先導智能數字孿生賦能動力鋰離子電池新智造

動力鋰離子電池作為新能源汽車產業核心關鍵的一環，制造路徑正向自動化、數字化、智能化方向發展。隨著數字化技術的新興迭代，數字孿生的期待值被抬升至前所未有的高度。

高工鋰電獲悉，數字孿生（DigitalTwin）可全面提升產品的全生命周期管理，時刻感知客戶需求，驅動高效、互聯、以客戶為中心的運營模式，提升產品體驗，降本增效，推動上升。

作為全球領先的新能源裝備專業服務商，先導智能正將“數字孿生”技術，使用于新能源汽車從動力鋰離子電池制造到汽車總成的全生命周期產品服務，賦能公司效率提升和成本下降。

數字孿生DigitalTwin（數字雙胞胎），是充足利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。

目前，數字孿生技術已在軍事工業、航空制造等范疇得到了使用與印證。在先導智能看來，汽車范疇尤其是新能源汽車范疇，將是數字孿生技術下一個戰場。

在新能源汽車范疇，從動力鋰離子電池電芯加工、模組pack到汽車總成，汽車公司及動力鋰離子電池公司面對傳統公司從未遇到的困難：

一是新能源汽車推陳出新相比傳統汽車周期大大縮短，產品產線要盡快驗證并最終達到目標完成市場搶入。

二是新能源汽車藍海的出現，傳統汽車廠商、新造車勢力甚至是跨界而來的地產公司、金融公司，都在追求迅速投產，迅速張大產量規模，這也要求公司重新審視研發設計與加工制造的關系。

三是動態變化中的新能源汽車及環保政策的推動下，加工公司要迅速變更工藝與產線，以適應不斷變化的市場及政策環境，實現市場的提前占領。

針對客戶最新提出的更為嚴格的工藝、設備、產線需求，先導智能以自主研發的先導云系統、人工智能深度學習、數字仿真及大數據分解管理等技術為基礎，研發并踐行了數字雙胞胎廠概念上的高度協同信息化集成系統，而這一系統，已在先導智能鋰電池高端智能裝備制造廠得以執行。

先導智能鋰電池高端智能裝備制造廠項目，以自主研發的MES智能制造系統為中心，契合廠實際運行管理過程及加工業務流程需求，整體分為以下步驟進行執行：

1、依據智能廠規劃目標，建立設計辦法的布局仿真模型，以提升數字化車間科學規劃水平；

2、依據工藝流程要求，建立加工流程仿真模型，實現資源提前合理匹配；

3、依據實際車間場景，結合全方位的布局仿真模型和加工流程仿真模型，和關于傳感器數據監視和上位機數據收集技術的積累，完成對真切車間的數字映射，以PDM、ERP、MES、WMS、SCM、CRM等系統軟件進行廠信息傾覆，完成加工信息數據化和AI大數據分解管理。

4、依托人機工程分解、VC虛擬調試、VR虛擬調試、點云技術等功能模塊和技術，比較虛擬模型與真切場景，達到資源合理配置、工藝合理優化的效果。

5、創建全生命周期數字孿加工品的商業服務。在基于加工流程的優化基礎之上，運用BI、深度學習等技術，幫助公司實現管理優化，涵蓋從原料采購、研發創新、加工制造、質量售后等整個業務體系。

依托于自身在數據孿生技術上的研發創新和相關經驗積累，先導智能在新能源汽車動力鋰離子電池制造數字孿生使用范疇取得了多層技術沖破：

▌強大的數據采集與集成系統

先導智能完成了真切廠和虛擬廠的數據信息化無縫銜接。以動力鋰離子電池電芯制造為例，通過安裝在設備產線及車間的多種類型傳感器和上位機數據傳輸，并通過AI大數據分解，完成設備與設備間、設備與系統間、系統與系統間的數據集成分解解決，使得動力鋰離子電池電芯制造實現了全流程的數據化、可視化。

▌實時映射的模型構建衍生技術

先導智能從幾何、仿真、數據三種維度，產線設計前與產線運行中兩種層級進行模型構建，以動力鋰離子電池單機設備為例，可搭建機器人動作、虛擬裝配過程、整機工藝聯動、人機工程交互等多種仿真模型，并與真切車間場景完成毫秒級映射完善，實現整體動態協調。

▌全廠傾覆的信息化集成軟件

先導智能以自主研發的MES智能制造系統為中心，形成了涵蓋PLM、MES、ERP、CRM、PDM、WMS、SCM等傾覆緊要業務環節系統的信息化管理平臺，采用領先的萬兆網絡、5G技術、圖形虛擬化、云等動態監控技術實現了研發加工的協同設計，打造高度集成的智能廠。

▌從單機到整線的業務集成能力

先導智能不僅完成動力鋰離子電池從漿料制備、電芯制造、電芯組裝、化成分容到模組PACK的整線設備整合，還可幫助客戶在數字化廠上實現業務整合，從單機到分段、從分段到整線、從加工到物流、從電芯制造到動力總成，我們在產品全生命周期的每一個節點里，都能夠為客戶供應集成化的處理辦法。

目前，先導智能已成功助力新能源汽車行業TOP客戶運用數字孿生技術實現了工藝優化和降本增效。

基于新能源動力鋰離子電池公司、汽車總成公司面對的如產品驗證周期短、擴產周期緊迫、工藝技術更新頻繁等實際問題，先導智能的數字孿生技術能夠幫助客戶處理工藝、資源等關鍵難題，助力客戶降本增效，供應產品全生命周期的整體處理辦法。

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