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「案例分享」磷酸鐵鋰“造富神話”背后的數字化力量

2023.01.11       閱讀:3132

TWh時代下,磷酸鐵鋰迎來新風口


新能源汽車與儲能市場雙重驅動,全球動力電池需求量不斷激增,到2025年,將正式進入TWh(億千瓦時)時代,其中磷酸鐵鋰電池需求有望超500GWh。


10月27日,磷酸鐵鋰龍頭企業相繼發布三季度財報,德方納米、萬潤新能、富臨精工出貨量及營收成績亮眼。隨后,紛紛宣布擴產,累計投資額將超130億元。隆眾資訊認為,未來五年,將迎來磷酸鐵鋰產能的集中投產期,預計2027年行業或進入產能過剩階段。

為迎接市場的機遇與挑戰,眾多制造企業紛紛將目光投向了數字化、信息化、智能化改造,從而提升自身的競爭力,搶占市場先機。德方納米與華磊迅拓2021年啟動的OrBit-MOM數字化轉型項目,很好地助力了德方納米在這場“擴產競賽”中拔得頭籌。

磷酸鐵鋰電池材料龍頭企業德方納米通過OrBit-MOM系統的應用,以 “精益化”為基礎,“自動化”和“信息化”為支柱,通過“精益化、自動化、信息化” 三化融合“,實現了“ 品質穩定、成本最優、柔性交付”的智能工廠,達到了提高生產質量,降低生產成本,減少人為的依賴,優化生產工藝等效果。

數字化轉型,勢在必行

在“雙碳”戰略下,動力電池行業正迎來新一輪高速發展期,正極材料磷酸鐵鋰也迎來“量價迅速齊升”行情。未來,中高端磷酸鐵鋰的需求將進一步擴大。雖然德方納米在磷酸鐵鋰行業已經耕耘多年,還是國內最早上市的磷酸鐵鋰材料企業,出貨量排名靠前,但近年不但老玩家紛紛發力,還吸引了大量企業入局、巨頭親自下場,德方納米面臨的競爭壓力越來越大。

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在激烈的競爭環境下,缺乏工藝技術和成本控制能力的生產商將率先出局。有華南鋰電從業人士表示,“最后比拼的就是誰能掌握全套技術,把磷、鐵、鋰等資源結合起來,使生產成本最低、效益最大化。”

在殘酷的競爭面前,企業必須盡最大努力提升生產和售后維修環節的效率和質量水平。而做到這一點,需要對制造現場具有完善的可視能力以及控制能力。同時信息化、智能化是時代的大趨勢,也是必經之路。在此背景下,德方納米數字化轉型推上了日程。

華磊迅拓OrBit-MOM系統
“對癥下藥”

華磊迅拓前期通過深度調研,了解到德方納米的行業特點:

  • 產品在生產過程中連續性強,且工藝復雜,工藝流程采用專用設備或裝置,工序間連續且能力匹配性強,用于控制和調度的特性參數繁多;


  • 自動化水平高,并通過DCS、PLC有效管控,生產車間的人員主要從事管理、監視和設備檢修及少量的物料流轉工作。但仍存在數據采集實時性低、賦能與預判功能弱,統計分析利用少、動態監控與預警體系不足等問題;


  • 對于批次跟蹤管理、能源管控、產品配方保密度要求較高等等。


為此,在為德方納米布署OrBit-MOM系統時,華磊迅拓基于對該領域的理解,結合其特點,給出了針對性的方案。本次MOM項目在基于靈活配置的系統平臺上,為德方納米整個工廠提供覆蓋整個生產過程中所有的業務管理功能。
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實施過程中的亮點:

  • 在生產過程管理方面,OrBit-MOM系統從訂單到排產、生產工藝、工序流轉、過程管理、物料管理、質量檢查、訂單發貨和數據統計分析的全流程信息化管控。


    比如,在搭建MOM系統時,華磊迅拓注意到磷酸鐵鋰生產工藝流程,建立上料/下料模型位置,來料工單納入MOM管理,精準管理異常上下料,降低異常過程導致的質量問題。其中,針對前驅體報工到燒結車間,直至成品輸出,實現向前、向后端對端的追溯,實時、準確的掌握生產在制量,讓生產過程透明化。


  • 在質量管理方面,華磊迅拓OrBit-MOM平臺通過原材料檢驗、加工過程控制、質量檢驗與改進、產品質量總結等功能,對生產加工過程進行全程跟蹤,為實現全程質量雙向追蹤提供信息依據,并為生產過程的優化完善提供依據,包括:


工單:實現自動報工,實時產出數據;

物料:投料防呆防錯,杜絕人為失誤;

倉儲:原材料--工序--成品全流程正反向批次追溯;

工藝參數:細化工藝/質量分析的顆粒度,精準復現批次的工藝過程;

設備:設備臺賬保養計劃,備件庫存透明化管理,以及集成DCS的交互數據采集;
數據展示:數據采集與分析,看板可視化呈現等等。


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幫助德方納米建立完善的質量管理體系,提高企業管理效率和產品質量水平,降低生產經營成本。

  • 在設備管理方面,OrBit-MOM平臺提供設備臺賬、設備維護計劃與點檢、維修保養等全方位的管理,并對設備的運行性能進行分析,使設備處于良好的狀態。另一方面,借助OrBit-MOM平臺的數據采集SCADA系統的應用,實時感知設備各種參數的狀態,打造一個實時采集、自動存儲、即時顯示、即時反饋、自動處理和傳輸的可靠數據處理平臺。


  • 在能源管理方面,OrBit-MOM平臺的能源管理模塊有效監控能源損耗,通過實時的能耗數據,建立能源消耗看板,并通過數據分析進行異常預警或者能耗預測,并據此調整生產,在負荷和成本上達成平衡;同時指導根據產量定能耗指標,計算能耗管理績效。


  • 在系統集成方面,OrBit-MOM與ERP、OA、DCS、APS、LIMS、企業微信等系統整合,互聯互通,數據無縫集成,自動執行系統間數據交互,閉環業務流程。


最終達到“品質穩定、成本最優、

柔性交付”


品質穩定:借助大數據思維和技術手段,基于生產大數據、質量大數據、設備大數據建立各類分析感知模型,為生產工藝、設備維護、能源的優化尋求改進的策略和方法;


成本最優:基于智能制造各系統充分磨合、業務部門管理變革逐步推進、各級管理目標漸進達成的基礎上,著手建立集中指揮調度中心,建立智能物流裝備、智能檢測設備與系統集成,提高人員效率,降低對人的依賴,節約人力成本,以及最大限度地提高設備的生產率,減少物料的損耗率,從而降低生產成本。


柔性交付:構建統一生產平臺,支持生產業務端到端流程,實現生產作業控制,作業進度實施反饋,進度可視化,及時響應客戶需求,追根溯源滿足合規。


結語


作為市場上少有的關注磷酸鐵鋰等正極材料領域的MOM/MES廠商,華磊迅拓在十年前就開始積極布局這一領域。截止目前,除了德方納米,華磊迅拓還為容百科技、巴莫科技等正極材料頭部企業提供了MOM/MES項目服務。


TWh時代的華章即將展開,鋰電的輝煌還將續寫。華磊迅拓將繼續為該領域的企業的發展供給堅實可靠的數字化力量。

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