星云電子劉震：動力電池系統(tǒng)智能制造
圖為星云電子劉震在CBIS2018“鋰想”峰會上發(fā)表主題演講
戳此進入峰會官方專題，了解更多會議信息：“鋰想”2018第三屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2018)
2018年11月8日，以“新時代·破而立：前行中的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折之路”為主題的“鋰想”2018第三屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2018)在北京興基伯爾曼飯店開幕。福建星云電子股份有限公司總裁助理兼市場部高級總監(jiān)劉震在峰會上發(fā)表主題演講，以下為主題演講內(nèi)容。
星云電子劉震：
我來自福建星云電子，我叫劉震。我匯報的是動力電池的Pack智能制造，只針對Pack講一下個人的想法。分以下幾部分：
第一現(xiàn)狀。
動力電池Pack，雖然說是智能制造，實際上我們在動力電池系統(tǒng)、Pack離智能制造還是有一定距離的，這幾年新能源汽車、動力電池的迅猛發(fā)展在電芯的自動化方面已經(jīng)做得比較好了，但是在系統(tǒng)方面，Pack方面，我們自動化做得還不是很夠。一個是說這個行業(yè)發(fā)展太快，西門子的孫總也講，行業(yè)發(fā)展太快，電池的技術(shù)發(fā)展也非?？?，包括Pack設(shè)計、制造都在變化當(dāng)中。所以說自動化要執(zhí)行起來是比較難的。但是迅猛的發(fā)展又要求動力電池包括電芯、Pack都要做到上規(guī)模才能匹配目前行業(yè)的發(fā)展的速度，包括品質(zhì)、成本、規(guī)模有一定的門檻才能開始做這個行業(yè)。這兩年P(guān)ack企業(yè)像雨后春筍般多了很多，今年也消失了一批，也是因為這個原因。
按照德國工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)和其他的標(biāo)準(zhǔn)也好，有相當(dāng)多的Pack生產(chǎn)企業(yè)，3.0都達不到，表現(xiàn)主要在自動化程度不高，流程標(biāo)準(zhǔn)化不夠，數(shù)字接口不全，數(shù)字采集處理沒有實現(xiàn)等方面。2014年以前Pack制造手工加上單機自動化設(shè)備實施的，2015年年末新能源汽車數(shù)量突然大增以后，大家發(fā)現(xiàn)滿足不了要求，這時候才開始有一些自動化的Pack生產(chǎn)，領(lǐng)先的企業(yè)在模組、模塊方面向高度自動化在邁進了，大部分企業(yè)還做不到。Pack裝配以半自動為主。
隨著這兩年補貼政策不斷調(diào)整，方向是按照能量密度在走，大家為了追求能量密度，這個圖截止到今年第二批，140多瓦時/公斤，前兩天發(fā)布的系統(tǒng)的能量密度達到170瓦時/公斤，還不能算是進步，大家玩命沖上去了。對于整個Pack來說，影響非常之大。因為有很多企業(yè)，為了追求能量密度，Pack的設(shè)計完全要變掉，能省則省，包括有一些模組、模塊，以前由模組模塊的再到系統(tǒng)，有的為了追求能量密度，連模組和模塊沒有，電芯直接放到箱體里，做成系統(tǒng)。這也是對自動化程度的提高帶來很大的風(fēng)險，大家在這方面都是比較謹(jǐn)慎。目前還面臨的問題是，產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)作還是不夠，裝配企業(yè)和系統(tǒng)的企業(yè)，包括BMS企業(yè)，相互之間的交流和融合差距比較大。這兩年做新能源電池系統(tǒng)Pack裝配的公司也多，包括傳統(tǒng)的自動化廠家也做，大家還有很多融合的工作要做。
還有電芯品類繁多，之前有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，207年推了國家標(biāo)準(zhǔn)，這兩個標(biāo)準(zhǔn)搞出來的時候，引起了相當(dāng)大的爭議，大家很害怕，怕標(biāo)準(zhǔn)雖然是推薦的，但是怕被行業(yè)管理機構(gòu)、政府機構(gòu)引用以后變成強標(biāo)，大家玩命要把自己的型號擠到這幾個表格里面，造成了表格里的型號還是非常多，最后也造成了整個尺寸統(tǒng)一不了，電芯尺寸統(tǒng)一不了，模組也是一樣的。目前在市面上，哪一種型號越來越多呢？德國VBA標(biāo)準(zhǔn)越來越多，尤其是大眾的平臺出來了以后，包括模組的標(biāo)準(zhǔn)，大家都在往這方面去靠，這是需要主機廠來帶動，做的相對標(biāo)準(zhǔn)化一些，也利用后面自動化的程度提高。還有模組設(shè)計充分不充分的問題，現(xiàn)在新能源車開發(fā)周期很短，一輛車大概5—8年，給予動力電池的周期更短，大家都在趕時間，設(shè)計的驗證做得充分不充分，也是影響裝備企業(yè)比較大的。我們也會去驗證工藝，如果不是很確定的話，我們也不敢輕易去做，這方面也是影響比較大的。關(guān)鍵工藝設(shè)計也是，焊接采用什么樣的方式？類似這種也是要得到充分的驗證才有可能確定整個設(shè)計的工藝，包括零部件也是一樣，很多差距不光體現(xiàn)在大型設(shè)備里面，結(jié)構(gòu)部件、零部件一致性也是影響整個自動化程度的，自動化設(shè)計程度高了，零部件也會帶來很大的風(fēng)險，包括線束也是一樣，我們接觸到的可能有一些低級的問題，線束連接可靠性問題。自動化的提高是各個方面，還有MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)是最基礎(chǔ)的要求，這在前兩年做汽車蓄電池行業(yè)規(guī)范的時候，里面寫了一條要有追溯的系統(tǒng)，絕大多數(shù)企業(yè)MES系統(tǒng)都具備了，但還存在很大的問題：設(shè)備是分段采購的，互聯(lián)互通兼容性比較差，多樣性的問題都還沒有解決，數(shù)據(jù)采集不全，采集完了以后，只停留在采集，只是在睡大覺，沒有用起來。數(shù)據(jù)如何去處理，故障預(yù)警和自我診斷，這塊沒有涉及。還有MES系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的融合，能做得比較好的企業(yè)目前也比較少。
自動化這塊，大規(guī)模智能化制造的前提，產(chǎn)品設(shè)計達到標(biāo)準(zhǔn)化，工藝標(biāo)準(zhǔn)化、尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，配件標(biāo)準(zhǔn)化，首先做好自動化的基礎(chǔ)，做好這個基礎(chǔ)以后，才能做到真正的智能智慧化。
動力電池Pack大規(guī)模自動化有三大部分組成，自動化裝備、過程檢測系統(tǒng)、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)。目前Pack的制造，自動化程度不是那么高的時候，過程檢測顯得尤為重要，基于兩點做自動化：第一品質(zhì)管控和生產(chǎn)效率的提升，也是成本降低，應(yīng)該是品質(zhì)管控排第一位，在此基礎(chǔ)上才會做真正自動化，我們再給客戶做評估方案的時候，我們發(fā)現(xiàn)如果采用自動化的話，風(fēng)險會比較高，檢測出來良品率比較低，變成手工也有可能。再有針對MES系統(tǒng)，我們提出來“以過程檢測信息化管理”為中心的自動化生產(chǎn)制造。
Pack自動化裝配生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)并不是特別高，包括自動擰緊，自動涂膠、自動測試、AGV調(diào)度，自動測試也很重要，能不能做大量的測試？AGV調(diào)度在主機廠做得比較多，動力電池行業(yè)，近一年多兩年以來才真正開始推進AGV的調(diào)度。自動測試方面我們也是做了大量的工作，在對接接口方面是需要做大量的實驗，保證在多少次以后不打火，接觸的質(zhì)量好才行，我們也是開始推進這方面的工作。AGV的裝配線在自動化大規(guī)模生產(chǎn)方面，用的比較多，AGV也不是看著自動，實際上整個的生產(chǎn)人工的參與還是會比較多的，我們現(xiàn)在一直在強調(diào)，盡量把模組和模塊做到標(biāo)準(zhǔn)化以后，可以大批量、高度自動化、無人化生產(chǎn)，變成系統(tǒng)的時候，盡量柔性化。智能最重要的就是柔性，包括定制，現(xiàn)在的量不足以支撐，Pack還需要研發(fā)，機器人、測試的設(shè)備和工藝研究，我們對工藝、測試進行各方面的研究，第一幫助自己提高水平，第二驗證客戶的工藝，同時減少雙方的風(fēng)險。所以在這方面，我們也要做很多工作。
自動化生產(chǎn)，包括前面幾位嘉賓講了很多，不管CPS好，工業(yè)4.0也好，幾個層面，第一是傳感層，執(zhí)行層，包括前面的工藝設(shè)計，西門子講整個工廠的智能仿真，工藝的智能仿真，工藝還有實時規(guī)劃，都是目前我們要解決的一些問題，包括傳感端信息化、實時化，控制執(zhí)行這塊的柔性化、自動化結(jié)合的問題。還有幾個方面，像協(xié)作、標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化、先進的感知和測量，可靠智能控制還要取得技術(shù)突破才行，我們核心零部件進口為多，數(shù)字化和智能化，還有標(biāo)準(zhǔn)體系，深圳吉陽楊總一直牽頭在做，動力電池裝備的標(biāo)準(zhǔn)化如何做，深圳楊總一直強調(diào)，第一步要做把互聯(lián)互通做起來，大家不一樣的設(shè)備，互聯(lián)互通要先做。還有整個發(fā)展階段，從半自動到自動還有一個精益化、信息化、數(shù)字化，最后到智能制造，我們還有一段路要走。
我們福建星云電子是成立于2005年，是一家認(rèn)知當(dāng)中以檢測設(shè)備為主的企業(yè)，目前涉及到的業(yè)務(wù)包括自動化程、分容系統(tǒng)、模組智能制造檢測、雙向變流器和控制系統(tǒng)、儲能電池系統(tǒng)，針對鋰電池制造周期、產(chǎn)品的生命周期，圍繞這個做一定的工作。這個是對動力電池制造有一個規(guī)劃，包括制造的單元，智能的基礎(chǔ)的架構(gòu)，后面的一些信息化的軟件，我們也投入很多人和精力做這方面的工作，我們對整個智能制造還是有比較清晰的想法。
最后提一句，我們要有這個想法，我們整個的發(fā)展是有階段的，我們離真正的智能制造還是有一定的很長距離要走，還需要大家共同努力。
（根據(jù)嘉賓現(xiàn)場演講整理，未經(jīng)本人審閱）
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