從手工零敲碎打首台電機結束閩東工業「零」的歷史,到如今寧德時代憑藉極限制造入選「全球燈塔工廠」,通過幾代人「弱鳥先飛、滴水穿石」的努力,寧德工業史翻開了嶄新一頁——
「極限制造」創造極限
日前,在2022年德國國際交通運輸博覽會(IAA Transportation)期間,寧德時代與多家全球領先的整車企業簽署了合作協議,並榮獲「戴姆勒卡車供應商獎」,再度彰顯寧德時代在新能源行業的創新能力及廣泛的市場認可。
這是寧德時代攜商用領域全新一代先進技術及產品首次亮相 2022年德國國際交通運輸博覽會。展會上,寧德時代高比能電池、第四代創新電池包、MTV產品、長壽命電池包、低壓平台模組、鈉離子電池、快充電池等領先的創新產品贏得參觀者頻頻駐足了解觀看。
寧德鋰電新能源產業基地
寧德時代全球領先產品的背後,是全球領先製造工藝和技術的支撐,其核心就是實現了極限制造。「雙碳」背景下,鋰電新能源行業將邁入TWh時代。為了應對日益複雜的製造工藝和滿足高質量的產品需求,2020年寧德時代提出了「極限制造」理念。
面對「極高的質量要求,極複雜的工藝流程,極快的生產速度」三大挑戰,寧德時代運用ABCDEFG 七大智能製造使能技術,建立了極限制造體系架構,打造以智能製造平台為核心,多平台、多系統深度交互的工業化和信息化融合生態平台,支撐極限制造目標的實現。
寧德時代生產車間
在全球最大的鋰電新能源基地,寧德時代工廠內平均每1.7秒可生產一個電芯,塗布設備的速度可達到100米每分鐘,設備對產品尺寸的精準控制從微米級到千米級,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,這是「極限制造」的魅力。
「我們對於傳統工業的刻板印象,總是在『大』上面做文章。而寧德時代恰恰相反,帶你開啟微米和納米級別微觀世界的極限。」市工信局相關負責人說。塗布作為鋰電池生產的核心工序,要把混合了各種原材料的漿料,均勻塗覆在4.5微米薄如蟬翼的銅箔、鋁箔上,其挑戰的世界性核心難題就是塗布一致性。
傳統塗布機多由日本進口,日本依託於在膠捲行業長期豐富的塗布經驗,開發的鋰電塗布設備代表了當時的世界最先進水平,技術上依賴進口並不是中國鋰電行業的長久之計。
在此背景下,工信部組織開展智能製造新模式重大專項,寧德時代作為行業龍頭,率先聯合國內裝備製造廠家共同技術攻關,成功自主研發出國產高速塗布機,並在極限制造的目標指引下,投入大量技術人員開發出塗布中央智慧控制系統。
如今,寧德時代在海內外建的電池工廠都是在用國產塗布機和國產軟件,打破了國外對塗布機技術的壟斷地位。
寧德時代智慧工廠利用5G AGV設備進行物料搬運
在寧德時代工廠內,處處能看到5G時代人工智能的最新應用。如模切工序,通過攝像頭以80米每分鐘的速度快速通過其視野範圍,精準捕捉到每一段產品的高清圖像,並通過人工智能算法對圖片進行實時分析,做到不放過任何一個瑕疵,真正實現了產品異常的0漏殺率。
寧德時代通過「中央智慧工藝感知控制系統+增強現實專家系統」,可以輕鬆應對複雜工藝流程。中央智慧工藝感知控制系統將車間內所有與塗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,實現塗布參數實時調整,能夠解決品質管控難、人工操作複雜等問題。
記者在現場看到,技術人員使用AR/VR眼鏡,將生產操作現場與指揮後台的前後端信息實時同步交互,指導者可以在遠程「身臨其境」,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。
如今,寧德時代已經構建了以5G為基礎的工業互聯網架構,依託其高帶寬、低時延、廣連接的技術先進性,解決極限制造的難點痛點。通過5G技術與極限制造碰撞融合,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,寧德時代正朝着5G工廠的目標加速邁進。
寧德時代利用先進的機器視覺、人工智能、5G、流體控制等技術,突破了速度、良品率、勞動生產率和能耗4大「極限」,塗布速度從每分鐘30米提升為每分鐘100米,實現了1.7秒生產一個電池,缺陷率同時下降為十億分之一,同時將人效提升了75%,每年的能源消耗降低了34%。
2019年寧德時代被工信部評為首批「智能製造標杆企業」,2021年寧德時代被世界經濟論壇評為「全球燈塔工廠」,成為全球首個獲此殊榮的電池工廠。