电池将在未来的移动和能源存储能源市场中占据核心地位。根据国际能源署 (IEA) 的数据，到 2025 年，全球电动汽车 (EV) 电池产能需要比2020年增加两倍以上，才能满足全球预计的电动汽车生产目标。
为了提供未来几十年电动汽车所需的数十亿瓦能源，需要超级电池制造工厂。为了实现这一目标，它需要的不仅仅是扩大传统生产工艺和技术。还需要对生产流程进行新的思考方式，以最大限度地提高速度、灵活性和吞吐量。智能制造是扩大电池生产规模的重要工具。我们喜欢称之为“数字主线”，因为智能制造不仅影响执行，还影响整个生命周期的优化。
这一切都始于研发的早期阶段，化学家和工程师开发新的电池概念。他们使用计算化学和 CAD 提供的工具进行设计，并使用 PLM 来管理产品开发。当您开始在虚拟环境中聚合信息时，数字线程就开始了。在整个测试周期中，MATLAB 和 Ansys 等工具会生成更有价值的数据。
这些数据用于开发机器的“数字双胞胎”，这些机器稍后将用于虚拟世界中的制造过程、规划和测试操作。这些数字孪生有助于在虚拟世界中培训员工，并在时机成熟时快速提高产量。但事情并没有就此结束。随着产品的制造、销售和使用，物理世界中的数据被收集并反馈到虚拟世界中，从而使产品和流程得到优化。物理世界和虚拟世界的融合是电池制造的未来。
电池制造中的智能生产监控
数字主线最重要的方面之一是通过生产监控提高可见性。生产监控来自一套称为制造执行系统 (MES) 的软件。 MES 已在汽车制造中使用了数十年，它对于电池制造商来说也是至关重要的，尤其是在定制方面。随着市场的发展，定制化的需求将会越来越大，甚至每辆车都有独特的批次。
借助 MES 软件，可以集成控制系统和业务系统来执行和跟踪整个企业的订单。您还可以获得将生产数据转化为可操作信息所需的额外上下文。甚至可以从小规模开始使用 MES 应用程序来解决特定的制造挑战。如果您需要了解缺陷，您可以使用 MES 质量应用程序来跟踪、识别并在机器或操作员的流程超出其规定限制时发出警报。
另一个应用是跟踪应用，以在整个制造过程中获得电池的完整可追溯性，并帮助确保电池使用安全。
最终，您可以将应用程序扩展到企业 MES 软件套件，为您的运营提供一个版本的事实真相。
自动化和智能无纸化数据收集的另一个重要例子是全球电池联盟 (GBA) 的电池护照。电池护照提供有关负责任和可持续实践相关指标的可信信息。这会产生质量印章，捕获电池在其整个生命周期中负责任的采购、管理、回收和使用的经过验证的记录。电池护照在支撑负责任的电池价值链方面的作用已在全球政策讨论中得到认可，包括 2021 年七国集团领导人会议、欧盟电池指令草案以及加拿大和美国政府的认可。所有相关数据必须自动汇总。
企业选择大都选择使用无纸化且具有完整质量循环的 MES 系统。这样，每个生产步骤均由 MES 记录。有助于显着提高最多样化领域的效率。它不仅解决了显而易见的问题，而且还链接了持续改进过程的正确依赖关系，而且易于使用。过去需要至少一个小时才能获得见解，现在只需五分钟即可获得，这一简单事实表明该解决方案的摊销速度有多快。
同时，还提高了资产的可见性。您收集数据并提高可见性，然后您可以对世界各地的不同机器进行基准测试。如果您有十个制造工厂，它可以让您看到哪些工厂、生产线和机器的性能比其他工厂、生产线和机器更好。您不仅可以聚合车间的实时信息，还可以添加许多其他数据源，使您能够全方位了解您的运营情况。
快速增长的电动汽车市场若要在出行脱碳中发挥作用，就需要高效、灵活的超级工厂，能够大批量、高速度、始终如一地生产高质量的电动汽车电池。端到端数字主线将在提供这些数据驱动设施方面发挥至关重要的作用。
