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方凯正:智能制造评价体系助力动力电池迈向工业4.0

日前,在“《动力电池智能制造生产体系发展路线研究》课题2018总结会暨《智能制造课题标准与指南》第一稿讨论会”上,中国汽车技术研究中心有限公司动力电池产业发展研究室总监方凯正向与会代表分享了其关于动力电池智能制造评价体系探讨的相关研究成果。

方凯正表示,智能制造的目的,主要是缩短产品的研制周期,提高生产效率和产品质量,降低运营成本和资源能源消耗。无论传统制造还是智能制造,都是要达到这个目的的。

他谈到,智能制造的特征,其载体是智能工厂,核心是关键制造环节的智能化,基础是端到端的数据流,支撑是网络互联。国家工信部指出,中国制造业正处于向全球价值链中高端迈进,提升核心竞争力的关键时期,必须要坚持智能制造为主攻方向。

国家发改委发布的《汽车产业投资管理规定》指出,新建和扩建的车用动力电池项目要具有较高的智能化水平,在厂房布置、生产线设计、智能装备投入、数字化信息管理,以及生产环境控制和过程控制等方面,要满足智能制造的要求。

方凯正表示,智能制造评价旨在为企业实施智能制造提供指导,帮助企业认清自身所处的发展阶段,根据标准进行自我评估与诊断,达到针对性的提升和改进智能制造能力的目的。智能制造评价是结果,更是手段,“以评促健”,推动企业关注自身的能力建设。

方凯正介绍到,德国机械设备制造业联合会提出的工业4.0就绪度模型评价体系有6个级别,从0级到1、2、3、4、5级,对几百家企业进行了评估,发现能够达到工业4.0要求的企业数量很少。比如说,0级的未规划企业占到38.9%,到4级专家级企业只占1%,到5级行业顶尖级企业则没有。智能制造不是一蹴而就的,需要很多步骤和时间投入。

对于动力电池而言,要有一个属自己的智能制造的支持路径和技术方向。我们尝试提出动力电池智能制造的技术路线:从传统制造迈向高度的自动化,通过工业物联网技术和工业数字模型技术实施,综合运用人工智能运算技术,达到智能制造的效果。在路线实施过程中,要贯彻全面的精益化理念,以及现代化企业信息管理体系。

方凯正表示,基于以上的技术路线我们提出评估的架构,总共包括基础设施、实现方法、安全管理、组织管理、实施结果等五大方面。而在维度方面,分为自动化、信息化、数字化、网联化、智能化等几个方面,每一个维度大概分从L0到L5六个级别。

以动力电池制造自动化为例,方凯正介绍,L0级是半自动化的占比很多;L1级是已经开始单工序的自动化,但衔接还有很多人工参与;L2级是上料、转运实现自动化;L3级是多工序综合一体来实现;L4级定义暂时比较模糊(还没有明确);L5级可以说是“黑灯工厂”,但不仅仅是“黑灯工厂”,它只是一个基石,顶级智能制造还要超越它。

而以数字化维度来举例,方凯正表示,比如CPS信息物理系统的应用。L0级根本没有CPS,L1级部分实现了模型化和信息物理系统的贯彻,L2级是部分工序CPS,L3级是全工序CPS,L4级是高精度的全工序CPS,L5级是达到了零误差的水平。

作者: 马云腾

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