寧德時代|極限制造文章來源自：高工鋰電網
2023-03-29 09:15:01 閱讀：2107
“練好基本功，發(fā)揮想象力?！?在上周的投資者調研活動中，曾毓群又一次對寧德時代的創(chuàng)新文化作了強調。
2023年開年，鋰電材料端產能過剩隱憂凸顯，下游車企價格戰(zhàn)雜音不斷，資本表現也進入周期性調整階段，引發(fā)行業(yè)迷茫情緒。
對此，寧德時代在調研中表示，“新能源產業(yè)處在早期發(fā)展階段，除動力、儲能外，還有中型電池、工程機械、重卡、船舶、飛機等電動化剛剛開始。從長周期維度看，行業(yè)有二十倍的市場空間。”無疑為行業(yè)打出一針強心劑。
從去年的業(yè)績表現看，寧德時代的判斷有著足夠的底氣作為支撐。
2022年，寧德時代實現營收3285.94億元，同比增長152.07%；凈利潤307.29億元，同比增長92.89%。公司動力及儲能用鋰電池總裝機量連續(xù)六年排名世界第一，全球每三輛電動汽車中就有一輛配套寧德時代的電池。
在年報中，寧德時代將其增長戰(zhàn)略概括為材料體系、系統(tǒng)結構、極限制造、商業(yè)模式四大創(chuàng)新體系。其中，極限制造起著底層支撐的作用，也即是曾毓群所說的“練好基本功”。
其近乎嚴苛的“極限制造”理念，帶來產品性能的穩(wěn)定性與安全性，成為寧德時代穩(wěn)坐新能源電池“銷冠”的重要原因。
而全線智能化在極限制造中的導入，是在制造的維度上發(fā)揮想象力的關鍵一步。
3月19日，被譽為中國工業(yè)“奧斯卡”的第七屆中國工業(yè)大獎公布，寧德時代名列其中。
作為國務院批準設立的中國工業(yè)領域最高獎項，中國工業(yè)大獎旨在鼓勵制造企業(yè)通過技術改造提高傳統(tǒng)生產線效率、加快智能制造擁抱數字化機遇、推進綠色制造更加節(jié)能環(huán)保。
寧德時代作為新能源領域企業(yè)代表，樹立了“數字化制造”和“工業(yè)化4.0”的典范。
打造鋰電極限智造標桿
今年3月的全國兩會上，曾毓群作為第十四屆人大代表，提出了“電池儲能需核電級安全保障”的提案。
事實上，這不是寧德時代第一次提及核電級安全概念。早在去年的一次媒體采訪中，寧德時代首席制造官倪軍就表示，中國的動力電池和大型儲能亟需核電級安全系統(tǒng)設計。而這直接體現在對產品良率的極高要求上。
另一方面，從終端市場發(fā)展看，通過提升產線效率大幅攤薄生產成本，有利于新能源汽車保有量進一步擴大，助力其滲透率突破臨界值。
再者，在綠色生產的大背景下，零碳已經成為高端電池產品必不可少的評價維度，因此產線升級帶來的能耗降低也至關重要。
針對以上訴求，寧德時代在極限制造創(chuàng)新方面力求實現三個目標：一是要將電芯單體安全失效率從ppm(百萬分之一)級別，降到ppb(十億分之一)級別；二是要保障電池產品全生命周期的可靠性；三是要大幅提高生產效率，打造“TWh”級別的超大規(guī)模高質量交付能力。
當前，在全球鋰電行業(yè)，只有兩家生產基地入選“燈塔工廠”，均來自寧德時代。
寧德總部生產基地平均每1.7秒可生產一個電芯，全生產流程設置了超過6800個質量控制點，每個電池平均追溯數據超過1萬項，每顆電芯下倉前都會經過100 的檢測工序，同時將勞動生產率提高75%，將每年的能源消耗降低了10%。宜賓工廠在總部基地的基礎上，實現生產線速度17%提升，優(yōu)率損失降低17%。
此外，寧德時代在全球各大基地推廣綠色高端智能制造，讓燈塔工廠的技術經驗在內部復制和流動。
據最新消息，作為極限制造的代表成果，寧德時代下一代拉線已成功投產。
寧德時代在過往 7 代產線的經驗累積下，工藝和設備大幅升級，鑄造了第 8 代超級智造產線-PSL，實現競爭力的大幅領先，人員數量下降 70%，速度提升 300%，產品單體缺陷率達到 DPPB 級別。
燈塔是如何點亮的？
從2020年起，寧德時代運用ABCDEFG 七大智能制造技術（A-人工智能、B-大數據、C-云計算、D-數字孿生、E-邊緣計算、F-射頻技術、G-5G），建立極限制造體系架構，持續(xù)打造以智能制造平臺為核心，多平臺多系統(tǒng)深度交互的工業(yè)化和信息化融合生態(tài)平臺。以此在鋰電池制程中覆蓋了萬米級的極片長度、亞微米級的精度控制、秒級的電芯生產速度、毫秒級的數據處理。
AI AR質量檢測
基于“中央智慧工藝感知控制系統(tǒng) 增強現實專家系統(tǒng)”，寧德時代高效應對復雜工藝流程的質量檢測難題。
涂布工序中，中央智慧工藝感知控制系統(tǒng)將車間內所有與涂布機相關的設備及儀器連接在一起，配合AI技術進行自動管理，實現涂布參數實時調整；
模切工序中，攝像頭以80m/min的速度快速檢測視野范圍，精準捕捉每一段產品的高清圖像，通過人工智能算法對圖片進行實時分析，實現產品異常的0漏殺率。
同時，技術人員使用AR/VR眼鏡，將生產操作現場與指揮后臺的前后端信息實時同步交互，可遠程協(xié)助進行智能輔助檢修、智能培訓、遠程指導等功能，提升操作現場的工作能力與效率。
值得注意的是，AI視覺等技術不僅僅用在產品質量控制上，而且能夠拓展到整個工廠運營層面。例如在安全管理方面，傳統(tǒng)的巡檢只能依靠人力，易燃區(qū)域采用現場定時定點抽檢的形式，漏檢風險較大。
對此四川時代運用視頻流 AI技術，打破網絡、系統(tǒng)之間的屏障。通過視頻實時成像，系統(tǒng)可自動識別違規(guī)操作，例如標志牌混放、通道占用等，并進行智能標注、保存圖像等。
全量大數據分析
大規(guī)模AI應用的底層邏輯是算力和算法支撐。
在上述檢測中，面對超高速視頻流帶來的瞬時大數據，全量視頻流AI質量檢測實現無延遲采集傳輸，將數據準確傳遞至AI服務器并反饋結果，有效解決了前工序由于瑕疵微小、基材反光角度差異、設備轉速極高導致的缺陷不易識別這一難題。
四川時代宜賓工廠還開發(fā)了鋰電加工工藝閉環(huán)控制算法，對1000多種粉體和流體的各項組合參數進行建模并深度學習，實現箔材涂覆微米級的精準調控，提升了產品的一致性。
四川時代自主研發(fā)了CFMS系統(tǒng)，在廠區(qū)中鋪設超過4萬個環(huán)境探測傳感器，通過窄帶物聯(lián)網采集，全域廠房設備被100%在線監(jiān)控，狀態(tài)參數實時上傳，數據可以實現快速交互。AI系統(tǒng)通過計算這些數據，進行節(jié)能方案的優(yōu)化，并為每臺設備量身定制最優(yōu)的運行參數。
5G技術應用
依托5G技術高帶寬、低時延、廣連接的技術先進性，寧德時代探索出了22個具有高價值的業(yè)務場景，目前已落地9種5G融合應用。
以工廠的日常運營管理為例，5G AR的應用大大減少了公司人員出差乘坐公共交通的次數，每年約1000人次出行的減少對應降低碳排放2566噸。5G 移動終端平臺覆蓋設備點檢、保養(yǎng)維修登記、電子工藝文件查看等業(yè)務場景，“云上數字工廠”使移動化辦公需求得到充分滿足。如今，宜賓工廠已全面消除現場紙質單據使用，取消2141項紙檔表單，預計每年節(jié)約用紙量相當于少砍伐7,516棵成年大樹。
當前，寧德時代已建成全國覆蓋面積最大的5G企業(yè)專網，總覆蓋面積超500萬平方米，橫跨福建、江蘇、四川等六個省份、七大基地。
智慧物流
在JIT物流中，智能物流調度系統(tǒng)可實現物流終端控制、商品入庫存儲、搬運、分揀等作業(yè)全流程自動化。通過同時接入超過200臺5G AGV設備，配合先進智能導航技術，寧德時代工廠可實現電芯自動上線、模組自動轉運、線邊物料循環(huán)配送等自動運輸場景，在節(jié)省人力開支的同時上提升了配送精準度和庫存周轉率。
倪軍曾表示，燈塔工廠不僅僅是一項榮譽，更象征著一種影響力和引領作用。寧德時代作為龍頭企業(yè)的智能生產經驗有望帶動更多中小企業(yè)開啟數字化轉型。
在2022年供應商大會上，寧德時代對供應商提出了三個方面的期待，其一是加大創(chuàng)新投入，提升技術能力；其二是持續(xù)的降本增效；其三是統(tǒng)籌規(guī)劃，減碳降排。而寧德時代將盡最大努力為供應商賦能。
面向未來，寧德時代還將在供應鏈管理、內部運營體系、物流倉儲等細分領域深度發(fā)力，不斷向新能源智能制造和數字化的最高水平進發(fā)。
在此背景下，由高工鋰電、高工機器人、高工產業(yè)研究院（GGII）聯(lián)合舉辦的“2023高工鋰電智能制造峰會”將于4月13-14日在四川成都舉行，本屆峰會的主題是“極限智造 極限品質 極限成本”，屆時將有200 上下游企業(yè)，600 產業(yè)鏈嘉賓參會，敬請期待！
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