智造访谈|如何破局锂电溯源与稳定性难题?


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近年来新能源车、锂电池和光伏产品

新三样持续跑出加速度

其中锂电池的重要性早已不言而喻


根据最新的数据显示

新能源车的产销量已经达950万辆

占中国汽车产销量的31.6%


在大家都在逐鹿新能源汽车的今天

其实相信很多人都听过一句话

“得锂电池者得天下”

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主持人:欢迎来到“数字劲动力,智造塑未来”汉得智造访谈第一期,我是主持人张景嫣。今天我们邀请到的嘉宾是来自汉得智能制造事业部新能源交付中心经理张健宁。


今天我们会与大家一起聊聊锂电池行业在数字化转型进程中遇到的一些难点和解决方案。让我们一起欢迎健宁哥!

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主持人:在新能源汽车高速发展的这个时期,电池的安全问题也引起了很多人的关注。根据最新的数据显示,2022年共实施了汽车的召回有47次,涉及到的召回新能源汽车的数量也高达121.2万辆,这个数据可谓是非常惊人的。

张健宁:是的,新能源汽车从开始应用之后,大家其实最关心的就是电池的续航以及电池安全问题。我们看很多电池发布会的针刺实验,核心也是为了验证整个电池的稳定性,那像这种召回的事件一旦发生,其实考验新能源车企以及电池企业,最重要的就是追溯的准确性以及时效性。

主持人:其实这种召回对于企业本身信誉的影响是不是非常大的?

张健宁:这种召回一方面多召回晚召回,对于企业来讲会造成很大的成本负担,包括对应的风险。它不单单是企业的信誉问题,同时对于消费者的人身安全的影响也是非常重大的。所以不论是国家出台的《电池回收管理办法》,还是说去年火热的《欧盟电池法》,对于新能源汽车的追溯也都提出了更高的要求。

主持人:那你刚刚也谈到了追溯场景,按照通常的理解来说,传统的MES系统是通过过程的覆盖来完成对产品的追溯,那现在为什么我们锂电行业遇到了这么多的难点,可我们传统的MES无法去帮助他们解决呢?

张健宁:锂电行业的追溯和传统的追溯会有些差别,主要体现在三个方面,分别是数据量大、数据来源广泛,包括实际追溯查询困难。以一个电池为例,单个电池的生产工序其实多达60多道序,涉及到质量数据采集以及说我们的检测点会有成百上千个,方形铝壳电池的生产节拍可能是几十,圆柱电池的节拍会达到几百。生产节拍(PPM):在动力电池生产线中,每分钟能够生产的产品数量。

主持人:如果是这样说的话,每秒要生产几百个电池,那每天生产的量级就非常大了。

张健宁:其实这就意味着什么呢?第一个,一天产生的数据我们会以百万或者千万级别去计,那一个量产的工厂基本上它的存储数据、追溯数据就达到了百亿级别。同时整个电池的生产过程会从最开始的粉料,到液体再到电池,再到新能源汽车上所用到的电池包,形态也经过了多次的转换。在这样一个复杂的工艺流程过程当中,想要在百亿级别的数据上能够快速地查询到电池所潜在的风险,以及对应的溯源信息,这个不是传统的MES系统架构可以解决的问题。

主持人:理解了,您刚提到了我们锂电行业主要遇到的有三个难点,第一个是数据量大且分散,第二个是数据丢失,第三个是查询困难。那针对这几个难点,我们汉得的产品是如何帮助客户去解决的呢?

张健宁:基于这些问题,汉得进行了单独的平台搭建。依托于汉得大数据平台,我们针对锂电行业进行了溯源平台的构建,在溯源链条的搭建、溯源信息的采集、溯源模型的整合,以及最终整个溯源平台整体搭建四个维度,我们都进行了相应的设计。

主持人:这些词好像都有一点高大上,能不能通俗地解读一下?

张健宁:通俗点来讲,其实就是我们把电池生产的各个环节都串起来,形成了一个贯穿从原材料,再到我们最终成品电池的一个追溯链条。举个简单例子就类似于我们在去做食品的追溯,其实从最前端的小麦再到最后的产品,所有的环节对应的食材信息所使用到的添加剂、生产的厂商、设备、人员,包括一些检验数据,我们把它形成了一个数据包。通过这个数据包就能看到整个所有的过程,同时在过程中我们依托于大数据平台的一些技术手段,能够实现在百亿级数据下的秒级的数据查询和定位。

主持人:讲到这里,其实我有一个小疑问,对于我们很多锂电池的生产工厂而言,他们都已经有了MES系统,那他们又该怎么办?

张健宁:其实很多客户找我们沟通过类似的问题,其实锂电池行业本身发展也比较早,很早老工厂就上了MES系统,但是现阶段没有办法满足追溯要求,所以跟我们去探讨这类问题如何解决。那针对这种问题我们一般建议从两方面入手,第一个方面是已有的MES系统,它还是要解决数据的完整性和准确性,因为大部分关键数据还是来自于MES,数据是否缺失、包括数据的采集质量要在MES系统里去解决。

主持人:我想问健宁哥一个比较为难人的问题,是不是必须得上我们汉得的MES系统,才能够去解决客户的这些问题呢?

张健宁:那这个答案肯定不是必须的。因为客户最疼痛的问题其实在于追溯这件事,所以我们整个追溯平台的搭建,它也是独立于MES之外的,并没有把它做到整个MES平台之中。那至于说解决追溯问题之后,那原本老系统的可用性或者是否要替换,我觉得这是第二步的问题。当然汉得本身MES平台在这一块也做了很多的沉淀跟积累,我们觉得也是可以考虑的。


刚才说的是第一个点是在MES上解决问题,第二点其实就是追溯数据的查询和应用。我们通过平台去打通MES或WMS这类执行端的系统集成,完成数据的整合和溯源,同时我们也可以通过平台实现数据的分层,包括提高整个执行端系统的稳定性。

主持人:了解,刚刚健宁哥也提到了关于追溯场景的一个关键点,就是数据量会非常大,那我们传统的MES系统也会遇到这个问题吗?

张健宁:这块其实大家都会遇到,那也跟我们刚才说的第二点,大数据平台或者追溯平台解决的系统稳定性的这个问题相关。因为数据量大往往会带来的一个直观感受,就是速度的延缓。

主持人:是不是就像618、双十一这种购物节,我们准点进去,系统一定会把你卡出来,然后像一些热门歌手演唱会的票也从来都是完全抢不到。

张健宁:是的,其实类似于系统卡、进不去或者抢不到的情况,对于锂电池的生产企业而言,它的系统也会存在同样的问题,那整个系统的缓慢包括稳定性的下降,其实都是因为数据量极大所带来的一个潜在的影响。

主持人:那听起来稳定性这件事情,对我们的系统而言是非常重要的,那它对于电池的生产厂商和车间来说,会有什么具体的影响吗?

张健宁:需要跟现在锂电池的生产水平结合到一起来去看,因为现在锂电池的生产几乎都是自动化生产的模式,那自动化生产模式就意味着,我们对于质量过程的把控、对于生产的调度、对于管理要求的落实,是没有办法依靠人工去实现的,在这个时候所有的过程其实都依靠信息化系统和我们的设备之间做集成来实现这一目标。

主持人:这种是不是就类似于人的大脑和四肢的关系?

张健宁:是的,我们认为整个锂电池的系统对于生产过程而言,尤其是在执行端,其实它更多承载的是一个大脑中心的角色。一旦它出现问题,那对于现场而言,轻则是影响到整个生产节拍,原本的产量目标达不到,重的话其实会导致整个现场的停产,所以这部分对整个锂电池企业来讲,它的影响是巨大的。

主持人:那既然稳定性对我们来说非常重要,它产生的影响也会非常大。实际上在我们想去解决稳定性这个问题上,我们会遇到哪些困难呢?

张健宁:难点的话其实主要在自动化程度高、时效要求高,包括说我们的定制化内容多这三个方面。

主持人:像刚刚自动化程度高刚刚已经解释过了,那对于时效性的要求高这个怎么理解?

张健宁:时效这个就回到刚才你问的节拍问题,因为我们前面讲到说,锂电池的生产节拍大概是几十到几百,意味着我们换算成单个产品下线,就是方形铝合基本是秒级,圆柱电池是毫秒级就会下线一个产品,而电池本身我们又是按照单个去做管理的。那这个时候其实意味着,我们对于所有生产过程的管控和我们的数据采集,都要在毫秒级去完成系统跟设备之间的交互,这个时间其实对于系统来讲的挑战就会非常大了。

主持人:那定制化这个概念是不是指,我们的系统会有很多新的开发内容?

张健宁:这其实是MES行业的老话题,因为管理要求的变化,包括我们不同企业的管理颗粒度差别,所以很多MES系统都会去做一些定制化开发的功能。那定制化的这些非标解决方案或者我们的一些功能,如何能够像我们的标准化产品一样,经过多个场景的验证满足我们的性能要求,这对于实施团队会有很大的挑战。

主持人:我们面对像解决稳定性这么困难的状况,我们会为客户提供怎么样的解决方案呢?或者对于我们汉得自研的MES系统来说,我们的优势是什么?

张健宁:解决方案上主要体现在,系统结构化设计的变化,包括在事前的预防工作上,技术层面上我们也做了异步处理,包括数据分层的手段,解决响应时间的问题。

主持人:说到异步这个点是不是跟我前面说的抢票,系统显示还有票,但点进去我发现就没有了是类似这种情况吗?

张健宁:这可能还有点差别,简单来讲,它是先给我们一个结果,然后在等待的过程当中我们去完成数据的处理。比方说像我们在购物软件下订单,前台可能已经显示我们订单完成了,在这个过程中生成对应的订单数据,等我们进入到订单界面时,就能看到订单完整的信息,太技术的内容我们可以后面再展开聊。

主持人:这么说我可能有点能理解,那我们还有一些别的手段吗?

张健宁:配套MES系统落地,我们还会同步配套整个监控体系的搭建,因为整个系统的稳定性除了做一些事前设计上的预防之外,我们还希望能够实时了解整个系统的运行状态,去实现异常的分析以及提前的预警。


客制化的功能层面,汉得本身有自己的产品团队,我们在多个项目上进行了行业解决方案的沉淀,也已经做了一些产品化,能够在新的项目上快速地复用,进而有效规避我们历史项目所遇到的一些问题。

主持人:我们前面提到了两个比较核心的问题,一个是追溯,一个是稳定性,这两个锂电行业会经常面对的难点。那您认为还有什么一些其他的点,是锂电行业值得持续关注的吗?

张健宁:这要结合当前锂电行业整体形势来看,最近很多车企也开始进行了一些补贴返现的优惠活动,那我相信对于消费者而言享受到了很多的福利,但是对于锂电企业整个供应链条上的各个环节而言,其实大家面临的挑战还是巨大的。


大家要应对从最前端的新能源车企的降价,引发出来的一切的成本挑战。整个新能源链条大家已从原本的技术领先、规模领先,到成本领先的阶段。


对于各企业而言,第一,如何实现内部精细化的成本管理去应对成本压力?第二,如何去更好地整合供应链的上下游,实现整体协同?第三,如何在成本可控的前提下进行全面的质量管控,在成本压力的同时能保证整个产品的质量竞争力?我觉得这还是我们行业需要去关注的一些重点。

主持人:期待我们在未来可以买到价格又低、质量又好的新能源汽车。非常感谢健宁哥参与此次智造访谈,接下来我们也会邀请健宁哥,为大家进行锂电行业专场直播,详细介绍锂电行业方案与实践案例。


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