——访机械工业第六设计研究院有限公司智能制造工程院副院长李保强
作为我国最早开展智能工厂建设的单位之一，中机六院依托专业技术和先进理念在储能行业的智能工厂建设方面发挥出核心作用，助力众多储能企业建立起标杆型智能工厂和智慧、高效的物流体系，赋能储能行业发展。
前言
机械工业第六设计研究院有限公司（以下简称“中机六院”）创立于1951年，是拥有工程设计综合甲级资质的国家大型综合设计研究院，隶属世界500强企业中国机械工业集团有限公司。七十多年来，中机六院完成大中型工程项目20000余项，先后牵头或参与40余项国家绿色与智能制造重大科技专项，主编、参编国家和行业标准、规范60余项。
作为国内最早开展智能工厂建设的单位之一，中机六院在智能工厂诊断、整体规划、基于精益的工艺流程再造、智能产线和物流系统研制、工厂物联网和信息基础设施设计与实施、工厂建模与仿真、数据采集、软硬件系统集成、智能工厂工程总承包等方面具有显著优势，技术处于国内领先水平。
在我国大力推进储能行业发展的背景下，中机六院依托专业的智能工厂建设关键技术和管理理念，在储能智能工厂建设方面发挥出核心作用，承担了一系列重要的储能智能工厂建设项目，包括二重装备飞轮储能装置智能工厂建设项目、宁德时代动力电池生产基地项目、华润电力12GW高效异质结太阳能电池及组件总承包项目，以及多氟多新能源汽车动力电池智能化车间建设项目等。通过这些项目的实施，中机六院不仅得到储能行业企业的广泛关注和信赖，更在储能行业智能工厂规划与建设领域积累了宝贵经验，形成了显著的市场影响力。
近日，本刊对机械工业第六设计研究院有限公司智能制造工程院副院长李保强先生进行了专访，他结合中机六院在储能领域的典型项目案例，重点分享了储能企业智能工厂与智慧物流规划建设方面的专业经验，对于相关企业极具参考价值。
李保强
机械工业第六设计研究院有限公司智能制造工程院副院长
：请您介绍一下储能行业的智能工厂建设及发展情况。在储能智能工厂规划建设中，应如何看待整厂物流系统的地位与价值？
李保强：储能方式主要有机械储能、电磁储能、电化学储能、热储能等。从产业链角度来看，上游为电池管理、能量管理系统以及储能变流器供应商；中游主要是储能系统集成商和安装商；下游为终端应用客户，包括电站、电网公司等。
总体来看，储能企业特别是上中游企业，近年来大多在积极推进智能工厂建设和物流管理升级。为适应不断变化的市场需求，这些企业越来越注重供应链的柔性和敏捷性，引入先进的物流装备和技术，建设智能仓储物流系统正成为主流趋势。工厂中智能物流装备的覆盖率大幅增加，储能企业的物流管理和运营效率也在大幅提升。
宁德时代锂离子动力电池生产基地项目
在储能智能工厂建设和规划过程中，如果将智能工厂比作一个高效运作的“人体”，那物流系统就是其中的血液系统，具有举足轻重的作用。整厂物流系统，并不仅仅是自动化物流设备的简单组合，而是要以系统思维从全局角度考虑，实现软硬件的无缝集成。在精益工艺优化的基础上，通过整体物流系统集成，使各种物料按需要合理、敏捷、高效地流动，实现企业物流的自动化、信息化、透明化和智能化，使仓储物流成为企业生产中的一个重要环节。
：在储能智能工厂的物流系统规划、设计及落地过程中，您认为需要把握哪些关键点？
李保强：储能智能工厂建设是一项复杂的系统性工程，涉及企业研发设计、生产制造、仓储物流、市场销售、运维服务等各个环节，需要企业立足于围绕产品的全生命周期价值链，实现制造技术和信息技术在各个环节的融合发展。
物流系统是储能智能工厂规划的核心之一，从工厂整体的功能布局、车间布局，再到产线与设备布局，要基于精益原则统筹进行考虑，具体包括：
在规划环节，首先要明确工厂的规划愿景与目标，与传统工厂相比要有哪些升级等。其次，要掌握整体而科学的智能工厂规划方法论，与顶尖的规划团队进行合作，包括专业工程师、精益生产、信息技术、软件开发、数字化转型等团队。
在设计环节，要充分考虑精益物流，借助PQ&PR和PFEP两大分析工具进行详细数据分析，并采用仿真工具进行仿真验证，从而发现并优化设计中存在的问题，寻求最优解决方案。
在落地实施过程中，涉及工艺、建筑、结构、暖通、消防、设备、物流、信息化等不同专业的协同工作，同时业主方、设计方、施工方、物流设备商或集成商、生产设备商、第三方服务机构、软件开发商、政府相关部门等多方参与其中，如何处理实施过程中的常见问题，并抓住核心管理要点，是物流系统成功落地的关键。
华润电力12GW高效异质结太阳能电池及组件总承包项目
：在储能智能工厂中通常需要哪些核心物流系统，有哪些技术创新亮点？应用效果如何？
李保强：储能智能工厂的核心物流系统，包括立体货架、堆垛机系统、多层穿梭车系统、输送系统、分拣系统、AGV、RGV等硬件设备，以及TMS系统、WCS系统、WMS系统、AGV调度系统、中控系统、智能看板系统等软件系统。
将数字孪生、物联网、人工智能、大数据等创新技术应用到智能物流系统之中，是当前储能行业工厂物流规划与建设的创新趋势，例如：
数字孪生技术将实体世界与数字模型相结合，通过虚拟和仿真技术实现对物理环境的高精度预测、优化和管理，具有实时监测、智能决策、高效运营等优势，在物流系统的安装调试、设施设备管理、物流过程监控和优化方面，具有很高的应用价值。
物联网技术可以实现物料信息实时追踪、过程数据采集和信息交互，实现物流过程的安全追踪，减少人为因素的干扰，提升运行效率。
人工智能和大数据技术可以通过分析大量运营数据和设备运行数据，优化算法、积累知识，改进业务流程，提高系统运行效率，使物流系统迭代优化，达到较高的智能化水平。
：中机六院规划建设的二重装备飞轮储能装置智能工厂备受瞩目，请您具体分享下该项目的规划建设经验，以及给企业带来的实际价值。
李保强：在机械储能领域，中机六院完成的二重装备飞轮储能装置智能工厂项目，是目前国内自动化程度最高的飞轮储能装配车间，综合性能指标达到同类产品国际先进水平。
二重装备飞轮储能智能工厂建设项目
在项目规划与建设过程中，中机六院首先梳理了二重装备飞轮储能装置智能工厂的物流需求，在整体基于精益的工艺和物流规划设计基础上，进行了价值流程分析，找出瓶颈，并进行优化。从工艺平面布局以及智能产线方面进行修改调整，绘制物料流线图、周转容器流转图、物料衡算图等。采用物流仿真分析，从产能、物流、布局、人工、单工位五个角度，对物料装运、部件装配、产品装配、本体测试等过程进行模拟并优化设计，将仿真测试结果及时反馈至建设方，沟通改进措施，迭代优化规划方案，分析瓶颈所在，达到智能车间规划设计最优的目标。
整体来说，中机六院运用基于精益的工艺物流规划设计、工厂信息模型建模、工艺物流仿真、智能物流系统和工厂物联网、信息化系统集成等技术，实现生产和物流过程的自动化、信息化、智能化，实现了物流、工艺流、信息流的全面集成。其中，在物流作业场景和流程方面，重点打造了自动化立体仓库、视觉识别、扫码和信息绑定、信息化系统操作、全过程数据采集、拉动式生产叫料、AGV自动配送、自动化生产单元上下料、生产数据和设备数据实时采集和展示、智能看板和报表系统等。
二重装备飞轮储能智能工厂建设项目实景
最终，中机六院助力二重装备打造了一个生产设备网络化、生产数据可视化、物流过程少人化、实时数据透明化、业务决策智能化的智能工厂。物流人员由19人减少为14人，物流效率提升50%，智能化装配线的自动化率达到60%以上，生产工人人数减少80% ，并且劳动强度大幅降低，生产效率和产品一致性大幅提高。机器人、机器视觉、高精度激光测距和伺服控制、物料追踪、高精度浮动装配、智能测试等多种先进技术的深度应用，具有很强的示范效应。
：锂电储能工厂的物流系统规划与建设方面有哪些难点及重点？在电池储能领域，中机六院主要规划建设了哪些经典项目？
李保强：锂电储能工厂对于安全性的要求很高，物流系统规划时，防止爆炸燃烧等特殊情况都需要严格把控，立库消防设计和施工、温湿度控制等要点是重中之重，如何来确保工作人员的安全、设备的安全以及货物的安全，是一个难点和重点。
此外，立库存储设计要考虑产品本身的安全空间，防止碰撞，并且要适应常温静置和高温静置等不同功能空间需求。负责转运的输送系统和AGV要充分考虑业务环境和过程控制，防止干涉、静电和高温等环境对产品及设备造成损坏。
在电池储能智能工厂方面，中机六院助力太行世纪（阳泉）年产10GWH动力储能两用高端固态锂（钠）离子电池生产线（一期）设计项目建设，项目严格按照精益化、数字化、智能化标准来设计、建设，确保“投产即领先”，成为电芯工厂行业标杆。
太行世纪（阳泉）年产10GWH动力储能两用高端固态锂（钠）离子电池项目
在物流系统规划建设方面，主要有以下技术亮点：
项目生产所需的粉料和箔材、装配原材料采用不同形式的立体仓库来存储。
物料配送采用AGV自动配送；生产过程的半成品、成品、常温/高温静置工序也同样采用立体仓库存储，通过自动化输送线完成物流转运。
涂布、辊压、分条、模切等前段工序的箔材和极卷上下料，均采用AGV+机械手的形式。
中后段工序之间的周转，采用倍速链和辊筒线等多种形式。
此外，项目建设有智慧仓储管理系统，满足电池制造的精益化、自动化、信息化、智能化仓储物流管理需求。
项目通过创新电池生产工艺流程，进一步解决储能行业安全性、续航时间以及度电成本等三大痛点，产品兼顾储能及动力应用，在安全性（不起火、不爆炸）、循环寿命（超过1万次，超低衰减）、成本控制、低温性能、能量密度转换效率、快充性能六大核心维度达到行业领先水平。通过智能物流系统的应用，使电芯生产周期缩短到3—5天，工序精简至10道以内，提高产品良率、一致性，并降低50%单位制造成本。
：对于储能行业建设智能工厂与物流系统的企业，您有哪些建议？中机六院在助力储能行业发展方面有哪些规划？
李保强：对于储能行业企业而言，在建设智能工厂与物流系统时有以下几点建议：
首先，要明确建设目标，对中长期发展有清晰的认知，做到统筹规划、分步实施。
其次，选择适合企业自身的实施路径、制定阶段计划。
最后，要选择国内领先、业界知名的智能工厂或智能物流系统集成商进行合作，能够从咨询设计、项目实施、过程管理、运维服务、资源协调、商务合作等方面对建设方提供全过程咨询和总承包服务。
目前，中机六院已经在储能智能工厂物流系统建设项目实践中积累了许多成果和丰富经验，与供应链合作伙伴建立起稳定可靠的合作关系，在方案规划、详细设计、项目实施、项目管理、运维服务等方面可为客户提供全过程服务。未来，中机六院将充分发挥在智能工厂规划建设方面的专业能力，利用更多先进的技术和管理理念，助力储能行业打造水平一流的智能工厂，提升物流水平，为企业创造更多价值。
