當(dāng)前，全球工業(yè)智能化的力量勢(shì)不可擋，并為各行業(yè)帶來(lái)了無(wú)限可能。為加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，杉杉能源率先打造智能化生產(chǎn)管理模式，成立了正極材料行業(yè)首個(gè)智能化數(shù)字車間。在這背后，離不開(kāi)自動(dòng)化控制專家、中國(guó)工程院院士桂衛(wèi)華及其團(tuán)隊(duì)的付出與貢獻(xiàn)。
正極材料智能制造的成功初探
作為中國(guó)著名的有色金屬工業(yè)自動(dòng)化專家，桂衛(wèi)華卻是第一次接觸電池材料行業(yè)。
盡管在自動(dòng)化領(lǐng)域有多年經(jīng)驗(yàn)，桂衛(wèi)華在了解到杉杉的合作需求后，仍不敢掉以輕心。他數(shù)次帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)來(lái)到了杉杉能源的生產(chǎn)基地，實(shí)地查看正極材料生產(chǎn)流程及工藝設(shè)備。
為提升產(chǎn)品品質(zhì)，杉杉能源引進(jìn)了多臺(tái)先進(jìn)的設(shè)備。如何建立集信息化、自動(dòng)化為一體的產(chǎn)線，批量穩(wěn)定生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，同時(shí)減少生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，是桂衛(wèi)華及其團(tuán)隊(duì)所面臨的問(wèn)題。
在深入了解工藝設(shè)備和正極材料的產(chǎn)品特性后，桂衛(wèi)華對(duì)智能化生產(chǎn)的目標(biāo)滿懷信心。
很快，杉杉能源成立智能制造小組，招收自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)人才，并依托桂衛(wèi)華院士工作站的“智囊團(tuán)”優(yōu)勢(shì)，開(kāi)啟了智能化的道路。在歷經(jīng)兩年多的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)后，終于完成了項(xiàng)目攻關(guān)。
有了數(shù)字化車間，杉杉能源的生產(chǎn)效率提高30%，單位產(chǎn)品制造成本降低32%，產(chǎn)品研制周期縮短22%，產(chǎn)品不良率降低50%，能源利用率提高17%。
鋰電材料行業(yè)的精益生產(chǎn)之路
在桂衛(wèi)華看來(lái)，電池材料行業(yè)的智能制造勢(shì)在必行。
智能制造，不僅僅意味著設(shè)備的自動(dòng)化改進(jìn)，更是精益化生產(chǎn)的必然。“制造型企業(yè)最終都要走精益化生產(chǎn)的道路。解決能耗高、物耗高的核心問(wèn)題，將給電池生產(chǎn)、材料發(fā)展帶來(lái)變革。”桂衛(wèi)華一語(yǔ)道破關(guān)鍵。
在新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)下，市場(chǎng)對(duì)動(dòng)力電池的高一致性、高品質(zhì)和低制造成本都提出了更高的要求。尤其是在更高端產(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng)，精益生產(chǎn)對(duì)鋰電池企業(yè)來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。
以新能源汽車的動(dòng)力電池為例，為提高電池能量密度獲得更高續(xù)航里程，鋰電池的正極材料逐漸向高鎳化發(fā)展。高鎳產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)純氧環(huán)境、濕度以及溫度的要求，需要更精細(xì)化的技術(shù)管控，這都是傳統(tǒng)工藝和設(shè)備無(wú)法達(dá)到的條件。靠人工來(lái)控制各反應(yīng)的參數(shù)，更是難以保證產(chǎn)品的一致性和生產(chǎn)效率。
杉杉能源以智能化數(shù)字車間項(xiàng)目為基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)家智能工廠建設(shè)規(guī)范，建設(shè)了“杉杉能源的大智能工廠平臺(tái)+行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)”。
如今，在10萬(wàn)噸鋰電動(dòng)力電池材料長(zhǎng)沙基地里，智能工廠一塵不染，整條產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)，未來(lái)將滿足80萬(wàn)輛新能源汽車的需求。
工作人員通過(guò)對(duì)原材料、生產(chǎn)過(guò)程、品質(zhì)分析、設(shè)備集成等信息化管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的監(jiān)督與可視化，詮釋當(dāng)下制造業(yè)“人退機(jī)進(jìn)”的新變局。
精益生產(chǎn)、智造先行。未來(lái)，瞄準(zhǔn)動(dòng)力電池大市場(chǎng)，杉杉能源將繼續(xù)加快步伐，建設(shè)更高端的智能化工廠，實(shí)現(xiàn)各類產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的一體化解決方案。
桂衛(wèi)華對(duì)杉杉的發(fā)展?jié)M懷期待，他希望杉杉能源繼續(xù)做好現(xiàn)有材料的研發(fā)，并堅(jiān)持研究探索新型電池材料。“國(guó)家的電池材料發(fā)展是大事，一些關(guān)鍵技術(shù)卡脖子問(wèn)題仍然存在。我很期待杉杉的材料越做越好，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立足。”
