在“双碳”目标驱动下,新能源产业迅猛发展,锂电池作为核心部件,其制造过程的高效、稳定与可追溯性至关重要。本方案书系统阐述了一套覆盖锂电池“材料-电芯-Pack”全产业链的智能制造整体解决方案,旨在通过深度数字化赋能,打造透明、高效、智能的现代化锂电工厂。以下将分七个章节,为您详解方案的核心内容与关键价值。

全景蓝图:端到端的智能制造解决方案架构
本方案并非孤立的系统,而是一个集成化的数字生态。其顶层设计以制造执行系统(WL-MES)为核心,向上对接ERP、PLM、CRM等企业管理系统,向下通过设备联网系统(WL-DCS)连接搅拌、涂布、辊压、叠片、卷绕、化成、分容等全工序设备与传感器,横向集成WMS、RMS,并最终通过制造决策平台(WL-MDS)实现数据价值的升华。

该架构实现了从订单到交付的全流程数字化管控,其核心目标是实现“三个实现”:实现车间自动化设备与环境的全面联机,打通数据采集的“最后一公里”;实现产品全要素(人、机、料、法、环、测)的精准追溯,保障电池安全与质量一致性;实现生产过程的实时监控与工艺防呆,提升生产安全性与效率。这构成了锂电数字化转型的坚实基座。
神经末梢:设备联机(DCS)与数据采集标准化
设备互联是数字化的基础。方案中的WL-DCS云平台扮演了“协议翻译官”的角色,致力于解决锂电行业设备品牌繁多、通信协议复杂的痛点。
关键解决方案一:广泛的设备对接经验。 方案已积累了丰富的联机实践,覆盖了从合浆、涂布、辊压、分条、模切、叠片、卷绕,到焊接、注液、化成、分容等几乎所有关键工序的主流设备厂商,如浩能、赢合、先导、杭可、新威尔等,确保了方案的可行性与适配性。

关键解决方案二:标准化的数据采集处理流程。 方案提供了智能锂电设备联机协议包,将设备联机工作标准化、流程化。从房建阶段的早期考察,到设备招标的技术协议明确,再到进场调试的联机实施,形成了与MES上线节奏紧密配合的标准化作业流程。此外,方案定义了统一的MES与设备交互技术协议,规范了通信格式、命令目录与数据项,为海量设备数据的统一接入、处理与上行提供了标准规范,确保了数据源的可靠与高效。
制造中枢:MES系统核心功能与价值实现
MES是方案的核心执行层,其管控范围覆盖生产计划、执行、质量、设备、追溯等全制造业务。
关键解决方案三:全流程的生产执行与追溯体系。 在电芯段和PACK段,MES通过条码化管理,实现从物料投料到成品入库的每一步扫码记录,构建了以“生产批次”为核心的追溯模型。通过扫描一个批次号,即可快速追溯该批次所用的所有物料、工艺参数、生产设备、操作人员、环境数据及质量检验结果,为质量分析、问题定位和产品召回提供了强大支持。

关键解决方案四:实时可视化与主动预警管理。 系统通过监控中心大屏、LED看板、手机APP等多终端,实时展示计划进度、在制品(WIP)状态、设备运行状态(OEE、停机原因)、质量信息等。更重要的是,它提供了一个可配置的预警管理平台,用户可自定义库存、质量、设备、工艺、环境、能源等各类异常的预警规则与阈值。一旦触发,系统通过看板、短信、邮件、微信等多渠道主动推送,将事后处理变为事前预防与事中干预,极大提升管理响应速度。
关键解决方案五:深度集成的质量管理与设备全生命周期管理。 质量管理贯穿来料(IQC)、过程(PQC)与成品,实现检验数据自动采集、SPC分析及报告自动生成。设备管理则建立了完整的数字档案,并与DCS系统联动,实现从设备台账、点检、保养、维修到备件管理的闭环,将设备维护从事后维修转向预测性维护,保障生产连续性。

智慧大脑:决策分析系统(MDS)与数据价值挖掘
如果说MES是“看到数据”,那么MDS则是“看懂数据”并“决策建议”。它构成了本方案的智能化顶层。
关键解决方案六:基于数据仓库的闭环决策体系。 MDS汇聚MES、DCS等系统的实时与历史数据,构建生产数据仓库。其核心在于“决策中心”与“知识库”的联动。系统内置了锂电池行业的工艺知识库,例如,针对“正极浆料粘度超标”这一异常,知识库不仅定义了阈值,还关联了可能的原因(如NMP过量)和推荐决策(如下批次调整配方或调整涂布参数)。当实时数据触发规则时,系统能自动推送决策建议,并跟踪执行效果,通过机器学习不断优化决策模型。

关键解决方案七:聚焦业务的专题分析与实时洞察。 方案提供了多项锂电行业特色分析模型:1) 设备OEE分析,精准定位停机、速度、不良等六大损失,提升设备综合效率;2) 电池性能一致性分析,关联分析材料批次、工艺参数、班组操作对电池性能(如内阻、容量)离散度的影响,优化供应链与生产工艺;3) 能量密度分析,追溯不同材料与工艺对最终产品能量密度的贡献度,为研发和采购提供数据支撑。此外,利用流计算技术,可实现前工序异常对后工序的实时预警与指导,形成跨工序的协同优化。
规模赋能:集团化管控与快速复制能力
为满足锂电企业多基地扩张的需求,方案提供了集团化部署能力。
关键解决方案八:集中与分布相结合的集团化架构。 支持“总部-分厂”两级部署模式。各分厂独立部署MES系统以满足本地化、高实时性的生产管理需求;总部则集中部署一套系统,通过数据同步机制,汇总各分厂数据。这既实现了集团对生产信息、关键指标(KPI)的统一监控与对标(Benchmark),又允许各分厂在统一规范下保有适当的灵活性。方案同时输出了涵盖数据、接口、应用、安全及架构的系统管理规范,为集团的标准化建设和新产线的快速复制提供了蓝图。
稳健落地:项目实施方案与持续服务保障
方案的可行性依托于科学的实施方法与可靠的保障体系。
项目实施采用标准化项目管理方法论,整体周期约为6个月,包含需求调研、蓝图设计、系统实现、测试培训、上线支持等关键阶段,确保系统稳步落地。在售后维保方面,提供为期两年的免费软件升级与技术支持服务,并协助客户构建自身的运维团队,确保系统长期稳定运行,实现从“项目交付”到“价值持续”的转变。

未来展望:构建锂电池制造的数字孪生
本方案构建了一个从底层数据采集(DCS),到中层制造执行(MES),再到上层智能决策(MDS)的完整数字化体系。它不仅仅是一套软件系统,更是融合了锂电池工艺知识、设备连接经验、生产管理实践与先进数据智能技术的整体解决方案。
在虚拟世界中映射、模拟、预测和优化实体生产,实现生产过程的全面透明化、管理决策的智能化、质量控制的预防化以及企业运营的敏捷化,从而在激烈的市场竞争中,助力锂电企业夯实制造内核,赢得未来。
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