
上午场
极限制造
今天上午主要是嘉宾的主题报告,以产业界嘉宾为主。影响最深刻的是宁德时代倪军教授的演讲。去年暑假我曾经去宁德时代参观过,对工厂极限制造 extreme manufacturing影响很深刻,但是对其内涵不甚了解。
制造模式的变革
听完这场报告之后,个人看来,极限制造可以理解为应对超大规模生产系统极限(高)质量、效率和成本要求下的制造模式。在制造系统的底层逻辑上与精益制造、柔性制造、可重构制造等上个世纪先后出现的先进制造模式是一脉相承,都是为了改进制造的成本、效率和质量。但在手段上,在自动控制系统广泛应用、物联网发展迅猛、传感器技术和成本不断改进的现在,提出了一些新的技术方法,并在动力锂电池行业进行了应用。
极限制造的愿景
极限制造的应用

动力锂电池极限制造的应用方向,倪教授分了四块来讲。第一部分,制造系统/产线布局设计与优化,是属于传统工业工程、制造工程学科的范畴,似乎没有新技术的应用。过程监测和质量优化控制分了四部分,C和D不熟悉按下不表,A和B是我自己目前在做的研究方向,其中产品质量的追溯是技术难点。关键装备数字孪生中性能预测和智能维保是较新的。智能排产和协同调度相对也比较传统。
基于我的认识,上述四块应用中,大多词还是比较常见的。我想关键是如何结合具体工业场景并取得突破性实际效果,如果能在独特的制造系统中发挥效果,就是好技术。

极限制造与智能制造的对比
极限制造中应用了一些智能技术、大数据技术,很容易让人联想到智能制造。就两者的区别和联系,简单发表发拙见:
- 智能制造强调数据的互联互通、工具技术手段的智能化改造(如智能机床);极限制造强调用智能技术解决极限环境和要求下的制造问题。
- 就具体应用的智能化技术来看,两者区别较小,比如以下三张图片,可以看到极限制造现在的应用还是局限在视觉质检、智能控制(有多智能还不清楚)这些智能制造领域已有许多成果的制造环节。

- 个人认为:智能化不是目的是手段,成本、质量和效率才是工业的需求。从这个角度来看极限制造的定义是要比智能制造更直观。
思考
- 倪教授介绍的几个极限制造案例,相对还比较常见,不知道还有没有更加吸引人的成果。比如质量的溯源,这个是很难的,以往是以来专家知识和工程经验的,如何通过大数据技术提供相应的决策参考?
- 极限制造,个人看来适合这类制造产业:高自动化率、极高产量及质量危害性大。比如锂电池的质量不过关,可能会造成自燃、爆炸等问题,而其产量非常非常大,也就意味着3 准则不够用,合格率99.73%仍然不能满足要求。高产量、高质量风险,这就意味着需要“极限”控制产品质量。高自动化率则是安装传感器、采集数据的必要基础。
- 极限制造依赖海量历史数据、样本,这么一看,造船、造飞机这类产业由于产量问题似乎用不到极限制造。当然这类产业有他们独特的"极限问题",比如飞机装配的极限精度要求、焊接质量的极限要求等等,但是这些问题的解决方案似乎无法通过海量样本解决。
- 宁德时代做极限制造,我猜想有这么几个逻辑:
- 必然性:去宁德时代参观的时候,看了几个车间,自动化水平高,但是制造流程却很容易理解。就是把原料涂布上去然后打成卷。动力锂电池的技术不难,没有技术壁垒,我了解到宁德时代之所以成为龙头很大程度上是先发优势:进入领域早、和奔驰宝马等知名厂商合作得也早。所以出于长期的战略竞争角度考虑,宁德时代需要在制造经验、产品成本方面有望给后来竞争者砌出壁垒。
- 可行性:新能源在风口上,宁德时代市值高,可以吸引大量投资,无论主营业务(销售额-成本)的利润高不高,总还是有许多的钱可以做智能化升级和改造。参观的时候,也听到工厂的人说,下半年产能还要提高一倍,也可以印证这一点。
参考资料
http://www.clii.com.cn/lhrh/hyxx/201905/t20190508_3934292.html
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