場需求預(yù)測精準(zhǔn)，同時做好庫存計(jì)劃及采購供應(yīng)鏈執(zhí)行。”周常福談到，借由相關(guān)上下游的供應(yīng)鏈的敏捷協(xié)同計(jì)劃和全球多基地的智能排產(chǎn)，實(shí)時監(jiān)控交付進(jìn)度，應(yīng)對市場變化及時調(diào)整優(yōu)化排產(chǎn)及供應(yīng)策略，力求將需求預(yù)測的波動帶來的損失降到最小。

鋰電設(shè)備裝備制造屬于“術(shù)業(yè)有專攻”領(lǐng)域，周常福向記者介紹，欣旺達(dá)有著相對完整的研發(fā)體系，強(qiáng)化智能裝備的研發(fā)與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、材料體系創(chuàng)新、工藝設(shè)計(jì)創(chuàng)新相結(jié)合。動力電池行業(yè)具有VUCA典型特征：易變性、不確定性、復(fù)雜性、模糊性，產(chǎn)品的生命周期迭代特別快，欣旺達(dá)根據(jù)下游主機(jī)廠的需求，及時調(diào)整產(chǎn)品、工藝、裝備研發(fā)方向。“各家車企客戶產(chǎn)線定制化程度較高，實(shí)現(xiàn)柔性化挑戰(zhàn)較大，改造成本很高?！?/p>

公開信息顯示，欣旺達(dá)動力電池板塊國內(nèi)客戶包括吉利、東風(fēng)、東風(fēng)柳汽、理想等，海外客戶包括雷諾、日產(chǎn)等。此外，公司也獲得了沃爾沃、大眾、廣汽、上汽等客戶定點(diǎn)。

“設(shè)備制造效率提升，成本也就隨之降低，從試制線到產(chǎn)能爬坡，再到量產(chǎn)，這個時間越短，成本降低的效果越明顯。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線裝備的智能化水平與生產(chǎn)效率提升到極限，以及通過全制程工藝數(shù)字孿生、產(chǎn)品一致性與缺陷智能監(jiān)測、多工序聯(lián)動、多因子分析、產(chǎn)線大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)實(shí)現(xiàn)電池制造過程的高度智能化，仍是我們下一步努力探索與實(shí)踐的側(cè)重方向?！敝艹８Ｕ劦?。

持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)工序

制造業(yè)的本質(zhì)是盡可能低的成本，制造出足夠好的產(chǎn)品，并保持足夠的產(chǎn)能。動力電池是流程與離散型混合制造模式，搭建一條產(chǎn)線耗資數(shù)億，一個現(xiàn)代化的電池工廠擁有十幾條電芯產(chǎn)線。動力電池是重資產(chǎn)行業(yè)，前期的高投入才能形成產(chǎn)能的規(guī)模優(yōu)勢。

當(dāng)中涉及的生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括合漿、涂布、模切、卷繞、入殼、焊接、注液、化成、測試并下線等諸多工序，這也意味著電池廠需要嚴(yán)密控制不同工藝和材料的銜接，操控精度是微/納米級。

首當(dāng)其沖是供應(yīng)鏈端來料環(huán)節(jié)，欣旺達(dá)開發(fā)供應(yīng)鏈協(xié)同系統(tǒng)，對來料批次進(jìn)行質(zhì)量管控，收集多項(xiàng)數(shù)據(jù)，定向分析產(chǎn)品一致性。

電芯制造前段工序是決定電芯良率的關(guān)鍵。周常福介紹，欣旺達(dá)在電芯產(chǎn)線部署了諸多質(zhì)量管控點(diǎn)，以往一條電芯產(chǎn)線同行是五到六千個采樣點(diǎn)，欣旺達(dá)額外再另外投入2000多個質(zhì)量采集控制點(diǎn)，對工藝的顆粒度要求更細(xì)。

良率是衡量制造能力最為直接的指標(biāo)，它指的是投入最初的原材料，到最后制成品的比例，良率也影響著成本。

在項(xiàng)目研發(fā)試制階段，工程師一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)有任何問題，會聯(lián)同研發(fā)、工藝、設(shè)備、生產(chǎn)、質(zhì)量等部門協(xié)同一起改進(jìn)生產(chǎn)流程，直到各項(xiàng)驗(yàn)證達(dá)到SOP的要求。

除此之外，欣旺達(dá)還會聯(lián)合工藝設(shè)備廠家對產(chǎn)線進(jìn)行深度智能化改造，這是因?yàn)樵O(shè)備廠通常只做單點(diǎn)的智能化，電芯產(chǎn)線需要結(jié)合實(shí)際情況，將模型接入私有云平臺，實(shí)現(xiàn)全流程生產(chǎn)智能化。這背后的建模、邏輯、算法是電芯生產(chǎn)一環(huán)扣一環(huán)，牽一發(fā)而動全身。未來的動力電池整線智能化水平高低及兼容柔性將取由AI中臺集中訓(xùn)練及管控模型的數(shù)量和精度決定。

周常福介紹，欣旺達(dá)在義烏建設(shè)的電池生產(chǎn)基地，按照全球燈塔工廠規(guī)劃，融合ESG、EHS、綠色制造、零碳園區(qū)理念，采用第五代超級拉線技術(shù)，電池制造進(jìn)入單機(jī)智能到整線連續(xù)一體智能化，規(guī)劃一個全息智慧工廠，構(gòu)建全連接、深度數(shù)字化、高度智能的產(chǎn)線及園區(qū)，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和6大中臺構(gòu)建工業(yè)技術(shù)底座，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線運(yùn)營數(shù)智化駕駛艙，精細(xì)化高效生產(chǎn)管控。

2022年，欣旺達(dá)公告在茂名市電白區(qū)建設(shè)BMS生產(chǎn)基地，該基地主要從事電池管理系統(tǒng)(BMS)、車身控制器(BCM)、整車控制器(VCU)等產(chǎn)品的研發(fā)及制造。

周常福透露，該基地將重點(diǎn)打造BMS行業(yè)首個黑燈工廠，原來一條產(chǎn)線30多人，現(xiàn)在一條產(chǎn)線僅需1.5個人，由欣旺達(dá)智能制造部專業(yè)的智能工廠頂層規(guī)劃團(tuán)隊(duì)聯(lián)合業(yè)主單位打造，構(gòu)建高度智能柔性化產(chǎn)線和無人化物流、AIOT、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、MOM智能制造運(yùn)營管理平臺等自主可控技術(shù)。BMS新基地預(yù)計(jì)今年10月份投產(chǎn)。

“電池行業(yè)正慢慢洗牌，成本競爭正越來越大，降本增效的同時，構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)鏈及技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)驗(yàn)積淀、組織變革與人才培養(yǎng)，為接下來的公司發(fā)展奠定基礎(chǔ)。”周常福談到。

（作者：林典馳 編輯：孫超逸）