锂电池生产工艺数字化的业务架构

数字化转型顾问4/22/20233Copyright@王晓钰4数字化转型顾问西安交通大学本(1997-2001)、硕(2001-2004)、博(2004-2007)l企业实践者：曾在GEGRC（通用电气全球研发中心）、远景能），以理工科视角，基于系统控制论，建立数字化转型的方法。Copyright@王晓钰5技术革命驱动的数字化7Copyright@王晓钰89Copyright@王晓钰10通用AI大模型(chatGPT/GPT-4)行业/专业领域大模型企业企业/业务专属AI模型数字化怎么创造业务价值数字化技术如何赋能业务Copyright@王晓钰Copyright@王晓钰13寻找不确定问题的简单解法•复杂问题并不一定需要复杂的解决方法，应该先寻找简单的方法。盘?/盘?/数字化：系统性地应对不确定性不确定性均衡市场：变化缓慢周期市场：变化有规律复杂市场：复杂市场：VUCA，高不确定性寻找不确定问题的简单解法不确定性不确定性Copyright@王晓钰17Copyright@王晓钰18•生命不能预测未来，但是它可以生成一套在各种条件下的一组行为策略•试错而非设计，对不确定环境具有最高适应。不一定目前看起来最优，而能在变化的环境中改变•自然进化的特点是对待个体是残酷的，而总体上获得进化的鲁棒性，•未来是不确定的，但我们必须在此刻做出选择，每个行动会带来有关结果的新的信息。•这个信息可能对结果有害或者有益，这时候我们要迅速的调整估值，根据新的估值调整行为。•为了让长期的奖励最大化，需要调整自己的行为。八股文Copyright@王晓钰19行动数据行动数据数据流物质原料价值流物质原料制造价值链中的设备价值市场端客户需求市场端设计端设计端减少品质调试)设备设备•设备对上承载工艺的要求；对下保障生产执行数字流：系统性地应对不确定性•数据的流动比数据更重要，数据流动方式（数据流结构）改变业务价值创造的方式（结构）之前行动的之前行动的实体生产价值流数字化：从流程驱动，到数据驱动信息化的方案设计方法详细开发设计业务现状的痛点问题详细开发设计业务现状的痛点问题设计业务方案设计业务痛点算法 病人：4/22/20ConfidentialInformation智能制造的成熟度模型制造的本质与数字化创新数字化方案新技术新技术当前业务方案当前业务方案实际场景什么是数字化的“一”信息技术赋能下的新业务模式数字化的业务方案设计方法当前业务表现直接需求当前业务问题直接需求解构①现状问题与业务挑战底层假设与核心矛盾②底层假设与本质洞察业务价值提升④业务重构与方案创新底层假设突破，能力约束释放③突破底层假设，化解核心矛盾4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰生产工艺的底层假设•现状：统计过程控制，六西格玛，SPC实际的统计分布•异常的事件和特定的模式4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰工艺数字化：突破统计过程控制的假设•现状：统计过程控制，六西格玛，SPC业务数字化的设计方法与模板业务目标与业务战略提升生产合格率，提高材料利用率，减少Rework•数据流与工艺流的互动，抑制工艺过程的波动序号关键任务责任人123441•数据流与工艺流的互动，抑制工艺过程的波动序号关键任务责任人123441②底层假设与本质洞察32•动态自适应过程控制4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰•过程一致性控制难以进一步提升•统计过程控制•假设各因子是独立的、统计分布是正态的FA分析FA分析工艺纠偏批量异常FA分析客户投诉工艺纠偏批量异常FA分析客户投诉优化设计NPI优化设计NPI、测试问题工艺纠偏批量异常一个电芯一个电芯一批电芯4/22/20234/22/2023ATLConfidentialInformation4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰业务数字化的两步法解放思想解放思想突破创新-业务建模：抽象提炼，挖掘业务的本质-深挖假设：挖掘当前方案的底层假设-突破点聚焦：找到导致问题的约束点-发散形成新方案：跨行业调研4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰锂电池的生产工艺前工序卷绕顶侧封卷绕顶侧封容量成品下仓分条无法被简化处理的“不确定性”•工艺设计的方法与假设：•实际的统计分布与工艺设计有偏离统计过程控制，六西格玛-基于简单的统计规则，单工序、单因子-基于线性相关性，标准化，强管控品质调试品质调试保量不受序误差而波动4/22/2023ATLConfidentialInformation追问工艺的本质与根本目标不少。抑制工艺过程的不确定性扰动Output和工艺功能。1Output工艺传递函数料Outputi干扰22工艺解构xidxidiyi-1yiσi复检复检4/22/2023ATLConfidentialInformation4/22/2023ATLConfidentialInformation工艺中的挑战：不确定性FA分析批量异常FA分析FA分析批量异常FA分析优化设计客户投诉优化设计客户投诉数字流：系统性地应对不确定性•数据的流动比数据更重要，数据流动方式（数据流结构）改变业务价值创造的方式（结构）反馈信息流前馈信息流反馈信息流实体生产价值流数字化的三个要素4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰4/22/2023Copyright@王晓钰数字化的数据流描述性分析描述性分析设备实时反馈设备实时反馈精准执行多因子的工艺数字化方案分PRJ赋能4/22/2023ATLConfidentialInformation工艺数字化整体方案精准异常预警•跨工序控制与优化大数据异常预警大数据异常预警动态规格线动态规格线跨工序工艺控制工艺控制工艺控制工艺控制工艺控制工艺控制工艺控制x2xx2xN-1xNy1y2yNy1y2yN-1yNYX-rayYX-ray返工复检d2返工复检dN-1返工复检d4/22/2023ATLConfidential4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰4/22/2023ATLConfidentialInformation短期表面异常性能–利用多变量主模型确认影响相应参数的关键工序：Y=f(y1,y2,y3,…)–对每一个关键工序，确认关键设备参数:yi=f(yj,xi1,xi2,…),wherej<i--工序模型工序模型跨工序的动态过程控制模型跨工序的动态过程控制模型搅拌搅拌涂布涂布厚度分条分条卷绕包装包装注液注入电解液常温常温1+高温1静置Leadtime ACT容量高温高温2+常温2静置 保有量高温高温3+常温3静置ITMITM(OCV+X-RAY+FQI)厚度Fading/Swelli4/22/2023ATLConfidentialInformation/Copyright@王晓钰精准异常预警基于前工序预测厚度容量基于来料IQC预测厚度容量预测提前量基于设计和历史预测提前量基于设计和历史预测厚度容量