生產高性能電池

久經驗證/成熟的電池行業自動化和數字化解決方案

隨著電動交通和分布式儲能的發展,全球對鋰離子電池的需求正在迅速增長。同時全球電池市場競爭也異常激烈。電池生產商需要改進其端到端的生產過程,以確保在這個變化迅速的市場上獲得持續成功。

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市場要求

通過沿整個價值鏈實施改進,生產高性能電池

通過提升單元、模塊和包裝等所有生產環節的靈活性、透明化和效率,助力電池生產獲得持久成功,加快產品上市時間。

電池生產行業數字化轉型

數字化雙胞胎

數字化是關鍵

通過全面的端到端數字化企業解決方案,持續利用數字化雙胞胎來實現電池生產工作流程使西門子作為理想的合作伙伴,可沿整個價值鏈為該行業企業提供支持。

數字化雙胞胎就是一件產品或整個工廠的精確虛擬模型。它顯示了產品或工廠整個生命周期內的發展狀況,使操作人員能夠預測行為和優化性能,深入吸取以前的設計和生產經驗。

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西門子的數字化雙胞胎綜合方案包括三種形式:產品數字化雙胞胎、生產數字化雙胞胎和性能數字化雙胞胎。由于擁有全面的行業專門技術知識和優化的工具,西門子成為唯一一家提供這種整體性方案的公司。

通過虛擬化改進實際電池

產品數字化雙胞胎將全部技術領域集成到一個數據模型中。

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通過這些數據,可以在一個完全虛擬化的環境中來仿真、測試和優化電池及其性能。在實際環境中生產電池之前,可以識別和糾正可能的問題和故障。一致的數據也是并行執行研究、設計和機械等不同領域工作的基礎。

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?產品設計和仿真??

加快工程組態

西門子規劃軟件 Simcenter 獨特地將系統仿真、3D CAE 和測試組合在一起,以實現快速、可靠優化。全面的多物理場解決方案 Simcenter STAR-CCM+ 為電池的電化學成分、單個電池以及電池模塊和電池組的設計和仿真提供支持。該解決方案還支持含有混合和噴涂等工序的整個電池生產過程。

?一致性的數據倉庫??

提供一致性信息

Teamcenter 軟件通過一條數字化創新主線將不同功能領域的人員與過程連接起來,從而能夠利用更多領域和部門的產品信息,如生產、質量、成本工程、合規性、服務和供應鏈等信息。

優化的產品開發 (CAD / CAM)

更快交付更佳的產品

西門子 NX 軟件為從設計直至工程組態和生產的產品開發的每個階段提供支持。它提供了一組集成工具,用來協調不同學科領域,保護數據完整性和設計意圖,并簡化整個流程。

創造性機器設計

不再使用模型

Mechatronics Concept Designer (MCD) 是一種端到端的機器設計解決方案,其基于一個功能模型,提供了一種可使機械、電氣和自動化領域的人員平行工作的共同語言。與基于模型的工具不同,MCD 并不僅是展示機器的外觀結構:它還將驗證機器能夠正常工作,從而確保從設計概念到生產評估,快速可靠地做出更佳決策。

一次完成整個工廠的優化

就像在生產之前對電池進行數字化設計和測試那樣,將在一個完全虛擬的環境中,通過工廠的數字化雙胞胎來規劃、仿真和優化整個生產過程與機器生產線。

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西門子提供的一個完整軟件套件覆蓋了從圖形建模直至虛擬調試和生產線監視的整個過程。

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工廠和過程仿真

評估整個生命周期

通過工廠仿真系統,電池制造商可以虛擬方式規劃和分析電池生產的特性和過程依賴性。例如,可以查看電池生產中的能量流動并執行消耗分析,執行物料流、物流和業務流程分析,以及執行假定推測和優化以及瓶頸分析。通過該過程仿真系統,可以虛擬方式事先檢查整個生命周期內的生產方案。

虛擬調試

擺脫風險和時間限制

通過虛擬調試,可在早期階段對機械、電氣和自動化系統的所有功能和相互作用進行仿真和驗證。由于可早期發現錯誤,加快了客戶地點的調試速度,同時消除了風險。

生產線實現同步

受益于標準化

標準化的數據接口和狀態模型(如 OMAC 狀態模型)確保將具體機器設備以最優方式組合到一個同步生產線中。若機器的特性也實現標準化,那么所有機器可通過一個中央生產線控制單元來控制。OPC UA Modeling Editor 將含有控制器數據的標準化數據界面鏈接到一個標準化界面中。

TIA 和 OPC UA 確保機器之間的可靠通信,并提供與公司 IT 系統和云的安全連接。

生產線監視

查看實際發生的情況

通過將整個生產車間集成到上層 SCADA/生產線監視系統,可大大提高生產透明度和效率。SIMATIC SCADA 系統可確保通過單用戶系統或分布式多用戶系統進行最優工廠監視。

SiStar/BRAUMAT 過程控制系統是用于有效控制根據配方進行的生產過程(如電極生產中的混合)的最優解決方案。它可確保生產具有極高透明度和靈活性和最優質量。

機器解決方案庫

只需打開工具箱

Battery Toolbox 提供了一個內容豐富的標準化和獨立的轉換與搬運應用程序庫,這些應用程序可方便地進行集成和定制化。例如,用于通過連續工藝來生產棱柱繞組的應用程序可確保更高生產力。

TIA 產品線

做出安全選擇

全集成自動化 (TIA) 是全球領先的自動化方案。這種獨一無二的硬件和軟件產品線可為每個領域提供適宜解決方案,從一開始就著眼于將來。

數據驅動的生產和產品性能優化

今天的電池及其生產會產生大量產品利用率和效能方面的數據。性能數字化雙胞胎利用這些運行數據,通過對它們進行分析來連續改進所有虛擬模型。它還會提供可執行的洞察力,以便在實際生產環境中做出明智決策。

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在電池生產中利用這些能力可幫助企業高效改進其產品和生產系統,甚至可基于對所收集和分析的運行數據的精確洞察來創造全新業務機會。

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能源管理

充分利用能源

高效能源管理是電池生產保持競爭力的關鍵因素。知道正在消耗的能源數量以及能源消耗的位置和時間,是有針對性地采取節能措施并降低生產成本的先決條件。

SIMATIC Energy Suite 和 SIMATIC 能源管理軟件實現端到端能源管理所需的一切,這種能源管理已集成到自動化系統中,不僅可測量具體負載的能耗,還可對整個機器進行詳細高效率的評估。

工業信息安全

安全放在首位

西門子獨一無二的深層防御方案是為整個工廠實施全面保護的基礎,涉及工廠信息安全、網絡安全和系統完整性。集成的信息安全功能可防止對自動化過程的未授權訪問,從而保護現有專有技術。

工業邊緣計算

填補云與現場之間的空隙

西門子工業邊緣計算產生更高一級數字化自動化。這種下一代方法簡單有效地將云智能和可擴展性直接融入到生產過程中,數據無需離開生產區域。它將自動化系統內的本地高效數據處理與云的顯著優勢相結合,從而實現基于 app 且具有集中更新功能的數據分析、數據處理和基礎設施服務。

基于云的開放式物聯網解決方案

通過 MindSphere 來連接產品、機器、系統和工廠

MindSphere 是西門子推出的一種基于云的開放式物聯網操作系統,它可將產品、工廠、系統和機器設備連接在一起,使您能夠通過高級分析功能來駕馭物聯網 (IoT) 產生的巨量數據。它提供了廣泛的設備與企業系統連接協議選項、工業應用、高級分析以及一個創新開發環境。

工業服務

獲得專家支持

電池生產機器與設備需要在其整個壽命周期內可靠運行,快速、靈活和高效地響應市場需求,實現最高質量水平的生產。西門子獨一無二的服務與支持還覆蓋了數字化轉型,提供優化生產設施的整體效能、達到最高性能并提高競爭力所需的一切。

有力的證明

關于電池生產的自動化和數字化專門知識

西門子的靈活自動化和數字化解決方案已在眾多領域中證明了自身價值。它們用于實現可靠和高效的大批量生產,確保長期經營成功。

汽車和電子工業領域的專門知識

汽車以及電子產品公司正在倚靠數字化轉型來提高其整體競爭力。多年以來,西門子與汽車工業及其它工業領域(如電子領域)展開相互信任的合作。西門子專家在實現數字化轉型方面擁有豐富的經驗,幫助眾多公司成功邁上數字化之路。

全球服務與支持

西門子針對產品和系統生命周期的所有階段提供各種服務:從規劃、執行和調試,直至維護和升級改造。

長期致力于電池生產領域

通過自動化和數字化解決方案,西門子在很早階段就來應對優化電池生產方面的挑戰。西門子與大學、私人機構和工業協會展開眾多研發合作。

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客戶案例

突出的性能,可觀的附加值

西門子的電池生產解決方案在全球范圍得到應用。下列客戶項目案例表明以上解決方案在整個價值鏈的各個應用領域中的真實能力與性能。

可靠的伙伴關系

努力實現成功的電池生產

通過西門子數字化企業解決方案,可實現更透明、更高效、更可靠的電池生產,涵蓋電池生產的整個價值鏈:從設計和生產組態,直至生產執行和運維服務。活躍于全球主要電池市場上的西門子專家樂于為您提供支持。

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