利元亨：燃料電池?cái)?shù)字化智造

 

 

在本屆年會(huì)上，杜義賢發(fā)表了“燃料電池?cái)?shù)字化制造”的主題演講。當(dāng)前，氫燃料電池汽車行業(yè)商業(yè)化趨勢逐漸明確，國外以氫燃料電池乘用車為主，國內(nèi)以氫燃料電池商用車為主。其中，國內(nèi)氫燃料電池的發(fā)展得益于國家政策補(bǔ)貼周期、“雙碳” 政策牽引以及前期市場培育，燃料電池汽車市場也將迎來快速增長期。

 

成本問題是限制氫電行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)隘。電堆是燃料電池的核心部件，占燃料電池系統(tǒng)成本的65%以上。降低電堆成本是燃料電池汽車未來大規(guī)模商業(yè)化的關(guān)鍵，目前電堆成本約在1300-1500元/kW，系統(tǒng)成本約在3000元/kW。而實(shí)現(xiàn)降本的關(guān)鍵，一方面是要實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的上量，推動(dòng)電堆批量化生產(chǎn)，另一方面是實(shí)現(xiàn)核心零部件的技術(shù)降本。

 

在會(huì)議上，杜義賢介紹了利元亨的電堆中試線工藝制造流程，其中有三個(gè)工位較為突出：

 

1、堆疊工位，該工位采用雙機(jī)械手，與料車對接從而可以自動(dòng)抓取材料，堆疊精度達(dá)到±0.1mm，可對電堆進(jìn)行瑕疵檢測；

 

2、壓裝緊固工位，該工位實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)穿螺桿，可扭矩追溯，精度誤差≤5%；

 

3、壓裝焊接工位，可以做到全自動(dòng)穿鋼帶、折彎、焊接。

 

利元亨在電堆生產(chǎn)流程中如何推進(jìn)數(shù)字化？杜義賢表示主要有八個(gè)應(yīng)用場景。

 

場景一，排產(chǎn)。利元亨數(shù)字化智造系統(tǒng)可以做到每周定期排列對應(yīng)的生產(chǎn)訂單任務(wù)，訂單任務(wù)能拆解細(xì)化到車間設(shè)備，車間設(shè)備收到訂單后就可以進(jìn)行生產(chǎn)。同時(shí)，中控室看板會(huì)展示實(shí)時(shí)任務(wù)及歷史任務(wù)，方便隨時(shí)查看、了解進(jìn)度。

 

場景二，工藝流程防呆。利元亨在生產(chǎn)時(shí)會(huì)對膜電極、雙極板、單極板及端板等組件賦上子碼，在裝堆時(shí)按順序組裝，遵循工藝防呆。目前，智造系統(tǒng)能有效預(yù)處理生產(chǎn)工藝流程防呆、不良品防呆、時(shí)效性防呆、產(chǎn)品類型防呆等問題。

 

場景三，堆疊壓裝配置及過程防呆。利元亨首先會(huì)將電堆組件堆疊壓裝參數(shù)配置化，在生產(chǎn)過程中做到堆疊組件層數(shù)防呆、堆疊組件類型防呆，同時(shí)對堆疊高度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

 

場景四，人工PACK。利元亨將人工視為數(shù)字化的一部分，在PACK的過程中通過人工采集不同測試配置的數(shù)據(jù)，比如氣密性測試、絕緣耐壓測試等，做到實(shí)時(shí)顯示測試數(shù)及對作業(yè)結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)和提取。

 

場景五，電堆電子報(bào)表。利元亨會(huì)將電堆生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)匯總成電子報(bào)表，具體有：1.總電堆數(shù)據(jù)：電堆活化測試數(shù)、電堆氣密性測試數(shù)據(jù)、電堆絕緣耐壓測試數(shù)據(jù)、電堆高度、電堆穿孔緊固數(shù)據(jù)、電堆打標(biāo)數(shù)據(jù)等；2.子組件膜電極數(shù)據(jù)：氣密性測試數(shù)據(jù)、厚度數(shù)據(jù)、外觀檢測數(shù)據(jù)；3.子組件雙極板數(shù)據(jù)：氣密性測試數(shù)據(jù)、外觀檢測數(shù)據(jù)、阻力測試數(shù)據(jù)；4.子組件端板數(shù)據(jù)：集流板碼、絕緣板碼、端板碼、氣密性測試數(shù)據(jù)。

 

場景六：裸堆返工。利元亨將電堆返工流程數(shù)字化，如果發(fā)生電堆需要返工的情況，通過智造系統(tǒng)可以查詢電堆子組件替換的信息更新，以及人工拆解后壓裝數(shù)據(jù)的更新。此外，智造系統(tǒng)還能記錄詳細(xì)的返工替換內(nèi)容、電堆擰緊數(shù)據(jù)、返修原因、返工人、返工時(shí)間等信息。

 

場景七：易損件保養(yǎng)。利元亨對易損件進(jìn)行數(shù)字化管理，通過數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)，可以查詢各類易損件的使用壽命信息，查看易損件當(dāng)前的使用壽命以及使用壽命到期提醒，查詢最近一次的易損件更換時(shí)間等。

 

場景八，中控室。中控室是利元亨數(shù)字化智造系統(tǒng)至關(guān)重要的一環(huán)，通過中控室的數(shù)據(jù)看板，能夠直觀地感知車間信息，可以提高車間生產(chǎn)過程控制能力，對車間系統(tǒng)的構(gòu)建以及整個(gè)車間作業(yè)流程的優(yōu)化具有很大的作用。中控室也能有效實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的可視化管理，提高制造效率、設(shè)備效率和產(chǎn)品的品質(zhì)，使生產(chǎn)、品質(zhì)、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況處于可控的狀態(tài)。

 

此外，利元亨在電堆生產(chǎn)流程中還采用了數(shù)字孿生平臺(tái)。數(shù)字孿生是利元亨力推一款數(shù)字化智能產(chǎn)品，它能夠通過大數(shù)據(jù)的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)雙極板、膜電極精準(zhǔn)的堆疊，同時(shí)也能精準(zhǔn)分析存在的問題。數(shù)字孿生創(chuàng)建的模型能對應(yīng)車間實(shí)際設(shè)備，在虛擬空間中映射出實(shí)際車間的堆疊壓裝設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維，提高可視化管理水平，做到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測。

 

隨著氫燃料電池市場規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，技術(shù)降本成為企業(yè)追求降本增效的一大方向，而數(shù)字化是技術(shù)降本最好的方式，一個(gè)能夠記錄問題、追溯數(shù)據(jù)的數(shù)字化平臺(tái)顯得越發(fā)重要。

 

對此，在演講中杜義賢介紹了利元亨的“海葵智造”，它能為氫電企業(yè)提供一站式智能工廠整體解決方案。利元亨為海葵智造配備了專業(yè)的軟件服務(wù)團(tuán)隊(duì)，能夠滿足從智能化設(shè)備到工業(yè)信息化軟件的業(yè)務(wù)流程閉環(huán)管理，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，覆蓋產(chǎn)品的售前、售中、售后全階段，為智能工廠的實(shí)現(xiàn)提供有力支撐。

 

利元亨成立于2014年，于2021年在科創(chuàng)板掛牌上市，證券代碼688499，全球員工超過6000人，知識(shí)產(chǎn)權(quán)超過千項(xiàng)，主營業(yè)務(wù)是給客戶提供數(shù)字化整體工廠，主要涉及新能源（氫能/鋰電/光伏）、汽車、ICT行業(yè)。

 

利元亨在中國、德國、波蘭、瑞士、加拿大、美國都設(shè)立了生產(chǎn)基地，全球合作供應(yīng)商伙伴超過1000家。

 

近年來，利元亨已為氫電頭部企業(yè)交付燃料電池電堆智能化量產(chǎn)線，產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)已得到客戶和市場的充分認(rèn)可，在氫電設(shè)備領(lǐng)域打造了“樣板”。

 

面向未來，利元亨將攜手行業(yè)伙伴持續(xù)向上發(fā)展，著力打造氫能領(lǐng)域的高端智能裝備品牌，助力氫能和燃料電池高質(zhì)量快速發(fā)展。