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，下游車企價格戰雜音不斷，資本表現也進入周期性調整階段，引發行業迷茫情緒。
對此，寧德時代在調研中表示，“新能源產業處在早期發展階段，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，行業有二十倍的市場空間。”無疑為行業打出一針強心劑。
從去年的業績表現看，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略概括為材料體系、系統結構、極限制造、商業模式四大創新體系。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，帶來產品性能的穩定性與安全性，成為寧德時代穩坐新能源電池“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揮想象力的關鍵一步。
3月19日，被譽為中國工業“奧斯卡”的第七屆中國工業大獎公布，寧德時代名列其中。
作為國務院批準設立的中國工業領域最高獎項，中國工業大獎旨在鼓勵制造企業通過技術改造提高傳統生產線效率、加快智能制造擁抱數字化機遇、推進綠色制造更加節能環保。
寧德時代作為新能源領域企業代表，樹立了“數字化制造”和“工業化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”級別的超大規模高質量交付能力。
當前，在全球鋰電行業，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，持續打造以智能制造平臺為核心，多平臺多系統深度交互的工業化和信息化融合生態平臺。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 增強現實專家系統”，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，傳統的巡檢只能依靠人力，易燃區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、系統之間的屏障。通過視頻實時成像，系統可自動識別違規操作，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了鋰電加工工藝閉環控制算法，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。
四川時代自主研發了CFMS系統，在廠區中鋪設超過4萬個環境探測傳感器，通過窄帶物聯網采集，全域廠房設備被100%在線監控，狀態參數實時上傳，數據可以實現快速交互。AI系統通過計算這些數據，進行節能方案的優化，并為每臺設備量身定制最優的運行參數。
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、保養維修登記、電子工藝文件查看等業務場景，“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，智能物流調度系統可實現物流終端控制、商品入庫存儲、搬運、分揀等作業全流程自動化。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、線邊物料循環配送等自動運輸場景，在節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的智能生產經驗有望帶動更多中小企業開啟數字化轉型。
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，其一是加大創新投入，提升技術能力；其二是持續的降本增效；其三是統籌規劃，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力，不斷向新能源智能制造和數字化的最高水平進發。
在此背景下，由高工鋰電、高工機器人、高工產業研究院（GGII）聯合舉辦的“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，600 產業鏈嘉賓參會，敬請期待！
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