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鋰電池MES特色解決方案:差異化生產管控

鋰電池MES特色解決方案:差異化生產管控

2025/7/17 14:53:10

一、電池行業MES特色解決方案

鋰電池制造的特殊性要求MES系統不能簡單套用通用解決方案,而必須針對行業特點提供專門設計的功能模塊。不同規模的鋰電池企業和不同應用場景的產品,對MES系統有著差異化的需求,這促使MES供應商開發了多種具有行業特色的解決方案。

 

1. 電芯與電池包(PACK)生產的差異化方案

電芯生產和電池包組裝是鋰電池制造的兩個關鍵環節,其生產模式和管理重點存在顯著差異。電芯生產屬于流程型與離散型混合制造模式,前段的電極制作偏流程型,后段的裝配偏離散型;而電池包生產則是典型的離散裝配模式。

 

針對電芯生產的MES解決方案特點:

 

批次管理:前段工序如配料、涂布等以批次管理為主,系統需要記錄每個批次的工藝參數和質量數據

條碼標識:從分切工序開始,每個極卷賦予唯一標識,轉為單件或小批次跟蹤

參數監控:重點監控涂布厚度、輥壓密度等關鍵參數,確保一致性

環境控制:監測干燥房、手套箱的溫濕度、露點等環境參數

 

針對電池包(PACK)生產的MES解決方案特點:

 

序列號管理:每個電池包及其模組都有唯一序列號,實現全生命周期跟蹤

測試數據管理:集成充放電測試、氣密性測試、EOL測試等數據采集

部件追溯:建立電芯、BMS、線束等部件與成品電池包的關聯關系

工藝防錯:通過扭矩槍、測試設備集成防止漏工序或裝配錯誤

 

2. 動力電池與儲能電池的專項方案

動力電池(用于電動汽車)和儲能電池對產品性能、壽命和安全性的要求不同,導致其生產工藝和質量控制重點也有所差異。領先的MES供應商針對這兩種產品類型提供了定制化功能模塊。

 

動力電池MES解決方案特點:

 

更嚴格的過程控制:動力電池對一致性要求極高,MES系統需監控更多工藝參數

全流程追溯:從原材料到成品實現單體電池級別的追溯能力

汽車行業標準:支持IMDS、PPAP等汽車行業特殊要求

失效模式分析:集成FMEA庫,預防已知風險

 

儲能電池MES解決方案特點:

 

壽命預測模型:基于生產數據建立電池壽命預測模型

成本控制:更關注材料消耗、能源消耗的精細化管理

系統集成:與BMS編程系統、電池簇測試系統深度集成

大容量電池管理:針對大容量電池的特殊工藝進行管

 

 

3. 針對不同規模企業的階梯式方案

鋰電池企業的規模差異顯著,大型企業可能擁有多條GWh級產線,而中小型企業則更專注于細分市場。MES供應商針對不同規模企業提供了可伸縮的解決方案

 

大型企業:全面集成方案:

 

平臺架構:基于ISA-95標準,采用分層架構,支持與ERPPLM、WMS等系統集成

自動化集成:與SCADA系統、自動化設備深度集成,實現數據自動采集

多工廠協同:支持集團內多工廠數據共享和協同生產

大數據分析:利用數據湖、機器學習等技術進行高級分析

 

中小企業:輕量化方案:

 

快速部署:預配置行業模板,實施周期可控制在1-2個月內

模塊化設計:企業可根據需要選擇功能模塊,逐步擴展

云部署選項:減少初期硬件投資,降低IT維護難度

簡化流程:針對中小企業的管理特點簡化審批流程

 

4. 國家溯源與合規管理方案

隨著新能源汽車產業的快速發展,各國政府對動力電池的溯源管理和行業準入要求日益嚴格。中國建立了新能源汽車國家監測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺,要求電池生產企業上報關鍵數據。

 

MES系統中的合規管理模塊專門針對這些要求設計,主要功能包括:

 

數據上報:自動生成符合國家標準的數據格式,定期上傳至國家平臺

溯源編碼:管理電池生產編碼、銷售編碼等符合GB/T 34014標準

回收利用:記錄電池的化學成分、結構設計等利于回收的信息

合規報告:自動生成符合行業準入要求的各類報告和文檔

 

5. 智能工廠與數字化車間集成方案

鋰電池行業的領先企業正在向智能工廠方向邁進,MES系統作為數字化核心,需要與各類智能裝備和系統集成,形成完整的智能制造解決方案。

設備物聯網:通過OPC UA、MTConnect等協議實現設備互聯

數字孿生:建立產線的虛擬映射,實現虛實結合的生產監控

AGV調度:MES與AGV控制系統集成,實現物料自動配送

能源管理:監控關鍵設備的能耗,優化能源使用效率

視覺檢測:集成AI視覺系統,自動檢測極片缺陷、對齊度等問題 

 

萬界星空科技新能源電池行業MES低代碼平臺架構

低代碼開發:采用低代碼平臺設計,通過可視化配置和拖拽操作即可完成業務流程調整和界面修改,大幅縮短開發周期

模塊化設計:系統功能以模塊化方式組織,企業可根據實際需求選擇部署,避免功能冗余,后續可隨業務發展靈活擴展

1、先進技術集成應用

工業物聯網:支持OPC UA、EUROMAP、MTConnect等多種工業協議,實現與涂布機、卷繞機等生產設備的直接通信

邊緣計算:在數據采集層部署邊緣計算節點,實現毫秒級實時控制和斷網續傳功能,確保關鍵工序的穩定監控

數字孿生:通過3D虛擬建模再現車間現場,以可視化方式展示工位狀態、生產任務和設備運行信息

AI與大數據:集成機器學習算法分析質量數據,建立工藝參數與產品性能的關聯模型,支持預測性維護和質量預警

2、靈活部署選項

云端部署:支持SaaS化云部署模式,特別適合多工廠協同和供應鏈集成場景,降低企業IT基礎設施投入

本地化部署:可提供傳統本地服務器部署方案,滿足數據安全性要求高的企業需求

混合架構:支持核心數據本地存儲、邊緣計算與云端分析相結合的混合架構,平衡實時性與計算能力需求

3、系統集成能力

ERP/PLM對接:具備與主流ERP(如SAP、用友、金蝶)和PLM系統的標準接口,實現數據無縫流動

自動化設備集成:支持與涂布、分切、疊片、注液等鋰電池專用設備的直接數據采集,實時獲取工藝參數

實驗室系統對接:可與LIMS(實驗室信息管理系統)集成,實現樣品管理、檢測結果自動錄入

國家平臺對接:生成符合國家動力蓄電池溯源管理平臺要求的數據格式,滿足行業合規要求

4、用戶交互體驗

多終端訪問:支持PC端、移動端(手機/平板)和大屏看板多種訪問方式,滿足不同場景使用需求

拖拽式數據大屏:提供可自由配置的監控大屏,直觀展示生產效率、質量指標、設備狀態等關鍵數據

多語言支持:系統支持中英文界面,適合有出口業務的鋰電池企業使用

操作簡化:通過條碼掃描、語音輸入等技術簡化現場操作,降低一線人員使用難度

萬界星空MES系統的這些技術特點使其在適應性、擴展性和易用性方面表現突出。系統不僅能夠滿足當前鋰電池生產的數字化管理需求,還能隨著企業規模擴大和技術進步靈活升級,保護企業投資。

審核編輯(
王靜
)
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