21世纪经济报道记者 林典驰 深圳报道
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2023年的动力电池，进入了更加内卷化的时代。行业发展从“有”到“好”，加大下一代动力电池技术研发的力度，推动动力电池全产业链高质量发展，逐步成为共识。强化竞争力，在动力电池淘汰赛来临之前稳住份额，也成为每家电池厂必须思考的命题。
数字化、智能化是重要抓手，各家动力电池产业链上头部企业纷纷加码，努力挖掘研发、供应链和制造三条链数据价值，探索动力电池行业大模型、算法与大数据分析技术，驱动电池研发、制造智能化发展与应用实践。
这其中工业互联网、AIOT、边缘计算、云计算、大数据和工业AI技术等都是动力电池企业实现智能制造的具体手段，运用智能化技术实现更加精准的过程控制和质量管理，目标是将工厂运行在性能极限。
近两年，欣旺达搭乘动力电池发展的东风，陆续宣布建设义乌、枣庄、德阳、南昌、南京、宜昌、茂名等国内生产基地，同时也布局海外制造基地。凭借欣旺达在智能新工厂顶层设计专业功底，快速布局工厂，实现大规模生产和短周期交付能力。在电池厂建设的同时，欣旺达也把电池智能制造技术和数智化解决方案在产线搭建的同时予以落地实践。
近日，21世纪经济报道记者走进欣旺达动力电池光明基地，对话欣旺达智能制造总经理周常福，试图解码欣旺达动力电池的智能制造能力。
周常福是信息化领域的专家，也是深圳智能制造专家库首批专家。在他看来，决定一家企业的制造水平取决于两方面，一是硬实力（战略、营销、研发创新、制造、自主可控产业链、工艺装备、规模等）占到70%，二是软实力（运营、组织体制、企业文化等）占到30%。
数字化、智能化如何赋能电池产线各个环节，尽可能实现降本增效。效率的提升，带动规模的扩大，从而推动成本的下降，发挥出最大的经济效益空间，是周常福日常的工作内容。
欣旺达智能制造总经理周常福 受访者供图
降本增效“方法论”
降本增效是企业永恒的主题，研发、供应链、制造三条链是降本的主战场，而在制造端的降本，常用的做法是数字化改造升级，实现生产自动化和智能化。
动力电池作为大规模定制生产模式，天生具备“机器换人”的演变趋势。除了材料端与产品结构的创新，工艺装备智能化、AI视觉检测、供应链协同、数字化运营决策等都能够降低生产成本。
周常福向记者举例，以往在锂电池生产过程中，用人工目检的方式检查产品质量往往效率低且精度不高。而当引入机器视觉、AIOT、工业大数据、深度学习、训练大模型等前沿技术，实现对锂电池产品表面缺陷及内部性能的自动化智能检测，能够有效提高检测的速度和精度，同时还可以降低人力成本和误差率。
高效率、高质量、短周期的交付是企业的核心竞争优势，通过基于动力电池专属大模型的过程智能管控及全流程多模态智能检测与预警系统，在大算力、大数据分析和人工智能算法的驱动下，欣旺达在电池质量一致性管控追求目标是将缺陷率从PPM（百万分之一）级别降低到 PPB（十亿分之一）级别。
在智能涂布工序中，以前人工纠偏往往需要将机器停下来，重新调整后再启动，现如今视觉检测可以用于模头涂覆纠偏、尺寸测量、表面缺陷、工艺/性能在线优化，实现实时动态调整与AI闭环控制。
“通过部署先进的云、边、端平台技术架构，欣旺达IME、MDE部门联合设备厂商研发单机智能化和整线智能化产品解决方案，融合工业人工智能、机器视觉检测模块，采集缺陷的样本，进行机器学习，逐步训练出可供涂布、卷绕等锂电池生产多制程工艺的算法模型，从而实现工艺在线优化与闭环控制。”周常福谈到。
电芯生产线物流配送、自动上下料和质检都可以通过智能无人化完成，工厂主要人员对现场巡检及设备异常监控，“拿着一个工业平板电脑，一个人看多台机，整个项目效率都提升，现在程序也可以OTA远程下达，解决一些异常情况，通过AIOT、MES/MOM与PHM、MOC系统实施监控产品的生产过程。”周常福谈到。
数字化管理则是提升运营效率的另一大利器。周常福谈到，工厂生产过程中会实时采集和分析生产运营的相关数据，如产线生产效率、良率(YU)、OEE、成本等核心指标的可视化。
在数据的支撑下，直观反映产线/工单的盈利及异常情况，问题也能及时从数据中反馈，帮助管理者及时调整经营决策，真正实现制造运营数据驱动的转型升级。
把控上游供应链，则考验销售对市场嗅觉及供应链计划的敏捷与协同。“欣旺达要求对市场需求预测精准，同时做好库存计划及采购供应链执行。”周常福谈到，借由相关上下游的供应链的敏捷协同计划和全球多基地的智能排产，实时监控交付进度，应对市场变化及时调整优化排产及供应策略，力求将需求预测的波动带来的损失降到最小。
锂电设备装备制造属于“术业有专攻”领域，周常福向记者介绍，欣旺达有着相对完整的研发体系，强化智能装备的研发与结构创新、材料体系创新、工艺设计创新相结合。动力电池行业具有VUCA典型特征：易变性、不确定性、复杂性、模糊性，产品的生命周期迭代特别快，欣旺达根据下游主机厂的需求，及时调整产品、工艺、装备研发方向。“各家车企客户产线定制化程度较高，实现柔性化挑战较大，改造成本很高。”
公开信息显示，欣旺达动力电池板块国内客户包括吉利、东风、东风柳汽、理想等，海外客户包括雷诺、日产等。此外，公司也获得了沃尔沃、大众、广汽、上汽等客户定点。
“设备制造效率提升，成本也就随之降低，从试制线到产能爬坡，再到量产，这个时间越短，成本降低的效果越明显。实现产线装备的智能化水平与生产效率提升到极限，以及通过全制程工艺数字孪生、产品一致性与缺陷智能监测、多工序联动、多因子分析、产线大数据分析等技术实现电池制造过程的高度智能化，仍是我们下一步努力探索与实践的侧重方向。”周常福谈到。
持续改进生产工序
制造业的本质是尽可能低的成本，制造出足够好的产品，并保持足够的产能。动力电池是流程与离散型混合制造模式，搭建一条产线耗资数亿，一个现代化的电池工厂拥有十几条电芯产线。动力电池是重资产行业，前期的高投入才能形成产能的规模优势。
当中涉及的生产环节包括合浆、涂布、模切、卷绕、入壳、焊接、注液、化成、测试并下线等诸多工序，这也意味着电池厂需要严密控制不同工艺和材料的衔接，操控精度是微/纳米级。
首当其冲是供应链端来料环节，欣旺达开发供应链协同系统，对来料批次进行质量管控，收集多项数据，定向分析产品一致性。
电芯制造前段工序是决定电芯良率的关键。周常福介绍，欣旺达在电芯产线部署了诸多质量管控点，以往一条电芯产线同行是五到六千个采样点，欣旺达额外再另外投入2000多个质量采集控制点，对工艺的颗粒度要求更细。
良率是衡量制造能力最为直接的指标，它指的是投入最初的原材料，到最后制成品的比例，良率也影响着成本。
在项目研发试制阶段，工程师一旦发现生产有任何问题，会联同研发、工艺、设备、生产、质量等部门协同一起改进生产流程，直到各项验证达到SOP的要求。
除此之外，欣旺达还会联合工艺设备厂家对产线进行深度智能化改造，这是因为设备厂通常只做单点的智能化，电芯产线需要结合实际情况，将模型接入私有云平台，实现全流程生产智能化。这背后的建模、逻辑、算法是电芯生产一环扣一环，牵一发而动全身。未来的动力电池整线智能化水平高低及兼容柔性将取由AI中台集中训练及管控模型的数量和精度决定。
周常福介绍，欣旺达在义乌建设的电池生产基地，按照全球灯塔工厂规划，融合ESG、EHS、绿色制造、零碳园区理念，采用第五代超级拉线技术，电池制造进入单机智能到整线连续一体智能化，规划一个全息智慧工厂，构建全连接、深度数字化、高度智能的产线及园区，基于工业互联网平台和6大中台构建工业技术底座，实现产线运营数智化驾驶舱，精细化高效生产管控。
2022年，欣旺达公告在茂名市电白区建设BMS生产基地，该基地主要从事电池管理系统(BMS)、车身控制器(BCM)、整车控制器(VCU)等产品的研发及制造。
周常福透露，该基地将重点打造BMS行业首个黑灯工厂，原来一条产线30多人，现在一条产线仅需1.5个人，由欣旺达智能制造部专业的智能工厂顶层规划团队联合业主单位打造，构建高度智能柔性化产线和无人化物流、AIOT、工业互联网、MOM智能制造运营管理平台等自主可控技术。BMS新基地预计今年10月份投产。
“电池行业正慢慢洗牌，成本竞争正越来越大，降本增效的同时，构建完整的产业链及技术创新、经验积淀、组织变革与人才培养，为接下来的公司发展奠定基础。”周常福谈到。
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