随着21世纪互联网、新能源、大数据等科学技术的不断发展,人类工业进入了智造大变革时代。机器代替人工进入产线工作、实时可视化生产在屏幕呈现、24小时高效“无人工厂”灯火通明,众多中国制造企业在技术融合下迅速崛起,进一步推动了“中国制造”向“中国智造”的转型蜕变。
工信部数据显示,自去年9月以来我国智能制造设备产业规模就突破约3万亿元,市场满足率超50%。自2015年印发《中国制造2025》,实施制造强国战略第一个十年的行动纲领开始,以企业为主体、市场为导向的技术长信生态建设初显成效,涌现了若干转型领军企业,产业链、创新链、人才链、价值链协同发展的格局初步建立。
目前我国智能制造装备企业近6000家,先导智能作为全球领先的锂电设备智能制造供应商,在“智能制造系统关键技术”方面深入探索,顺应国家政策引导,响应数智化建设要求,从自动化基础建设逐步转向对产业协同和创新创造的综合发展。
“完善基础”技术发展跻身世界前列
当今世界正处于第四次工业革命,也就是世界经济加速向数字化转型的过程中,美国、德国等发达国家加快实施以信息技术为核心驱动力的先进制造计划,我国在世界制造业面临更加激烈的竞争。
在技术层面,物联网、协作机器人、增材制造、预测性维护、智能信息处理等新兴技术在新能源设备制造领域不断渗透,促使我国制造业不断提升自动化服务水平,降低企业生产的成本,以提升盈利空间。
在技术发展“建基”之初,“自动化”是大多是制造企业转型智能发展的第一意识。以先导智能的锂电设备制造发展来看,在2008年,先导智能凭借电容器与锂电卷绕设备之间的技术交叉点——卷绕技术,切入锂电设备领域,自此开始迈向了智能制造升级的第一步。
众所周知,锂电池的制造工艺具有步骤繁琐、要求精细的特点。从原材料筛选到制作成型要经历浆料、搅拌、涂布、辊压、分切、卷绕/叠片、组装、化成、分容测试等数十道工序,任一工序实现工艺突破都有可能产生效率越级,正所谓“一子落而满盘活”。
“动力电池切叠一体”电池设备质量的好坏就与卷绕机和叠片机技术水平密切相关。值得关注的是,在锂电卷绕机和叠片机效率提升问题上,先导智能似乎早有思考。
在卷绕机技术领域,与传统的海外卷绕机制造技术不同,先导智能的研发团队创新的将极片的焊接和卷绕两道工序运用在同一台机器上,使得研发机器整合程度更高,使得机器在应用过程中不断向着自动化靠拢。而在叠片技术领域,先导智能组建了叠片研发团队,针对叠片机在高频、高速运行下,产品制造精度、产品良率和设备稳定性等问题提出系列创新解决方案。
到2015年,先导与IBM合作建立“先导云”和大数据中心,推进ERP系统建设,集成应用数字化协同平台,其自主开发的“数字化智能工厂系统”实现了与PDM、ERP系统等综合集成,实现设计高效协同、生产过程精准反馈、工厂生产智能化的初步架构,为之后的整线智能灵活布局,奠定了技术基础。
2017年,先导智能着力自主研发与合作创新,通过数智技术的赋能,在短短几年时间内就完成了对日韩国家叠片设备性能的赶超,打通了锂电制造整线方案,并利用产业整线的优势,对行业发展降本提效“痛点”提出针对性、定制化解决方案,先导智能“完善基础”利用技术创新吸引全球制造龙头的目光。
当下,先导智能紧跟新技术发展方向,推出复合集流体设备。以复合铜箔磁控溅射设备为例,其沉积速率经过研发已达到1600nm.m/min;水电镀设备采用专利加持导电系统,效率也提升了近30%;每条生产线每年能降低材料成本约100万元。
许多优质客户看到了先导智能创新的研发技术和锂电产线逐步形成的整线效应,与先导智能建立了深度合作关系,如特斯拉、松下、LG化学、SKI、CATL、大众、宝马、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、蜂巢能源等锂电相关企业。
2023年10月,先导智能式披露企业第三季度报,报告显示前三季度营业收入131.86亿元,同比增长31.86%;归属于上市公司股东的净利润23.24亿元,同比增长39.54%;基本每股收益1.4836元。其中,单第三季度归属于上市公司股东的净利润约11亿元,同比增长31.71%。新增订单的增加,促使其营业收入平稳增长。
“优化需求”供应链协同高速发展
走到锂电设备高端道路的前列,先导智能花费了二十年的研发心血。和中国制造业转型相伴相生,这几十年也是工业互联网在中国以量变引发质变的阶段。智能制造逐步从基础建设、执行优化向供应链集成和协作方向发展。于是,协同企业运营的整体优化需求,实现智能制造,走向定制化、供应链协同生产成为先导智能继“技术升级”后的第二次创新尝试。
从技术方面来说,整体解决方案的打通可以降低设备生产线的调试成本、提高生产的自动化水平。但因为不同厂商的单机设备之间工艺交互并不畅通,各环节设备的控制软件之间协同性具有局限性,企业需要反复调试,这也就阻碍了整线产能发展进度;但当整线技术投入使用,各设备制造环节衔接更为紧密,自动化水平则进一步提升,智能制造的效率更加具有突破性,新能源设备的数智化建设也得以进一步开启。
今年前三季度,我国制造业技术改造投资占国内全部制造业投资的比重近四成,推动着传统产业正在加速向着高端化、智能化、绿色化转型升级,也释放出更多的增长动能。规模以上工业增加值同比增长4%。其中,高技术制造业占规模以上工业增加值比重达到15.3%、装备制造业占比达到32.9%,智能制造已然成为国内大部分企业的必然诉求。
智能制造推动企业转型升级,先进制造技术的加速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务各个环节日趋智能化。
从智能设计环节来看,先导智能应用先进的设计信息化系统,如模块化设计(CBB模块)、网络化协同设计等,构建起灵活变更装备设计能力,将电池厂商需求同产品交付全流程业务环节紧密联结,促使新产品灵活应用,大幅压缩进入市场的时间。
从智能产品和智能装备来看,先导智能利用“智造+服务”的模式,将工业生产装备需要与信息技术和人工智能等技术进行集成与融合,从单机智能化形成智能生产线和整线智能车间两方面着手,使生产出的产品具有可追溯、可追踪、可定位的特性,将市场和消费者需求融入到装备升级改造中,形成智能化场景的多方应用。
从智能管理和智能服务来看,先导智能注重企业管理的智能化和高效化,注重人才引进的高水准和高标准。先导智能利用“工业互联网协同制造”,在制造、管理、产品数据、物流到数据采集监控等方面全流程智能化覆盖,坚持“以人为本”,注重知识力量,不断创新,为客户提供主动、在线、全球化服务。
由此可见,“数改智转”下的新能源装备制造业并不只是表面形式上的“制造”到“智造”升级。更加值得关注的是,它是以一种科技力量为支点,在观念上建立以“协同”为核心的智能制造逻辑。它直接或间接地驱动新能源产业链上地各个环节走向智能,推动制造企业完善链条,推动其转型升级。
新能源装备制造业的“技术内卷”引发的产业升级之风已经吹至新能源的各个领域:小到电池组件,大到机械整车制造,智能制造从大企业、优质企业逐步覆盖到中小型制造企业,下游各个新能源企业也在不同程度上都出现了多领域布局业务的动作。“小步快跑”会成为企业智能制造建设的主体,在同一设计基础上的智能制造快速迭代也会成为主流。
中国制造业的持续发展,不仅使其成为世界工厂和供应链的高地,更是孵化了高新技术进步的土壤,为中国在全球赢得制造业和供应链的竞争力奠定了良好基础。先导智能作为新能源设备智造的先发企业,其新的研发之路仍任重而道远,未来其价值还将会攀升至何种高度,值得行业更多的关注。
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