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锂电人必备的增效神器,六大痛点,一招搞定!

时间:2023-11-13 来源: 浏览:

锂电人必备的增效神器,六大痛点,一招搞定!

锂想生活
锂想生活

LIB-Life1

我是锂想生活mikoWoo,分享锂电池极片机理与工艺,以及相关知识;并从零开始,做锂离子电池的工艺参数-微结构特征-电池性能的计算机模拟。顺便记录生活和工作点滴:忆我此生,记她今世,那些与女儿一起成长的趣事。

收录于合集
   
在政策支持和终端市场需求增长的双重驱动下,随着新能源汽车和储能电池发展的如火如荼,锂电行业异常火爆。 但在强势崛起的背后,风险也在加速聚集,产能过剩、利润降低等问题正逐渐蔓延 ,行业开始新一轮大洗牌:

·高端产能不足, 低端产能严重过剩,逐渐被淘汰

·原材料成本持续上涨,利润空间被压缩,急需降本增效

·行业格局进一步走向集中,部分电池厂可能被迫退市

......

基于此, 比拼锂电产业制造升级,摆脱低端竞争, 通过数字研发技术帮助企业降本增效,筑造研发创新壁垒,已成为新的竞逐方向 ,宁德、比亚迪、 中创新航 、欣旺达等锂电巨头们已然率先开启。

一体化平台全要素管理架构

正文字数约:3000字  阅读时间约:5 分钟
(篇幅有限,欢迎加微信18151090023一起深入研讨~文末福利,可领取更多解决方案)

笔者团队深耕电池、材料研发测试全链数字化运营服务领域多年,在与多个行业头部企业深入合作、交流的过程中,从 3个不同的层级 深挖出电池研发领域 6大痛点 并“对症下药”一一击破,打造出一个集 电池研发、测试验证、大数据采集与处理、仿真计算分析、材料参数库 等应用服务于一体的定 制化数智平台 ,为电池材料开发、电池研发企业排忧解难!

痛点01. 

实验室管理工作的复杂性和艰巨性与日俱增   

随着实验室测试仪器及检测样品数目不断增加,叠加实验室自身认证认可的需要, 传统以人工和纸质为主的实验室管理模式或者只能满足基本流程的lims系统已不再适应 ,暴露出诸多问题:

  • 传统lims只能满足基本的业务流程,但扩展性差,性能效率低;

  • 难以对样品的整个处理流程进行跟踪,发现错误时难追溯,浪费人力、物力,拖慢进度;

  • 数据易丢失、难积累、难复用,且人工传递无法保证数据的真实性、时效性;

  • 实验数据分散在不同的系统/文件中,难以集中利用发挥数据分析价值;

……
传统lims工作流程示意

解决方案:强化业务管理、打通数据壁垒

一体化平台中 dlims系统 通过数字化以及智能化手段,完成了 全要素考虑(人机料法环),全场景覆盖(下单、审批、领样、检测等),全成员参与(研发人员、检测人员、管理者)的深度闭环 。通过线上快速提单,自动流转审核等,大幅降低线下纸质审核工作成本,提升业务流转效率;基于CMA/CNAS认证体系要求并融合实际业务场景, 实现全流程可监控/可追溯 ,强化实验测试结果的可靠性和权威性;针对过去的数据孤岛和信息处理孤岛等数据分析困境, 通过自动采集,聚合各环节资源数据,实现实验室资源的实时追踪、快速查阅,快速调 ,降低资源管理难度,提升管理者的决策效率。

dlims工作流程示意

(如果您希望了解dlims更多功能,欢迎添加微信:18151090023详细沟通)

痛点02. 

检测设备多、杂,需要大量人力操作  

在当前的实验室检测业务中,通常会遇到大量不同厂商、不同类型的检测设备,从而面临 设备接口不统一、数据协议不兼容、数据格式不一致 等问题,导致数据采集的成本高、周期长、整合难,系统间数据传输难度与成本更是成倍提高。

示意图

解决方案:构建完善、共享、统一管理的数据环境

一体化平台中 dconnet(数据采集系统 集成了大量常用的数据介质通信协议,可以与各类别测试厂商设备高效对接,支持 多源异构数据介质采集,实时/历史数据采集、多类别数据底座及存储平台等功能,日均数据处理量超1T ,为实现现场设备信息的实时采集、处理和上传,为数据的真实有效、实时可用提供保证。

设备采集与边缘计算方案

痛点03. 

数据处理费时、费力、易出错  

从测试设备上获取的数据需要经过人工计算、展示、对比、筛选、拟合等操作,得出差异性,分析结果判断图表是否有意义,进行分发和报告汇报。 工程师每日需处理200-500GB不同来源及类型的数据 不仅耗费人力、出错率高、且数据未做深度挖掘,利用率低。

多源数据

解决方案:一套平台完成数据获取、查看、分析

dCore(数据存储与处理平台) 搭建了 56个数据脚本 (设备数据标准化、数据仓库处理、数据质量探查)和 3个数据处理模型 (预处理模型、温度通道模型、工步序号模型), 以T+1的方式处理每日产生的大量数据 ,分布式计算解决数据清洗及分析统计,最终的少量数据进入高性能数据库Clickhouse满足业务灵活的展示需求。多维度呈现可视化信息,时刻监控测试数据及时发现异常,避免长期浪费资源!

数据存储处理技术架构

(如果您希望了解的更多数据存储与处理功能,欢迎添加微信:18151090023详细沟通)

痛点04. 

报告格式、形式各异,出具效率低

电池测试需要经过大量复杂而重复的验证工作,期间产生的数据量远超我们的想象,而工程师往往需要通过excel收集计算大量的信息与数据,再使用word制作成各类分析报告,如理 化测试报告、安全测试报告、电性能测试报告 等。面对巨大的工作量,软件卡顿、格式变形、数据不同步、人工操作易失误等问题常常让工程师头疼不已 倘若继续采用传统的出具报告方法,不仅浪费大量的时间、人力成本,产出的报告数据图标也不够直观,并且很难实现数据共享和管理。

解决方案:报告一键生成

dreport(智能报告) 内含 200+通用模板,自动生成测试报告,出具单份报告可从原先的8小时缩减至2小时 ,大大提升工作效率。

平台 支持测试数据的多元化输入手段 ,包括 手动输入、设备数据导入、数仓接入,数据输入后再通过模板自动化生成报告 ,研究人员可以根据自身需求和测试要求、报告格式,灵活地设置模板,以满足特定的应用场景和要求。并且可以用自己习惯的方呈现,如表格、图表、图像等,这样可以大大提高报告的可读性和实用性,帮助研究人员更好地理解和利用测试结果。

智能报告业务流程

痛点05. 

材料查找困难、准确性无法保证  

在锂电池的研究和开发中, 材料的选择和优化是提高工作效率的关键因素之一 ,研究人员或工程师查找材料的详细数据需要查找多个网站, 效率很低且准确性难以保障 ,在不同材料之间的选型则需要查看大量的数据进行对比,非常繁琐。

解决方案:知识库沉淀,随时查询及对比分析

dMaterial(电池材料库) 提供 正极材料库、负极材料库、电解质材料库、导电材料库、PACK材料库、隔膜材料库、粘结材料库、失效材料库 等各种材料的详细、精准信息, 包括其物理和化学特性、性能参数以及相关的研究和应用数据 ,深度挖掘材料各项数据,纵向、横向刨析材料之间的差异指标,帮助电池研究人员、工程师和制造商进行材料、测试样品、供应商样品之间的对比,快速化筛选成百上千材料,找到最优候选材料,达到事半功倍的效果,减少研发测试频次,为企业有效降本增效。

电池材料界面

痛点06. 

海量数据沉没,无法深入挖掘  

在数据密集的电池行业,测试分析数据无法利用越来越成为瓶颈 ,然而,电池的材料创新、结构创新与系统集成创新都离不开信息技术的运用,愈发需要通过计算与数据来整合、驱动整个研发体系。

解决方案:将数据沉淀、复用和高效应用

dAlgo(计算分析平台) 可以通过数据沉淀,协助研发团队形成知识库积累, 在电池寿命、充放电性能、失效、克容比、能效比等各种分析场景中使用 。同时,具有对材料和成品在试制、测试过程中产生的大量原始数据进行高效处理计算的能力。如:

  • 电芯体积变化分析 ,基于设备+数据的一体化解决方案

  • 材料测试预测 ,通过测量分析粉末、极片等电阻,快速预测电池性能

  • 通过机理模型、老化衰减数据库、参数辨识算法三大手段降低测试周期

  • 测试数据异常智能分析 ,接入性能试验设备数据→创建异常监控项目范围和指标模型→创建异常监控自动作业程序→调用监控程序→输出异常数据结果

  • 寿命预测分析 ,基于第一性原理老化分析流程,建立电池结构数据库和材料属性数据库,通过机器学习方法进行训练老化模型,再通过计算和实际测试数据不断完善模型,形成现有配方或相似配方的预测分析能力

  • 数字孪生技术 ,将实验室一比一还原,结合数采和数控技术,让远程操作所见即所得

失效分析

(如果希望了解更多数据驱动、计算功能,欢迎添加微信:18151090023详细沟通)

尾声

可以看到,一 套高效的电池测试分析一体化平台将给企业带来三种竞争优势,为企业赢得战略主动:

  • 减少人员冗杂,强化业务管理
  • 提升效率,保障数据精准
  • 研发数据高效利用,提升产品良率

当产业环境变化、技术演化趋势变革、核心竞争要素改变时, 企业只有与时俱进地围绕新的核心能力构建高效的研发体系,才能以比竞争对手更快的速度来实现新产品研发,从而在新一轮的竞争格局中占据先机!


☆福利环节☆
笔者团队一直在新能源数字化领域深耕力拓, 依据大量项目案例整理出了多个电池行业前沿数字化解决方案( 包括LIMS、电池研发仿真及数据平台、MES、电池成本管理平台、数字孪生实验室、数字孪生工厂、电池测试分析一体化平台 等), 可有效提升仿真准确性实现未造先知、提高检验检测标准化与检测效率、加强失效分析、降低电池研发制造成本等
如果有需要,欢迎添加微信:18151090023索取资料。

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