图为惠州亿纬锂能股份有限公司智慧工厂部经理许少锋发表主题演讲

6月24日下午，由中国化学与物理行业协会动力电池应用分会、电池中国网联合主办，爱发科东方真空（成都）有限公司重点支持的“Li+学社·成就锂享 智信未来（2018）电池技术沙龙第四期：智能未来——解密动力电池数字化内核”在四川省成都市举办。惠州亿纬锂能股份有限公司智慧工厂部经理许少锋在沙龙上发表了题为《锂电智能工厂探索》的演讲。以下是演讲内容。

惠州亿纬锂能股份有限公司智慧工厂部经理 许少锋：

　　我们做电池的非常辛苦，上午有两家做电池的在那里吐槽，我们其中有一个方形的电池从最初的45安时到现在的90安时，市场在变我们就必须要变。这个报告是袁中直做报告，但是袁中直有事情就我来报告。今天上午说到“互联网+”把大家“+”迷糊了，其实不用，也没那么复杂，我们亿纬锂能从介入动力电池开始就以先进的方式，全自动化的生产设备开始做智能制造，我们已经做了几年，我们的报告更多的侧重操作层面。

　　我报告的首先是公司的情况，其次是建设目标，建设情况，建设收益和后期的计划。亿纬锂能2001年成立，2009年上市，上市之后公司扩展到了锂离子电池，进入锂离子电池行业之后公司迎来高速发展的阶段一直到现在。公司有7个大的工业园，有3000亩地的规模。公司前期主要是锂原电池、锂离子电池，锂原电池国内市场占有率是76%，全国第一，国际市场占13.86%，居全球第二。公司有研发人员500人，占公司总人数4779人的14.65%，博士49人，硕士112人。

　　我们理解智能制造有几个方面，首先要理解宏观大环境，宏观环境要求我们做智能制造，要求青山绿水，节能环保一定要的。再一个就是行业趋势，行业趋势到现在日韩比我们做的时间长，积累的经验多，我们国内的一些企业经历得比较我们多。行业的补贴退了之后，对我们的影响也非常大，也是要求我们做出高品质的产品才可以生存。动力电池有4条产品路线，我们亿纬锂能是4条产品路线都有。还有就是产业政策，补贴退出之后上游的材料在涨价，下游车厂汇款的周期加长，倒逼我们要把成本降低下去才可以生存。智能制造到底如何做，行业里边没有成功现成的案例给我们参考模仿，只能是干中学，学中干，边干边摸索，但是要尽量少犯错误，因为这个是投资大，时间长，人财物方方面面都需要很大投资的一个浩大的工程。但是难不难，难，能不能做到，我相信一定可以做，互联网不是锂电池公司发明的，大数据也不是我们发明的，传感器也不是我们做的，我们就是拿过来把它们集成起来，最大的难度就是集成，把数据采集到集成，用了再指导的人生产达到高品质的目的。智能制造就信息的自动化，信息的自动化就包括数据的采集，还要深度的学习，不但是事后的分析，数据对我们已经发生的事情，搜集到数据分析之后对之前的一些总结，还要通过数据的分析能够预测未来会怎么样，设备运行下一周的周三生命周期是不是就到了，必须对未来做出预测预警。全自动化的生产设备，锂电池的工艺这么长，设备那么多，设备维护是中间非常重要的一块，所以数据的分析是非常重要。

　　我们在建智能制造的时候，我们做了3年，现在取得了一点点的成绩，我的一个感觉就是要总体规划，知道我们的目标是什么，也走了一些弯路，其中就是建设厂房的时候就要从智能制造的角度来统一规划厂房，不至于设备摆好了结果要做智能制造发现调整不行，厂房都要改，那就麻烦了，我们的工装设备加剧要改是要调整的，生产结构稳了之后，你会发现其中有一些工序是瓶颈。以前我们圆柱的电池从最初的每年15万的产能，那时候同样有一批人做的时候感觉到有一些困难，通过智能制造不断的优化，同样这么多现在能够做到一天60万的产能，他们走了很多的弯路，不停的发现中间的瓶颈在哪里，就调整，调整就要改造，改造就要找供应商，供应商说设备又要改。智能制造离不开软的这方面，就是信息技术这块，信息系统要变化，MES要调，和设备对接的基础这块也要调整，还有工业互联网网络的架构，网络的点位也要调整，云计算也要调整，所以智能制造从我们的体会就是规划厂房的时候就留有足够的柔性和灵活性，变化是一定会变的，只是说变成什么程度，太频繁了就变成了很大的负担。

　　看一下我们建设的目标，首先就是建设基于网络和边缘计算的物联网平台。智能制造首先是要把硬件的基础设施要达到位，智能化的生产设备已经到位了，有一些设备本身就带来了数据的采集，控制了接口，设备到场了之后本身就天生丽质，有些设备就没有。第一件事情就是基于基础设施平台网络的，从IT的网络来说还是一个网络，只不过我们平时网络的响应在0.3到0.5毫秒，智能制造要求的响应就是微毫秒的，不同的生产设备它的节拍在数据产生了之后必须网络响应把数据拿走，如果由于网络的延时响应时间的节拍不对应就错过了，数据就没有了，生产设备存储不了太多的数据必须要拿走。再一个边缘计算，边缘计算就是一个计算，现在通过云平台，私有云和公有云，放在平台上去满足不了的处理要求，放在私有云大家都有自己的数据中心，数据中心到生产厂商之间也是要通过光纤交换机和网络，走了很多的路口，中间任何的一个环节网络的路由交换机一出问题同样的数据就没有了。所以必须把数据处理能源放在设备的边上，这就叫边缘计算。

　　再一个就是构建基于云安全基础的云基础设施平台，没有云的来支持，我们以前的信息化落到那个也是处理不了，再就是大数据的云平台，通过云平台最终就是要实现质量管控为核心，因为现在品质就是最重要的。我们的客户来审核了之后，就明确提出的这个客户是全球最大电动工具的供应商。他不要求生产技术，我们的生产技术是最好的，但是要求电池的一致性是最好的，一致性达不到审核就过不了。最后要建立智能、柔性、绿色、高效的智慧工厂，同时我们也设定了这个目标，第一个就是实现生产环境网络覆盖化率要达到90%。第二个就是运动成本降低22%，刚才我们同样的一批人从15万一天达到现在的60万一天，运营成本降低了，生产效率就提升了。第三个生产装备的数控化率达到93%以上。第四个数据采集化的分析和MES的采集率自动传输要达到100%。

　　下面是我们建设的方案，整个方案我们是用云平台和大数据为支撑平台，下一层我们通过工业互联网、物联网接入设备的管理，它在操作层面上通过网络和边缘计算。再往下根据电池的生产工艺的流程将每个环节和每个工序的设定，通过其他形式又重新协议连接进来。在云平台上面通过算法的组建和设备的管理工具，利用开发工具把它数据全部集成到一起。在平台最上层是客户安全管理，研发的全生命周期管理到供应链这段的系统等等。在这个架构方案当中每一个环节都少不了安全，每一个环节的安全都要考虑到。对刚才的方案细分之后，每一道工序的设备与MES进行对接，不是设备直接连MES，是通过中间的采集系统边缘计算再和MES系统进行对接。再细分就是平台网络的建筑模型，它还是一个网络，只不过它的稳定性高，响应的时间短。在物联网的平台这块就是通过边缘网关和下面的系统对接起来，目前我们做的是把数据采集上来，没有完全做到反过来控制这些设备，因为控制设备是一项非常浩大的一件事情，但是逐步在尝试，亿纬锂能有自己的设备公司，有一些是自己做的，自己做工程是把这些发过来，大家把方案做了之后再从自己的设备尝试，自己做了之后再看买的国产的其他设备再调整，一步一步的走。

　　采用移动架构，存储的数据量大，吞吐量要大，响应的时间要快。在云计算大数据平台，我们搭建了私有云，公有云混合云的方式，我们本身是没有这样的技术，我们是跟腾讯合作，腾讯用它的云计算的技术，大数据的模型技术协助我们搭建了这样的平台。在大数据云计算的上层系统，从研发CRM系统和SRM，包括到后边的系统，再到后边的物流系统，整个运营系统之间做的时候已经把数据打通了，没有信息孤岛。这个是我们云计算的机房，非常庞大，投资非常高。这个是在生产线，生产设备这块的分解系统，自动高速烘烤系统。通过生产工序，每一道工序最终都是在控制中心通过大屏幕他们来监控，每一道工序生产的状况，现在码没有加进来，没有完全做到可视化，现在从数据分析，看它的产量、品质和未来的预期是怎么样的，腾讯给予采集我们的大数据给我们建立一个模型，根据这个模型预测未来我们会怎么样。建这个的过程困难重重，做智能制造有几个困难，平台大数据需要高性能组建的支撑，看到机房看到设备，大量的设备，要求高性能组建的支撑也是花很多的成本。再就是平台多，用户资源多，数据管控协调难度大，单单从信息技术IT这块以及网络、数据、云平台、运营系统串起来是要花很多的精力。再加上IT的信息技术和设备之间进行对接，不同的厂家、不同的设备、不同的接口，不同的协议，不同的参数之间，点和点之间又有什么样的关系，搞清楚这些关系也是非常困难的事情。再就是设备的数据时效性是很难达到要求，不同的设备控制的节奏，存储的数量不一样，你必须要把节拍同步，否则数据要么你取不走，要不你取的时候它还没有传上来。还有一个就是不同类型设备之间的通信和管理匹配度不高，所以我们希望有通信协议的标准。用户在维护的时候也要找不同专业的人员来维护它。

　　效率这块是我们生产品质的同事做了一个逻辑，我们先可以参考看一下。通过我们3年的智能制造我们的人均产量提升了4倍，用工人数减少了70%，现在通过自动化的生产方式我们人均产量达到1300，用工人数也是大幅度的下降，在人数没增加的情况下我们的产量增加了4倍，反过来说人数是下降的。再一个就是制程缩短一半，优率提升到95%，容量的一致性提升了67%，内阻降低到了传统模式的33%。安全时效性更明显一点，时效性将为传统模式的千分之一，传统模式就是2个PPM，现在自动化的生产方式我们搞品质的同事是0.62PPM，我不知道这个数据有没有验证。

　　后期的计划我们今年已经完成了9GWH，我们预计在2020年达到21GWH，现在我们非常希望快一点将智能制造建成一个样板在其他的工厂来复制，因为不敢大面积的覆盖，成本太高了，所以协会举办得非常好，标准快一些出来，给我们多一些的指导。公司战略目标下我们做智能制造，2015年的时候我们通过两化融合管理，2017年智能制造试点示范认证，2018年继续推进智能制造纵深发展。补贴政策突破，上游材料的供应商挤压，中间是非常难受，我们要快速的做这件事情。我们长期的目标是要基于工业互联网，时间敏感网络和边缘计算的新模式，要借助互联网、云计算和IT信息化的技术持续完善智慧工厂的建设。最终要做到高品质，低成本，只有做到这两个才可以在市场当中活下去。

　　以上是我的汇报，谢谢大家！

　　（根据嘉宾演讲整理，未经本人审阅）