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大族激光打造整线智造交付能力的电池企业

来源:首页 | 时间:2018-11-04

  国内出货量排名前20位的电池厂,都开始陆续导入大族激光生产的锂电整线设备或模块化工位设备。

  “国内动力电池产业已经从传统的江湖混战1.0向更为集聚化、专业化的2.0时代升级,动力电池企业要比拼的,一是过硬的动力电池产品品质,二是高能量密度、高安全性能、低成本,三就是智能化的锂电装备整线应用解决方案。”

  大族激光副总裁黄祥虎表示,在上述三大维度中,智能化的整线应用就是实现产品品质和性能的基础,也正是基于这样的考量,2018年上半年,大族激光继续加大锂电制程闭环产业链布局,将首要任务放到了拓展整线业务。

  事实上,早于2015年,大族激光就提出“合纵连横”战略思路,先后战略控股了深圳铂纳特斯公司、东莞大族鼎新智能装备公司、江苏大族展宇新能源科技有限公司,逐步打通在锂电闭环生态产业链。

  2017年,大族激光将新能源装备产品线从精密焊接事业部单独拆分出来,上升为新能源装备事业部,通过调动更多的资源,在技术研发、市场开拓等方面进行更深层次的探索。

  截至目前,大族激光新能源装备事业部已先后涉足搅拌、涂布、模切、电芯装配、烘烤、智能激光焊接、注液、模组组装、PACK组装、检测等各整线设备。今年上半年,还新增了模切、分切、卷绕、烤箱等设备的研发生产。

  黄祥虎的思路是,对于龙头动力电池企业而言,基于自身对工艺要求的分段整合是其主流选择。对于更多的二三线动力电池企业而言,整线供应带来的超额服务和整体售后具备较强吸引力,有望成为他们的重要选择参考。

  事实也的确如此,对于国内多数动力电池企业而言,整线交付的优势已经开始逐步凸显,一是可减少繁琐的商务和技术对接,降低运营成本;二是可提高产品线智能化、信息化、网络化水平;同时,还可大幅度缩短设备设计、生产、交付周期,实行统一售后服务。

  然而,智能化的整线模式并不是一场突然而至的革命,也不是一蹴而就的革新,从分段自动化到整体自动化,再到信息化,最终实现智能化,这是锂电装备发展的内在逻辑。

  大族激光的整线模式也是在这样的逻辑之下不断进化,沿着“模块化、标准化信息化、数据化智能化”的脉络向前推进。

  在自动化、标准化的推进上,目前大族激光新能源装备事业部的电池制造工艺已经趋向成熟,在经过大量的设备设计制造之后,各工序都已形成模块化设计,保证了单机产品的高效率以及可靠稳定性。

  智能整线的基石是单机自动化。高工锂电获悉,大族激光大功率激光器、振镜及高自动化流水线开始应用起来,盖板组件焊接效率由过去的6-10PPM提高到20-30PPM。电芯封口激光焊接设备,由过去的6PPM发展到12PPM,目前可达20PPM。在此过程中,模组装配、焊接、检测自动化程度均获得了提升。

  在可靠性上,大族激光通过模组侧板焊接、电芯封口激光焊接、光纤激光器高速摆动焊接、多层输出光纤激光器高速焊接等工艺创新有效改善了焊接质量。这对于整体电芯装配线、软包模组及pack线,铝壳模组及pack线的成熟稳定奠定了坚实的基础。

  其二,在设备逐步实现自动化的基础上,大族激光开始为客户提供MES生产执行系统,实现电池制造的前、中、后段整线装备数字化、信息化、网络化串联,提高现场信息化水平和生产效率。

  MES系统的导入实现了生产过程中设备与平台系统相连接,使设备单机的数据上传到平台系统,通过数据化分析,了解生产过程的设备实际使用状态,同时还能通过可视化的形式展示出来,将生产过程透明化,产品制造的各环节一目了然。

  其三,大族激光通过大量的数据采集、积累、处理,在多种传感器的支持下,生产线逐渐实现多尺寸兼容、多产品识别、智能工艺参数优化、智能缺陷识别。

  通过对于动力电池企业的长期客户跟踪,大族激光发现,客户对于生产设备的诉求集中在四个层面,一是降低成本,避免来料浪费;二是提高综合的设备效率,降低设备平均时间,提升产品品质;三是优化制造过程,改善贯穿整个产品生命周期的制造过程;四是提高服务品质,及时响应客户需求,反向追踪产品制造过程,及时响应分析品质投诉。

  而通过整线的智能化升级,可以从问题检测、背后问题分析、预测等三个维度对于上述问题进行化解。

  一方面,智能产线可以帮助电池企业做好问题检测,对问题尽早报警并作预防性措施,实现闭环控制,从问题发生、停机、分析、解决、恢复机器、关闭问题进行全程闭环控制,并通知维修人员。

  另一方面,还可以分析问题背后的原因。通过使用统计过程控制,甚至高级分析工具(例如机器学习,数据挖掘,神经网络等)进行问题的识别和分析,将一些隐藏的问题可视化,并引导作业员或者维护工程师一步步快速解决问题。同时这样还减少了失效分析工程师的数量。

  基于问题检测和分析,智能产线还可以实现最终的预防与预测。设备可以根据长时间段的历史数据,建立问题演化过程模型,通过监控问题特征来识别当前问题的状态处在演化过程模型的位置,以此推断将要发生的事情,比如预测机器手臂零部件的剩余生命周期,又比如对模具、切刀等,可通过集成数据的提取并且分析,及早判断有没有发生变形。

  在黄祥虎看来,整线交付是动力电池装备供应商发展的必由之路,是动力电池设备供应商体现整体实力的体现。

  整线交付对动力电池装备供应商要求非常高,涉及到复杂的工艺制程,设备与设备之间要实现数字化、自动化、智能化的无缝对接,最终做到“交钥匙工程”,然而单一的企业是很难做到面面俱到。这考验企业的不光是研发和动力电池整段的整合能力,同时对企业资金、电池工艺、创新能力、人员规模、执行标准等等都有极高的要求。

  而基于大族激光集团整体新能源战略基础上的资本、技术、产业链的合纵连横,让大族激光的整线年逐渐落地成型,并根据不同层面客户的需求进行个性化的调整,未来,整线智造交付将成为大族激光在新能源战略板块中的核心竞争力。

  国内新能源产业正在走向深水区,整个产业链的淘汰赛将会加速到来,未来,20%的动力电池企业将会占据80%的市场份额,而上溯到锂电装备领域同样如此,黄祥虎的判断是,对于装备企业而言,竞争将会越来越残酷,只有敏锐的把握到行业的趋势以及核心客户的痛点,并及时进行反馈解决,在此过程中与核心电池企业建立深度的协作配合,才能在未来的市场中进入装备行业的20%。

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