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湖南科霸:基于体系工程的智能制造系统翻新

发布日期:2025-07-31 06:04    点击次数:137

读而念念

能源电板制造企业一般处于产业链低端,利润率低,日常遴荐传统的加工装配制造模式,枯竭竞争上风。湖南科霸的智能化改良讲明注解,企业乃至通盘这个词行业需要进行计策转型,向遐想、行状等高价值供应链得回效益,以滋生更多中枢竞争力。

湖南科霸汽车能源电板有限拖累公司

湖南科力远高手艺集团有限公司(以下简称“科力远”)2011年启动了两化会通的翻新与践诺,通过收购松下日本原土汽车能源电板株式会社,建立长沙(湖南科力远新能源股份有限公司)智能化工场,与丰田合股建立能源电板企业(科力好意思汽车能源电板有限公司),积极打造中国“后工业4.0”的智能制造产业示范应用,输出基于体系工程的智能制造系统翻新平台,赋能产业转型升级。湖南科霸汽车能源电板有限拖累公司(以下简称“湖南科霸”)成立于2008年,是湖南科力远新能源股份有限公司全资子公司。

湖南科霸辛苦于于汽车能源电板极板、电板,以及能量包的研发、出产和销售,是我国产业化水平较高、手艺水平先进、居品应用进程训练、配套供货智商矫健的国际化专科汽车能源电板及能量包制造商之一。湖南科霸通过全面扩充精益制造向智能制造的升级,会通工业4.0手艺理念,遵守打造能源电板范围的新一代智能化制造工场。2016年,湖南科霸承担了工业和信息化部“智能制造轮廓圭臬化与新模式应用技俩”,并于2020年见效通过验收,其间先后获批为湖南省、工业和信息化部“智能制造示范企业”。

电板企业靠近的挑战

能源电板居品从遐想到量产,要经过多轮的遐想、制造、测试、改进、考证等身手,周期长,电板联系企业在竞争发展过程中靠近诸多挑战。

一是资本与竞争方面,电板居品靠近硬件开导多、能耗资本高、东谈主工资本高、业务身手信息区分称、审核数据不准确、经管资本高档问题。

二是手艺研发方面,靠近客户新车型升级换代加速,电板新品研发智商存在瓶颈等问题。由于电板居品遐想变更经常,居品模子治疗、模拟、量产依赖手工,效率不高,研发效果向出产应用和市集投放的周期过长。

三是工艺方面,需要治理工艺可贵(如电板工艺均一性),欢快精益化、低损耗的条件,遐想成套装备并终了工艺协同。同期,电板企业靠近装备数控化水平不及、通讯网罗过程不褂讪、网罗安全风险高、珍贵智商不及等问题。

四是开导方面,以往的中枢开导过于依赖入口,购置珍贵资本高,并且开导间的“孤岛化”严重,产生多个出产节律瓶颈,出产效率、开导利用率不及。

五是品质管控方面,电板企业需要灵验禁止恶劣环境下的汽车安全风险,欢快海外、国内汽车厂客户们建议的严苛的“电板高一致性”圭臬,但传统的制造模式对此难以灵验保险。同期,连年来国度对能源电板建议物料和居品全程追念的强制条件,但传统的东谈主工模式经管效率低、易出错。

六是居品售后行状方面,传统上电板厂依赖东谈主工上门行状,反馈速率慢。行状的治理效率过于依赖东谈主工手艺水平、素养教学,一朝出现东谈主才流失,企业亏蚀较大。

轮廓可见,能源电板制造企业一般处于产业链低端,利润率低,大多遴荐传统的加工装配的制造模式,枯竭竞争上风。企业乃至通盘这个词行业需要进行计策转型,向遐想、行状等高价值供应链得回效益,以滋生更多中枢竞争力。

基于体系工程的智能化改良

在智能化技俩实施前,天然工场通盘工序的单机自动化水平较高,但只可基本终了对开导数据的自动聚集分析,全体智能化水平有待擢升。制造模式以极板制造经由型,与电板、模组PACK闹翻型出产相结合,开导智商匹配精度不高,物流过程依赖多半东谈主工转运、迤逦料功课、恭候时候长。工场数字化应用不及,莫得终了遐想出产一体化,遐想、出产、物流、经管相互之间存在孤岛问题,全体效率不高。

2016年3月,湖南科霸启动了“年产5.18亿安时车用能源电板产业化技俩——节能与新能源汽车能源电板智能工场”技俩(以下简称“智能工场技俩”)确立。该技俩主要涵盖了智能遐想、智能运筹帷幄、智能出产(包含MES、收尾系统、智能检测与装配装备、智能物流和仓储)和智能行状四大主体,并在智能保险体系的基础上通过数据集成、系统集成,在保险系统安全的基础上构建出智能工场。

智能工场技俩主要确立完成正负极出产线、电板装配出产线、化成出产线,工场总面积达4万平方米,建成年产能达到5.18亿安时的车用能源电板智能制造工场。智能工场技俩确立的中枢智能制造装备主要包括智能化的电板极板制造、电板装配、电板化成及仓储物流开导。

通过开展总体遐想,湖南科霸进行居品遐想与工艺经管,确立智能出产的出产线/加工中心,发展智能检测装备和智能仓储、物流,建立能源经管系统和ERP、MES系统;开展工业软件和网罗集成应用;搭建企业大数据平台,自主完成电板制酿成套装备开发和系统集成等。该智能工场技俩已于2019年年底完满,并通过负责验收。

实施标的与策略

智能工场实施标的与策略包括以下6个方面。

一是装备智能化:关节身手用开导替代东谈主工,开展装备与工艺课题攻关,开发有自主常识产权的成套装备。

二是物流无东谈主化、柔性化:建立智能化的立体仓库、AGV自动物流系统,提高全体出产节律,排斥瓶颈工序。减少仓储物流过程中的搬运、转运占用多半东谈主工资本的问题,并擢升物料供应效率,治理“物流孤岛”问题。

三是品质智能管控:加大参加伸开科研攻关,治理品质均一性问题。建立出产监控指令中心,强化预警与事先经管。

四是信息化集成:补皆信息化短板应用,如ERP、MES等软件系统并强化软件集成,擢升数据的实时性、准确性,减少东谈主工骚扰风险;强化基础网罗设施,工场网罗与通讯智商、安全性达到工业圭臬。

五是开发智能运维:开发智能化电板包居品,升级费事监控与自会诊自珍贵智商,建立费事行状平台。

六是建立大数据平台:通过制造与行状端的大数据分析,建立起全人命周期的经管分析机制,终了行状性创收转型升级。

湖南科霸智能工场技俩充分贯彻以上念念路,通过应用工业机器东谈主、智能传感与收尾装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备,终了居品质命周期中的遐想、制造、装配、物流等各方面数据互通,从而镌汰居品遐想到出产的滚动时候,对居品全人命周期进行系统高效的经管。

实施内容

在湖南科霸基于体系工程的智能制造确立中,触及基础设施改良、居品遐想效率擢升、出产估量打算智商擢升、出产制造管控、信息系统会通、出产监控与指令、居品售后行状擢升等几个方面的内容,具体体当今以下七个方面。

一是通过工业网罗互联互通,改良擢升基础设施,主若是通过工业以太网、工业无线网通讯以及构建信息安全来终了。其中,工业以太网骨干遴荐企业级环形以太网搭建,大大禁止网罗风险;现场通盘的智能开导和经管系统接入以太网;运筹帷幄、经管、车间三段防火墙分隔,终昭着“全面保护”和“纵深驻扎”。

二是通过智能研发,擢升居品遐想效率,主要通过会通三维遐想软件、三维仿真软件和隐敝性臆造考证来终了。其中,应用三维遐想软件(CATIA)对电板居品进行三维数字化建模;应用三维仿真软件(ANSYS)来对电板居品进行仿真;应用隐敝性臆造考证来模拟多种应用环境对电板居品进行测试。

三是通过智能估量打算,擢升出产估量打算智商。其中,应用布局估量打算来治理电板工场和仓库的总体移交,得当出产过程的预先考证问题;应用布局估量打算来治理电板制造车间物流动线布局优化问题;应用出产仿真考证来治理出产工艺的估量打算和仿真优化问题。

四是通过确立MES系统,会通智能经管进行高效管控。高效管控主要体当今以下6个方面:第一,确立MES系统,隐敝对东谈主、机、料、法、环、居品等要紧出产身分的经管,通过对制程管控、开导维修施展、质地收尾、过程数据聚集的经管,终了制造车间出产开导收尾层和车间经管信息流的集成,从而达到出产过程的可视、可控的智能化经管。第二,应用智能现场经管的出产过程监控来擢升对电板出产过程的透明化监控以及精确辨识和展望。第三,应用智能现场经管的智能操控,终昭着极板出产车间证实骨子工况自动优化工艺参数的智商。第四,应用智能现场经管的出产开导展望性珍贵,擢升对出产开导健康情状的评估,并擢升展望故障及剩余寿命的智商。第五,应用智能仓储物流经管对前置仓中的机器东谈主终了自主功课估量打算。第六,应用智能仓储物流经管对电板车间AGV终了行进旅途优化。

五是通过ERP、MES、PLM系统集成,终了信息系统会通。通过建立圭臬化的接口平台,联合接口面目和接口经管平台,由MES系统将ERP系统、PLM系统、自动化物流仓储系统、开导收尾系统进行集成,终了数据的阔气分享,达成信息流和资金流的全面会通。

六是建立出产监控与指令中心,制造中心办公区通盘制造、开导系统的一线经管东谈主员均可随时掌捏工场全局情状,灵验擢升出产效率、品质水平,禁止单元产值能耗。技俩实施后,湖南科霸的制造部门成为“出产监控中心”“出产指令中心”,由以往发滋事件后“迫切寻东谈主式”经管,调治为“透明制造”的智能制造工场。

七是通过智能行状擢升居品售后行状智商。在请托物理居品给客户时,湖南科霸同期提供该物理居品对应的数字孪生体至售后运维部门,用于费事监控物理居品的实时工况。其中,应用居品费事实时工况监控基于数字孪生体,同步对应物理居品的各式传感器聚集数据,终了对物理居品开动工况的透明化监控以及精确辨识和展望;应用居品展望性珍贵,遴荐各式数据处理轮番对居品健康情状进行评估,并展望故障及剩余寿命。

基于体系工程的智能制造特色

基于科力远智能制造体系工程系统平台,湖南科霸建议了隐敝需求、遐想、制造、开动、居品、用户、出产线、任务场景和关估量统等全体系、全场景的智能制造治理决议,深度践诺智能制造,探索出了一条合适能源电板行业的“智造”之路。

智能研发擢升居品遐想效率

基于智能制造体系工程系统平台与三维遐想软件、三维仿真软件的衔尾配合,终了能源电板居品遐想、仿真和隐敝性臆造考证,在臆造环境中完成居品的遐想参数制定、应用环境仿真,镌汰研发周期并禁止投产资本,擢升了居品遐想效率。

智能估量打算擢升出产估量打算智商

基于智能制造体系工程系统平台提供智能估量打算,擢升出产估量打算智商。智能估量打算是指利用联系手艺为工场提供布局估量打算和出产仿真考证,禁止业务过程的资本,提高时局空间、开导的利用效率,纯真得当市集需求的变化。其中,布局估量打算治理了工场总体移交得当出产过程的预先考证问题,以及车间、出产线和物流动线布局优化问题;出产仿真考证治理了出产工艺的估量打算和仿真优化问题。

智能排程擢升出产纯真性和请托智商

基于智能制造体系工程系统平台提供智能排程,擢升出产安排的纯真性和请托智商。智能排程与出产估量打算软件(如ERP、APS)衔尾配合,在遵照有限产能估量打算的框架下,轮廓接洽企业资源的标的、排产的策略,以及居品、工艺、出产撮要、制造资源等敛迹情况,结合开导状态反馈和出产实况反馈,利用数字孪生的推演展望和动态优化手艺,为工场出产提供多标的优化排程和动态排程,终了镌汰制造提前期、消减库存,镌汰交货期,更好地得当维持多品种、小批量、短交期、个性化定制的出产模式。

智能现场经管擢升监控、辨识和展望智商

基于智能制造体系工程系统平台提供智能现场经管,擢升对出产过程的监控、辨识和展望智商。智能现场经管是指与出产收尾中心的大屏幕/监控看板系统衔尾配合,利用联系手艺对出产现场进行经管。其中,出产过程监控终了对出产过程的透明化监控以及精确辨识和展望;自主功课估量打算是对智能开导状态、功课情状进行推理展望和收尾预演,终了智能开导自主功课管控及改日的群智能协同功课;智能操控是指证实开导状态反馈和出产实况反馈,基于功课估量打算或功课规章条件,终了对开导的智能操控;出产开导展望性珍贵是指利用各式传感器数据和数据处理轮番对出产开导健康情状进行评估,并展望故障及剩余寿命。

智能仓储物流经管擢升自主功课估量打算智商

基于智能制造体系工程系统平台提供智能仓储物流经管,擢升功课设施自主功课估量打算智商。智能仓储物流经管是指利用联系手艺对仓储物流现场进行经管。其中,自主功课估量打算是对AGV、各式功课机器东谈主等智能设施状态、功课情状进行推理展望和收尾预演,终了智能设施自主功课管控以及改日的群智能协同功课;动态优化是证什物流设施状态反馈和仓储物流出产实况反馈,基于功课估量打算或功课规章条件,利用联系手艺终了物流设施的动线优化;物流设施展望性珍贵是指利用各式传感器数据和数据处理轮番对物流开导健康情状进行评估,并展望故障及剩余寿命。

智能行状擢升对客户的售后行状智商

基于智能制造体系工程系统平台为客户提供智能行状,擢升售后行状智商。智能行状是指利用联系手艺对居品的请托以及售后运维进行经管。其中,数字化居品请托是在请托物理居品给客户过程中,也同期提供该物理居品对应的数字孪生体给售后运维部门用于费事监控物理居品的实时工况;居品费事实时工况监控基于数字孪生体同步对应物理居品的各式传感器聚集数据,终了对物理居品开动工况的透明化监控以及精确辨识和展望;居品展望性珍贵是基于物理居品对应的数字孪生体,遴荐各式数据处理轮番对居品健康情状进行评估,并展望故障及剩余寿命。

智能化改酿成效

通过智能工场技俩,湖南科霸确立了电板极片、车载电板的智能化工场。智能化工场确立3年来,湖南科霸销售收入增多近1倍,达3.6亿元,居品累计销售额为12.39亿元,呈快速增长态势,累计净利润约为1亿元。

2019年智能化改良完成后,工场产能可灵验欢快12万台套的订单需求,2021年该技俩电板居品产能擢升4倍。智能工场确凿立,为公司进一步扩大产能,鼓动新的经济增长提供了坚实基础保险,终昭着经济效益的权贵擢升。

智能工场技俩实施后,湖南科霸智能制造水平大幅擢升,通过将ERP、MES、PLM等信息手艺与遐想、出产、运筹帷幄、行状的无缝会通,将信息化、智能装备趋附应用到工场遐想、工艺、物流、出产线、质地收尾等各个身手,以及基于企业工业网罗手艺终了互联互通并完成智能工场确立,终了出产效率提高33.2%,运营资本禁止24.1%,居品不良品率禁止82.1%,居品研制周期镌汰37.2%,单元产值能耗禁止24%,客户惬意度由畴前的91%擢升到98%,居品的请托期也镌汰了16天,灵验擢升了企业的竞争力和快速应变智商。

技俩开发出正负极极板闭环反馈定量喷涂系统,构建了多孔金属材料面密度在线计测的数学模子,研发出了无损连气儿检测带状材料面密度及极板充填分量的装配和经管系统,终了正负极板充填分量的精确测量和经管,极板的填充分量变差比拟日本丰田,从±6%降至±2.5%。湖南科霸同期开发出双镍带精确连气儿超声波焊合、正负极精确涂布关节开导,并进行信息系统集成、工业网罗构建,终昭着电板制造的全经由数字化出产。

上述手艺开发效果于2018年通过中国轻工业联合会组织的手艺矍铄会矍铄,全体手艺翻新性强,在电板温度得当性、安全可靠性、低温倍狂妄、使用寿命和电极材料等方面达到国际最初水平。

智能化技俩实施后,通过公司电板费事监控智能系统与里面信息的集成,结合公司使用多年的数据聚集追念系统,对开动中电板居品进行实时监控经管,对中枢主张进行数据聚集与分析,售后部门收到系统荒谬预警后第一时候与客户取得纠合,启动联系预案,终昭着电板居品“防护于未然”的标的。

通过湖南科霸的智能化工场确立,科力远智能制造体系工程系统平台通过从先进储能材料国度工程商讨中心的单项手艺居品数字化与智能化,向全身分聚集的产业链调治,打造翻重生态系统,积贮行业数据,通过体系会通,形成“数据宝藏(浩繁的智能制造常识库)+数据链+手艺链+供应链+金融”齐全智能生态,终了关节中枢范围产业数字化手艺示范应用与工程化平台,形成单一企业局部翻新环境改善,向怜爱营造产业跨界协同翻新环境调治。通过加载智能制造优秀践诺IP,完成多手艺的跨界应用会通。

冲破规模:逾越数智化转型的三大深水区

杨继刚企业转型行家 知行韬略合伙东谈主

冲破规模,重塑增长,勇敢逾越三大深水区,这才是传统制造企业高质地发展的必由之路。

当作一家能源电板出产商,湖南科霸(以下简称“科霸”)用一场基于体系工程的智能制造系统翻新,走出了一条从传统加工装配到智能制造赋能的转型之路,展示了制造企业向数智化转型要逾越的三大“深水区”。

一是“体系深水区”:不啻开导智能,更要体系重构。科霸通过构建工业以太网、无线网罗与信息安全防护体系,买通了从研发、制造、物流到行状等多身手的数据信息链,全面排斥“经由孤岛”。在这一过程中,智能制造不仅是信息与数字手艺的重复,更是业务经由与机制的重构。更为关节的是,科霸打造的智能制造体系工程系统平台,买通了包括ERP、MES、PLM等中枢业务系统,让遐想、出产、仓储、请托、售后终了全过程联动。从这个角度看,数智化视角的“开导”,不是单机运转的孤岛,而应该成为通盘这个词智能体系中的感知与践诺节点。这种体系重构带来的不仅仅出产效率的擢升,更是科霸在管奢睿商、业务模式与资源确立智商方面的全地点跃迁。

二是“全链深水区”:不啻制造升级,更要全链闭环。关于数智化转型而言,制造企业需要的并不是某个身手的数智化水平擢升,而是基于价值链体系的“全链闭环”。在这方面,科霸构建起了全方面的价值链数智化闭环体系。比如,在居品研发阶段,借助三维建模、仿真与臆造考证,终了居品遐想与仿确凿数字化,大幅镌汰研发周期,擢升遐想效率与精度;在出产估量打算层面,科霸行使智能排程系统,不仅减少了东谈主工骚扰,还擢升了应答订单变化的柔性智商;在制造践诺身手,科霸已终了出产过程的全程数字化与透明化,包括极板制造、电板装配到模组PACK、仓储物流等,初步构建了自动化、数字化与智能化的“三位一体”智能制造阵势。另外,跟着“制造即行状”(MaaS)的制造理念升级,科霸在居品请托后,通过数字孪生手艺与智能运维平台,为客户提供全人命周期行状。从卖居品到卖价值,制造企业的数智化滚动为客户买单与复购,这才是健康可连接的交易模式。

三是“生态深水区”:不啻单厂突破,更要生态赋能。科霸基于本人的智能制造体系工程系统平台,从“智能工场确立者”转型为“智能制造赋能者”——不仅用于自家工场的连接优化,还对生态圈通达,赋能产业链迤逦游配合伙伴,成为生态圈里的超等引擎。比如,证实不同业业、不同居品类型,纯真治疗出产工艺、智能排程、质地管控、智能运维等模块,终了等闲应用,迟缓构建“制造常识库+数据链+手艺链+供应链+金融链”的五链协同翻重生态;再比如,通过工业互联网与大数据平台积贮产业数据金钱,连接优化本人手艺智商,同期输出行状决议,成为更多生态圈里的中小制造企业数智化转型的基础设施与赋能平台。

冲破规模,重塑增长,勇敢逾越三大深水区,这才是传统制造企业高质地发展的必由之路。

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