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当前位置: MES > 新能源电池
南孚智能化制造集成系统

发布时间:2021-04-12 16:24:52

企业简介

     福建南平南孚电池有限公司于1988年由国企合资创立,30多年来一直专注于碱性锌锰电池、锂离子电池、锂钮扣电池等生产研发,是中国碱性电池龙头企业。目前已取得专利数360多项,发明53项(其中国际发明专利6)。公司2019年实现收入28.2亿元,增长10.4%,碱性电池市场占有率达78%以上。

痛点及需求

     1、电池流程性的制造方式,计划涉及的因素很多,如资源负荷、物料情况、交付时间、优先级等,只能依赖人工经验进行计划排程,容易出现失误,导致订单延期、资源冲突、负荷不均衡等情况。

     2、电池生产管理部门无法及时、准确的获取各个制造现场的实时信息,无法把握实时变化的现场情况;造成了生产计划与现场制造信息不同步,使得计划执行过程大打折扣,由于现场无法完全贯彻计划,计划反而只能被动的根据现场滞后的情况经常进行反向调整。

     3、生产现场缺少对设备运行状态进行实时监控和对设备负荷情况进行分析的手段,生产管理人员不能及时全面了解整个车间设备运行的总体情况,无法对设备进行优化调度,从而使生产现场时有出现设备闲忙不均的状况,锂离子电池生产制作设备利用率不高。

     4、工单的生产过程包括生产进度、质量状况、返工状况、维修状况、在制品状况等信息都无法及时了解;每个车间、每条产线目前的投入、产出状况,目标达成状况等都无法及时了解,从而无法快速决策以保证生产目标的达成。

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解决方案

     1、通过对车间设备改造升级,设备通信接口实现统一支持工业以太网数据传输,采用TCP方式采集数据并存储到MES系统并上传到云平台,数据包括工况参数(温湿度)、运行参数(开停机)、工艺参数等。

     2、生产执行制造MES系统采用MC云开发平台搭建业务基础平台及建模,结合离散业MES插件构件整个生产环节,实现人机料法环的全面管理。

     3、通过摩尔MES系统和云平台,整合与服务生产设备、SRM、ERP等系统、电池生产控制系统和信息数据等要素,对电池制造的钢材冲压、正极壳体电镀等过程实现精细化管理及智能应用,建立数字化电池车间:包括来料数字化、制造过程互联互通互操作、制造质量在线检测、机器人自动化组装、智能化物流与仓储管理、信息化生产管理及决策系统,实现电池制造的智能化生产。

微信截图_20210412161950.png 应用场景

1、物料跟踪

    MES系统通过对生产过程中的数据采集,按批次收集生产过程物料数据,建立物料跟踪系统。电池生产过程中涉及多种物料,如阳极材料、阴极材料、绝缘圈等,在生产过程中通过对物料批次信息的采集,实现原材料批次跟踪,建立产品的物料谱系,为产品质量分析提供条件。

图片3.png2、生产过程跟踪与管理

    生产过程跟踪覆盖从原料、生产工序、中间库存等环节,通过数据采集平台对生产过程的各类数据进行组织和整理,形成完整的电池生产档案。同时可以根据生产过程信息进行质量分析和产品追溯。

     ①工艺参数采集与监控。通过与底层自动化设备的接口,实现对入环肯封口等关键工序设备的控制参数进行监控。

     ②性能检测数据采集与监控。通过自动化接口,实现对性能检测数据的自动采集,并在检测过程中对于性能没有达到工艺要求的参数进行警提示。

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3、设备管理

    通过MES系统的实时数据采集,可以获取设备的实时状态和相关参数,实现对整个电池生产线的效率,设备综合效能OEE,设备可靠性、使用效率进行分析。

4、产品质量管理

    产品质量管理包括质量实时监控、报警质量统计分析、质量检验通知与发布和质量追溯。质量实时监控及报警系统采用spc分析工具对关键指标分析,找出不满足质量要求的条件与因素。根据产品的批次号进行质量追溯,可以追溯到批次产品在各生产工序的质量记录,包含各个生产工序的时间、设备、操作人员,提高产品质量管理的水平。

5、生产统计分析

    MES收集的产品生产过程的数据,为生产统计分析提供了基础。生产管理人员可为通过生产过程的数据,进行生产计划的执行情况、设备情况、产品的质量、人员、生产成本等进行统计分析。

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实施成效

创新点

     1、通过大数据云平台将设备与互联网进行深度融合,实现工厂生产过程数据信息的整合与服务;通过数据共享互联技术应用,实现各生产设备通信的统一标准;通过监控子系统、通信与网络子系统、数据采集子系统、系统集成与管理子系统等数据的统一,实现全面互联生产管理,从而实现对成本、物料、质量和营销的动态跟踪和采购、生产、销售物流一体化协同管理。

     2、通过信息分类和采集设定把分散在各部门各环节的信息、数据统一整合到云平台上,实现了南孚各部门信息数据的互融互通。使用工业以太网和私有服务器和工艺大数据,实现生产数据无纸化,高效率、高容量、快速检索、长久保存等。 

推广价值

1、引领带动

    项目的实施将率先打破我国电池制造业的传统制造模式,引领我国电池行业进入云平台互联网时代,通过系列配套措施和两化深度融合,带领中国电池企业向网络化、智能化发展,让中国制造成为中国“智造”。

2、联动效应

    项目的实施必然会影响到传统的供应链模式和上下游企业间的合作协调机制,使社会化链条和资源实现有机统一协同发展,通过渠道整合和项目延伸,推动电池相关配套企业做大做强、产业化发展。

经济价值

    项目整体投资1.85亿元,项目实施后碱锰电池的包装生产速度将从原来的400只/分钟,提高到600只/分钟以上;开机率达90%以上;产品合格率达99%以上,新增年产碱锰电池3亿只、CR2032锂锰电池4500万只等,建设形成电池年产能新增约3.45亿只,年产值约4亿元的规模,新增税收3000万元。

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