电池制造走向数字化-3

数字技术  

电芯制造可分为物理空间和数字空间，如图3所示。本示例的目的是提供对技术术语的基本理解。在电池制造领域，数字空间和物理空间的融合将彻底改变整个行业，提高效率、生产力和质量。本章详细阐述了这两个空间之间的相互作用，重点关注用例、数字孪生、使能技术及其对车间的影响。  

图三  

物理空间包括车间的所有资产。它包括用于电极生产、电池组装和电池精加工以及中间产品（如电极片）的机器。双向信息流连接着物理空间和数字空间。工厂的数字空间由三层组成：支持技术、数字孪生和可以在其上构建的用例。  

赋能技术是将数字空间与车间连接起来的各种工具和系统，并允许收集、存储、处理和分析数据。这些技术，如工业物联网（IIoT）或人工智能（AI），是通过数字化进行变革的基础。在本白 皮书中，我们只提供了一个高层次的概述，电池制造的数字化赋能技术。

数字空间的第二层由数字孪生（DTs）组成，它们是现实世界对象的数字表示。我们区分了建筑物、机器和产品的数字表示，使用术语“数字孪生”来涵盖任何形式的数字模型、阴影或数字表示，而对实时双向数据流等特征没有严格要求。DT是整个数字空间的数据基础。它将允许在整个组织中实现数字解决方案用例，并实现令人满意的投资回报和真正的竞争优势。  

DTs利用使能技术来促进第三层的实现，从而实现数字化用例。例如，数字孪生机器可以使用其IIoT平台支持的数据连接和AI来实现预测性维护用例。作为我们基于模型的研究的中心焦点，特定的用例将被详细地彻底检查。

支持技术  

在数字化时代，新的先进技术正在改变生产格局。表1列出了实现向数字化生产过渡的关键硬件和软件创新。本章介绍了一些关键技术及其对生产的相关影响，展示了该领域最相关和最受欢迎的进步。如前一节所述，我们区分了启用技术和用例。使能技术是特定的数字或网络物理（通常：“工业4.0”）技术，允许实现可追溯性或质量预测等用例。随着信息技术（IT）和操作技术（OT）的融合，支持技术可以是硬件和软件解决方案的混合。  

表1  

在某种程度上，大多数这些促成因素都可能在现代电池生产工厂中找到。表2更详细地描述了一些高度相关或特别流行的解决方案。现代制造商希望通过“智能系统”来补充现有的制造应用程序（例如MES），通过将车间数据与企业数据相结合，进一步推动改进和价值创造。这通常包括基于平台的方法，以及具有专用业务语境的模块化应用程序。像这样的技术可以帮助公司预测事件，将它们与感兴趣的应用程序联系起来，并基于数据实现实时反应。  

表2

素材来源：

《The Power of Digitalization in Battery Cell Manufacturing》