在霧霾當道，煤、油價格日趨走高，汽車行業快速發展的今天，電作為可重復使用的低價無污染能源，應用正日益廣泛，新能源電池行業快速發展。以新能源汽車為例，目前中國是世界電動汽車產銷量最大的國家，也是世界電動汽車標準法規的重要參與與制訂國家。2017年，政府先后出臺了《汽車產業中長期發展規劃》《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》等30多項節能與新能源汽車扶持政策。

可以說，新能源汽車產業的蓬勃發展，給動力電池領域的發展注入了強心劑。事實上，汽車產業生態鏈一直都是從零部件到整車，再到經銷商，層層傳遞且緊密銜接。在新能源汽車市場帶動的動力電池系統快速發展的市場環境下，動力電池企業也迎來了邁向智能制造的熱潮。

市場高速發展呼喚MES系統

深圳市天圳自動化技術有限公司是一家專業從事生產過程自動化控制系統、管控一體化系統、生產制造信息化系統與柔性自動化非標產線建設的綜合型自動化公司，為國家級高新技術企業，深圳市高新技術企業。在天圳自動化總經理楊俊看來，動力電池企業質量要求高，產品生產全過程需要完整質量追溯鏈。雖然目前部分動力電池企業擁有先進的生產設備，但實際生產管理復雜，涉及的設備種類繁多，工藝水平和管控水平將直接影響產品品質。特別是隨著國內產能擴增過快，國家出于對產業、環保的綜合考慮，對成品電池的生產工藝水平提出了越來越高的要求：降低制造成本，細化產品精度，提升產品品質等等。

然而這對動力電池企業而言，卻絕非易事。傳統的動力電池生產過程中，存在一些問題制約著產品品質和生產管理的進一步提高。以天圳進行的某知名鋰電池企業信息化建設為例，就存在著計劃排產方面，缺乏系統化的排產工具；在電芯生產、PACK生產等生產工藝環節上缺乏工藝數據數字化、智能化；在生產設備方面，設備加工參數、檢測設備的質量數據難以便捷采集、數據追溯、系統分析等等諸多問題。

楊俊介紹由于受到TS16949以及國家強制性標準的規范，動力電池企業需要對生產過程中的工藝計劃、生產過程、質量參數、庫存信息、出貨等過程進行全流程管控。因此，實施MES成為企業信息化道路上不可或缺的一部分。而這其中，如何達到以MES為綱，在技術上保證其與ERP及底層控制系統之間的無縫集成，真正實現MES的中間橋梁作用，實現車間透明化管理是MES實施中面臨的主要挑戰。

牽手研華尋找MES實施最優解

在對客戶生產流程、數據流程進行梳理后，天圳認為客戶生產核心的數據關注點主要包括：過程參數記錄；設備采集參數記錄；各生產工藝環節工單執行情況比如工藝信息、BOM信息、上料記錄、品質結果確認以及對電芯-模組-PACK組裝等進行全生產過程數據管理。實現對線邊庫存、物料查詢、派發、退返、預警等功能。對于電池制造的關鍵材料，比如漿料，銅箔，鋁箔等還需進行全面追溯，達到對倉儲環節的透明化。

“這需要底層自動化廠商的全線產品支持，以實現設備與數據的貫通。”楊俊介紹天圳首先想到的就是研華科技，在經過和研華的詳細討論后，天圳認為客戶不僅需要建立一套 PACK 4.0智能調度控制系統，滿足對生產的產品類型及各工序設備機臺進行智能調度，還需對整個生產現場進行智能監控以及異常情況預警的通知。考慮到客戶的網絡通訊的設備數量多、數據量大以及操控的實時響應的需求，天圳決定在全網配置時采用千兆網絡傳輸方案，在車間配置了5套數據采集網關（包括一臺研華小型工控機 UNO-2473G-J3AE 和一臺上架式4光24電全千兆寬溫交換機 EKI-7428G），將所有通訊的控制設備分為5個網段，分別連接現場的控制設備，實現快速組網、數據采集、協議轉換、遠程控制等功能，同時與中控室的數據采集服務器實現無縫通訊對接。

在中控室的數據采集服務器上，內裝研華WebAccess 組態軟件（含數據庫軟件），作為車間的數據采集系統平臺。WebAccess 軟件不僅具有強大的功能，開放性，同時具備強大的驅動支持能力并且目前支持超過 450 種 PLC 連接與驅動。可用于同上層數據整合，并同時具備豐富便捷的繪圖功能，大大縮短了程序員開發周期。

在分選區、點焊包膜區、鎖模區天圳分別配置了一臺 65"液晶屏，直接連接到現場的UNO數據網關作為現場的生產看板，顯示生產與設備的相關信息。

在生產物流上，天圳通過AGV 調度中心連接到中控室核心交換機，實現與總控調度系統的快速穩定通訊。總控調度中心采集到各工藝設備上料請求指令后，通知 AGV 調度中心調配相應的 AGV 小車上料。

有的放矢打開智能化生產新局面

在經過5個月有條不紊的項目實施后，如今客戶的MES系統運行穩定，各功能模塊都已經按照預期目標發揮著作用。談到MES上線為客戶帶來的直觀收益，楊俊認為主要包括減員、提質、促管、增效四大方面。

“最直觀的改變體現在解放勞動力上。”楊俊介紹通過MES的應用使客戶生產現場的信息化、自動化能力大大提升，整個生產過程的信息流能得到及時、快速的傳遞，根據上線后的數據對比，MES的應用使產線減員達到30%以上。

在提升生產質量上，楊俊表示通過WebAccess平臺，管理人員在中控室即可集中管控調度，實現工序級的準時配送，提高倉庫與車間的協同能力，并且每道工序都包含質量檢測，加強質量管控，提高質量水平。

在管理層面，借助生產現場看板，對生產情況及時發布，使企業生產過程更加清晰，以生產數據為基礎形成生產報表也為管理層分析決策提供了支持。

最后，楊俊表示通過高級自動排產使客戶訂單響應速度、生產過程、產品交付速度也大幅度提高，降低了生產成本與倉儲成本，提高了企業的競爭力。

值得一提的是，對于本次MES順利實施，楊俊也特別提出了平臺建設的重要性。他表示天圳一直以來專注于以MES為綱的縱向生產制造、控制執行、設備檢測以及底層傳感，因此需要類似研華這樣的合作伙伴一起打造生態，將自己的服務能力平臺化，形成自己的核心價值。一方面，他介紹研華可以為天圳提供全方位的工控產品，去幫助客戶實現信息化的最后落地；另一方面，通過生態圈，天圳也能更有效的發現客戶、為客戶服務。在楊俊看來，智能制造作為《中國制造2025》的主攻方向，是一個復雜的系統工程，企業需要一步一個腳印務實推進，而MES作為實現工業4.0的樞紐，是企業實現智能制造的必然選擇。“天圳一直將研發與形成自有核心競爭力的自動化應用技術為引擎，通過多年實踐經驗的積累，形成了基于行業應用的理解，在MES項目的快速實施與系統開發上具有先發優勢。”未來，楊俊表示將與研華等合作伙伴共同踐行智能制造，將中國智能制造推向更高的階段。