智造＋零碳，四川时代入选世界经济论坛灯塔工厂
- 来源：宁德时代
- 2022/10/12 9:32:31
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10月11日，继宁德基地后，四川时代成为宁德时代第二家获评灯塔工厂的生产基地。目前全球锂电行业仅有2座灯塔工厂，均来自宁德时代。当前，电池交付即将进入TWh时代，这对企业的能源管理、制造方式、制造工艺、制造安全等均提出了挑战。四川时代运用数字化智能控制技术，通过对全工序参数的感知、监控及校验，实现生产过程全透明可追溯，并大量运用AI技术实现闭环控制管理。四川时代此次加入全球灯塔网络，标志着电池智能制造进入高质量发展新阶段。
世界经济论坛指出，该工厂在宁德时代总部灯塔工厂已取得的成就之上，进一步应用人工智能，工业物联网和柔性自动化技术，实现生产线速度17%提升，优率损失降低14%，并成为了全球首家零碳排放动力电池生产基地。
绿色能源管理
全域设备监控
设备运转是能源消耗的大户，面对一条拉线上的数百台设备，人工点对点操作常常顾此失彼，也无法及时响应。四川时代自主研发了CFMS系统，并在厂区中铺设了超过40000个环境探测传感器，通过窄带物联网(NB-IoT)采集，全域厂房设备被100%在线监控，它们的状态参数都可以得到实时上传，数据可以实现快速交互。AI系统通过计算这些数据，进行节能方案的优化，并为每台设备量身定制最优的运行参数。
无人智能巡检
通过AI视觉监控，四川时代的人工巡检被仿生可视化巡检替代，不仅效率得到提升，而且，智能预警功能可在设备出现问题前，提醒人员提前介入，最大限度避免设备故障和损失。
智能生产管理
5G智慧涂布
涂布工艺是电池极片制造最重要的工艺之一，需要将已搅拌好的浆料均匀地涂抹到厚度仅有几微米的箔材上。传统的涂布工艺十分依赖于人工经验，调试精确度只能靠产线工人手工操作来应对涂布工艺上的不稳定性。四川时代开发了锂电加工工艺闭环控制算法，对1000多种粉体和流体的各项组合参数进行建模并深度学习，实现箔材涂覆微米级和毫克级的精准调控，大大提升产品的一致性。如果生产中出现了缺陷，在线监控功能就会及时报警，帮助员工第一时间发现问题。
高自动化PACK拉线
动力电池组装的过程中,电芯需要通过螺丝锁附以固定于电池箱内。螺丝锁附的过程通过人工实现,这也导致了人工工作量大,耗时长，生产效率低且人工成本高。四川时代基于仿真技术和虚拟调试技术，设计了自动化程度达到80%的自动PACK拉线。热熔自攻螺接工艺替代了螺栓锁附人工作业，自动化设备使得螺丝高速旋转向下打入板材中，并在板材与螺钉之间形成螺纹连接，该工艺不产生碎屑，螺钉不会变形且容易拆卸，工时效率得到大幅度提升。涂胶工序自动化线的导入帮助Pack拉线减少近70%作业人力，并实现了99.8%的涂胶优率。
极限质量管理
质量是产品的生命线，四川时代应用了行业内先进的质量检测技术，实现关键焊接工位的高精度缺陷检测、复杂工况下卷绕缺陷检测、高速流体状态下前工序缺陷检测三大突破。
四川时代凭借高精度的视觉检测设备以及AI技术，可将焊接缺陷识别精度提升至微米级，让针孔瑕疵也无处遁形；AI技术用于卷绕工序超高转速、隔离膜遮挡膜片的极复杂工况，可识别极耳工艺的所有缺陷；在前工序中，许多浆料呈现高速流体状态，通过高速相机以及AI深度学习，系统可以捕捉到材料的瞬时状态，并准确识别缺陷。
精准安全管理
四川时代现已是全球规模最大的动力电池生产基地之一，安全防控至关重要，传统的巡检只能依靠人力，易燃区域主要采用现场定时定点抽检的形式，漏检风险较大。对此四川时代运用视频流+AI技术，打破网络、系统之间的屏障。通过视频实时成像，系统可自动识别违规操作，例如标志牌混放、通道占用等，并进行智能标注、保存图像等。对不同的生产场景，四川时代分别定制了安全防护解决方案，例如通过红外热成像，进行仓库电芯集中温度监控、关键高温工序电芯温度监控。
当前，电池产业发展正在向数字化全面转型，宁德时代正加速在电池设计、制造、使用、回收的全生命周期进行数字化创新，以应对极复杂的工艺流程、极快的生产速度、极高的质量要求等极限挑战。作为可持续发展的灯塔工厂，宁德时代已率先将产品缺陷率从PPM降低至PPB。同时，宁德时代正复制敏捷、柔性的智能生产经验并在全球13家基地中进行推广，为工业4.0下新能源产业高质量发展做出积极贡献。
关于灯塔工厂网络
全球灯塔网络是一个由生产工厂和价值链组成的社区，其成员都是善于采用并整合第四次工业革命各项先进技术的世界领导者。这些灯塔工厂利用人工智能、3D打印和大数据分析等第四次工业革命技术，大规模提升效率和竞争力，转变商业模式和推动经济增长，同时增强劳动力能力和保护环境 ，并推动各地区、各行业的制造商参与学习。该网络是世界经济论坛与麦肯锡公司合作开展的项目，加入网络的工厂和价值链由一个独立的专家小组评选产生。今年，有11家新工厂加入世界经济论坛全球灯塔工厂网络，其中有6家来自中国。
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