1
GenAI工艺优化
核心
⚠️ 痛点:储能电芯制造中工艺参数组合空间巨大(温度、压力、注液量等数十维变量),传统试错法难以找到最优解,电芯容量偏差大、优品率难以突破。
💡 方案:以生成式AI构建工艺参数智能推荐引擎,实现工艺参数自动寻优
实施路径
Step 1 — 数据采集与清洗:通过IoT传感器采集产线全工序工艺数据,建立结构化工艺数据库
Step 2 — GenAI模型训练:基于历史生产数据训练生成式AI模型,学习工艺参数与成品质量的映射关系
Step 3 — 实时参数推荐:模型实时分析来料批次特性,自动推荐最优工艺参数组合,实现动态工艺优化
Step 4 — 闭环自学习:在线检测结果反馈至模型,持续优化推荐精度,形成工艺自进化闭环
Step 5 — 全面推广:将GenAI工艺引擎覆盖涂布、卷绕、注液、化成等全工序
📊 核心成效:电芯容量偏差降低超50%,优质品率提升至97.6%,质量异常分析效率提升90%以上,PPB级超低缺陷率
05.01.01 大模型/AI · 生成式AI驱动工艺参数自动寻优,替代人工试错
基于Transformer架构的生成式模型在工艺参数空间中学习最优映射关系,结合强化学习实现多目标权衡(容量一致性 vs 生产效率 vs 能耗),实现工艺参数的实时动态推荐与自优化闭环。
05.02.01 大数据分析 · 全工序工艺数据汇聚与实时分析
构建覆盖涂布厚度、卷绕张力、注液量、化成曲线的全工序数据湖,通过流式计算引擎实现毫秒级工艺数据采集与分析,为GenAI模型提供高质量训练数据。
2
ML产能调度
核心
⚠️ 痛点:多品种电芯混线生产、订单波动大、设备换型频繁,传统人工排产效率低、设备利用率不足、交付周期长。
💡 方案:基于机器学习的智能排产引擎,实现多约束下的全局最优产能调度
实施路径
Step 1 — 产能建模:对每条产线的设备产能、换型时间、人员班次等约束进行数学建模
Step 2 — ML排产算法:部署混合整数规划与强化学习结合的排产模型,以设备综合效率OEE最大化为目标函数
Step 3 — 动态重调度:实时接入订单变更、设备异常信号,分钟级触发重排产,确保计划与执行的一致性
Step 4 — 可视化看板:搭建数字孪生产能看板,管理层可实时查看各产线负荷率与交付风险预警
Step 5 — 供应链联动:排产结果自动同步原材料需求计划,驱动供应商准时交付
📊 核心成效:产能跃升200%以上,产线自动化率达89%,13个月实现从开工到产线满产
05.01.02 机器学习 · 混合整数规划+强化学习的智能排产
采用MILP(混合整数线性规划)建模产线约束条件,结合深度强化学习处理动态订单插入与设备异常场景,实现分钟级全局最优重排产,相比传统APS排产效率提升数倍。
03.03.02 自动化产线 · 89%产线自动化率,高危工序全面无人化
部署工业机器人、AGV自动导引车、自动化立体仓库,实现从原材料投料到成品下线的全流程自动化流转,高危工序(如化成、注液)实现零人工介入。
3
智联网OEE管理
核心
⚠️ 痛点:设备数量多、工位分散,设备异常靠人工巡检发现,停机响应滞后,OEE数据不透明,设备综合效率难以系统性提升。
💡 方案:以AIoT智联网构建设备全生命周期管理,实现预测性维护与OEE实时优化
实施路径
Step 1 — IoT全域感知:在关键设备部署振动、温度、电流等多维传感器,实现设备状态全域感知
Step 2 — AIoT平台搭建:建设统一设备物联网平台,汇聚千万级数据点,实现设备数据标准化接入
Step 3 — OEE实时计算:基于IoT实时数据自动计算每台设备的可用性、性能、质量三维OEE指标
Step 4 — 预测性维护:ML模型识别设备退化模式,提前72小时预警潜在故障,实现计划性维护
Step 5 — 根因分析闭环:停机事件自动关联工艺参数与物料批次,AI辅助根因定位,缩短故障恢复时间
📊 核心成效:OEE提升13.4个百分点,设备异常响应时间大幅缩短,非计划停机显著下降
01.01.05 IoT设备 · 多维传感器+工业网关全域设备感知
在涂布机、卷绕机、化成柜等关键设备部署振动传感器、红外热像、电流互感器等,通过5G工业网关实现毫秒级数据上云,单日采集数据量超TB级。
07.03.01 IT/OT融合 · 设备层到管理层数据贯通
打通PLC/SCADA层(OT)与MES/ERP层(IT)的数据壁垒,通过OPC UA统一数据模型实现纵向集成,设备状态、工艺参数、质量数据三流合一。
4
数字化成本管控
核心
⚠️ 痛点:储能电池行业产品价格持续下行,传统成本核算粗放、按月度汇总,无法实现工序级实时成本归集和降本驱动。
💡 方案:构建工序级数字化成本管控体系,从"事后核算"升级为"实时管控+主动降本"
实施路径
Step 1 — 成本要素数字化:将原材料、能耗、人工、设备折旧、辅料等成本要素逐一编码,建立工序级成本归集模型
Step 2 — 实时成本计算:MES系统按工单实时归集各工序物料消耗、能耗、工时,实现小时级成本核算
Step 3 — 成本偏差预警:设定各工序标准成本基线,实时对比实际成本与标准成本的偏差率,异常自动预警
Step 4 — AI降本推荐:AI模型分析历史成本数据,识别降本机会点(如切换供应商、优化配方、改进工艺参数),推送可执行的降本建议
Step 5 — 能耗专项管控:对化成、干燥等高能耗工序建立能耗基准,AI优化设备运行参数,实现节能降耗
📊 核心成效:制造成本降低37%,单位产品生产能耗降低26%
02.03.01 MES · 制造执行系统实现工序级成本实时归集
MES系统按生产工单精确记录每一道工序的物料消耗(BOM反冲)、设备运行时长、能耗读数,实现从批次级到工序级的成本核算粒度跃升。
09.03.01 能源监控 · AI驱动的工序级能耗优化
在化成柜、干燥炉等耗能设备部署智能电表,实时采集能耗数据,AI模型结合环境温湿度和生产节奏动态优化设备运行参数,实现单位能耗持续下降。