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GB/T 43962.1-2024

基本信息

标准号: GB/T 43962.1-2024

中文名称:动力电池数字化车间集成 第1部分:通用要求

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:System integration of power battery digital workshop—Part 1:General requirements

标准状态:现行

发布日期:2024-04-25

实施日期:2024-11-01

出版语种:简体中文

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相关标签: 动力电池 数字化 车间 集成 通用

标准分类号

标准ICS号:电气工程>>电池和蓄电池>>29.220.99其他电池和蓄电池

中标分类号:电工>>电工生产设备>>K96蓄电池生产设备

关联标准

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:36页

标准价格:59.0

相关单位信息

起草人:阳如坤、冯安民、冯斌、崔少华、梁锐、李单福、宋华振、何文刚、尹帮富、李翌辉、詹园园、彭宁、李凡群、王程安、杜玉琳、吴学科、王绪明、王凯、石刚、刘晓松、周俊杰、蔡海生、冉昌林、朱铎先、金武飞、关敬党、胡火军、张启发、孙东岳、张庆祥、苑振革、陈炯、王培哲等

起草单位:深圳吉阳智能科技有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、天津大学、欣旺达电子股份有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、贝加莱工业自动化(中国)有限公司、天津力神电池股份有限公司、中创新航科技集团股份有限公司、蜂巢能源科技(无锡)有限公司等

归口单位:全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC 159)

提出单位:中国机械工业联合会

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件规定了动力电池数字化车间集成的集成架构、资源层基本管理要求、设施层技术要求、平台层技术要求、服务层要求、数据集成要求等。 本文件适用于动力电池数字化车间集成的规划、建设、验收。 储能电池(包括将来的半固态、固态等电池类型)数字化车间集成参照使用。


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标准内容

ICS.29.220.99
CCSK96
中华人民共和国国家标准
GB/T43962.1—2024
动力电池数字化车间集成
第 1部分:通用要求 
System integration of power battery digital workshop-Part 1:General requirements
2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-11-01实施bzxz.net
2规范性引用文件
3术语和定义
缩略语
5集成架构
5.1工艺流程
集成架构分层
6资源层基本管理要求
基本要求
人员要求
设备要求
数据字典要求
物料要求
能源要求
环境要求
工艺文件要求
辅助设备要求
辅助工具要求
设施层技术要求
基本要求
设施管理要求
服务管理要求
8平台层技术要求
基本要求
资源连接要求
数据处理要求
数据共享要求
数据分析要求
应用支撑要求
服务层要求
基本要求
GB/T43962.1—2024
GB/T43962.1—2024
生产服务
车间看板服务
数字化物流服务
质量追溯服务
10数据集成要求
数据集成信息流
数据集成要求
数据集成内容
附录A(规范性)车间数据属性列表通用结构附录B(规范性)数据字典标识符的编码规则附录C(资料性)车间设备属性列表(DLOP)附录D(资料性)车间过程属性列表(PLOP)附录E(资料性)车间管理属性列表(ALOP)参考文献
GB/T43962.1—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T43962《动力电池数字化车间集成》的第1部分。GB/T43962已经发布了以下部分:
第1部分:通用要求。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。本文件起草单位:深圳吉阳智能科技有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、天津大学、欣旺达电子股份有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、贝加莱工业自动化(中国)有限公司、天津力神电池股份有限公司、中创新航科技集团股份有限公司、蜂巢能源科技(无锡)有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、珠海冠宇电池股份有限公司、万向一二三股份公司、中国电子技术标准化研究院、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国科学院沈阳自动化研究所、广东利元亨智能装备股份有限公司、武汉逸飞激光股份有限公司、北京兰光创新科技有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、深圳善营自动化股份有限公司、深圳联赢激光股份有限公司、佛山市金银河智能装备股份有限公司、深圳市新嘉拓自动化技术有限公司、青岛锐捷智能仪器有限公司、邢台纳科诺尔精轧科技股份有限公司、吴江市松陵电器设备有限公司、北京艾克信控科技有限公司、罗克韦尔自动化(中国)有限公司、天自湖先进储能技术研究院有限公司、深圳力士智造科技有限公司、魏德米勒电联接(上海)有限公司、广东精衡检测科技有限公司、广州盛原成科技有限公司、深圳市赢合科技股份有限公司、深圳市中基自动化股份有限公司、北京卫蓝新能源科技有限公司、南京埃斯顿智能系统工程有限公司、杭州安脉盛智能技术有限公司。
本文件主要起草人:阳如坤、冯安民、冯斌、崔少华、梁锐、李单福、宋华振、何文刚、尹帮富、李翌辉、詹园园、彭宁、李凡群、王程安、杜玉琳、吴学科、王绪明、王凯、石刚、刘晓松、周俊杰、蔡海生、冉昌林、朱铎先、金武飞、关敬党、胡火军、张启发、孙东岳、张庆祥、苑振革、陈炯、王培哲、韩碰军、黄持伟、张学峰、廖翼兵、陈祥斌、邵波、罗亮、马怀杰、高祥、何卫国、王林、向晋、夏光荣。Ⅲ
GB/T43962.1—2024
动力电池数字化车间作为智能制造的核心单元,涉及装备自动化技术、信息通信技术、物流管理等多个技术领域,其通用技术要求是我国动力电池生产车间实现数字化建设、完善智能制造标准体系所必备的基础条件,保证了动力电池数字化车间集成的目标、原则和实施路径,属于动力电池数字化车间集成的一般性规范,从宏观上对动力电池数字化车间集成的范围、集成能力、基本要求及实施方法进行了体系化规范,是集成的总体方针,数字化车间通用技术要求的统一化对支撑数字化车间建设,保障智能制造各项工作有序进行有着不可替代的重要作用和意义。同时数字化车间通用技术要求标准的研制,针对我国制造业现状,梳理数字化车间关键要素,为我国制造业转型升级提供有力支撑。GB/T43962《动力电池数字化车间集成》拟由以下三个部分构成,本文件为第1部分,第1部分:通用要求。旨在为动力电池数字化车间集成的规划和建设,提供集成的参考架构、基本管理要求和技术要求,包括集成架构、资源管理要求、设施技术要求、平台技术要求、服务要求及数据集成要求。
第2部分:数据字典。旨在为动力电池数字化车间集成的规划和建设,提供数据属性类型、属性列表通用块结构、标识符编码规则,并基于属性列表建立动力电池数字化车间集成的数据字典。
一第3部分:制造过程数据集成规范。旨在为动力电池数字化车间集成的规划和建设,针对相关应用系统数据接入,提出数据集成的基本流程和要求,解决动力电池数字化车间内部制造执行与控制问题和外部协调集成问题。N
1范围
动力电池数字化车间集成
第1部分:通用要求
GB/T43962.12024
本文件规定了动力电池数字化车间集成的集成架构、资源层基本管理要求、设施层技术要求、平台层技术要求、服务层要求、数据集成要求等。本文件适用于动力电池数字化车间集成的规划、建设、验收。储能电池(包括将来的半固态、固态等电池类型)数字化车间集成参照使用。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T37413—2019数字化车间术语和定义GB/T38331—2019锂离子电池生产设备通用技术要求3术语和定义
GB/T374132019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
电池battery
将化学能转化为电能的装置。
动力电池powerbattery
为动力系统提供能量的电池。
数字化车间digitalworkshop
以生产对象所要求的工艺和设备为基础,以信息技术、自动化、测控技术等为手段,用数据连接车间不同单元,对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。注:在本文件中,数字化车间仅包括生产规划、生产工艺、生产执行阶段,不包括产品设计、服务和支持等阶段。[来源:GB/T 37413—2019,2.1]3.4
数字化设备digitalequipment
在生产设备中嵌入了传感器、集成电路、软件和其他数字化元器件,将设备属性、过程属性、管理属性指标数字化,从而形成机械、电子、信息技术深度融合的设备。1
GB/T43962.1—2024
极片制造electrodemanufacturing将正极浆料、负极浆料进行合浆搅拌,然后完成涂布、辊压、分切、制片等操作,形成极片的工艺过程。
电芯制造cellmanufacturing
将极片制造产生的极片进行卷绕或叠片、装配、烘烤、注液和化成分容等操作,形成电芯的工艺过程。
模组制造modulemanufacturing
将单体电芯按照设计要求,通过分选、组合装配、测试等工序形成模组的工艺过程,3.8
电池包制造
packmanufacturing;PACK
将电芯或模组按照设计要求,通过一定的标准制作流程组装在外壳箱体中,形成电池包的工艺过程。
设备属性列表devicelistofproperties;DLOP描述动力电池生产设备基本信息的属性集合3.10
processlistofproperties;PLOP过程属性列表
描述动力电池生产制造过程中对电池制造工艺有重要影响的相关信息的属性集合。3.11
管理属性列表administrativelistofproperties;ALOP描述在动力电池生产管理过程中相关信息的属性集合。3.12
辅助设备auxiliaryequipment
动力电池制造过程中起生产辅助作用的设备。注:辅助设备包括来料检测设备、物流仓储设备和动力设备等。来料检测设备,如:水分检测仪、颗粒仪、成分分析仪。物流仓储设备,如:立体库、AGV小车、物料输送设备。动力设备,如:除尘设备、空气压缩机、除湿设备不包括合浆设备、涂布设备、辊压设备、极片分切设备、电芯成型设备、化成分容设备、模组制造设备、电池包制造设备等主要生产设备。
追溯tracing
根据代表资源和产品的记录,利用跟踪方法对记录从任何节点向前或向后追踪的活动。[来源:GB/T37413—2019,5.14]3.14
居businessdata
业务数据
描述数字化车间各种业务的数据。注:业务数据包括物料清单、计划、工单、物料批次、检验委托、维修申请等3.15
数据集成dataintegration
通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源数据由小2
GB/T43962.1—2024
到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂,乃至智能制造系统的数据集中。
数据字典datadictionary
对系统中使用的所有数据元素的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑等进行定义和描述的信息集合。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BOM:物料清单(BillOfMaterial)TLS:传输层安全协议(TransportLayerSecurity)MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)PLC:可编程序控制器(ProgrammableLogicController)RFID:射频识别技术(RadioFrequencyIdentification)SDK:软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit)SQL:结构化查询语言(StructuredQuevyLanguage)5集成架构
5.1工艺流程
动力电池生产制造系统包括极片制造、电芯制造、模组制造、电池包制造四个制造单元,本文件以液态动力电池生产制造系统举例,如图1所示。动方电池生产工艺流程
(福片一
(牌)(装配)(烘漏)(岩液)注:装配包括极柱连接、极组入壳、封口、封焊/热封等工序。(分选)-(组装)-(测试
图1动力电池生产制造系统
5.2集成架构分层
电池包制设
动力电池数字化车间的集成架构如图2所示。整个数字化车间架构自上而下分为四层,分别为服务层、平台层、设施层、资源层,各层级应具有以下功能:a)服务层包括数字化车间生产制造所需的服务,如ERP服务、MES服务、车间物流服务、排程计划等应用服务:
b)平台层包括资源连接、数据处理、数据共享、数据分析、应用支撑等平台服务;c)设施层包括计算系统、存储系统、网络系统;d)资源层包括生产设备、人员、物料、能源、环境、工艺文件、辅助设备和辅助工具等生产资源。GB/T43962.1—2024
LRP服务
应用支撑
数据分析
数据共享
数据处理
资源连接
开发支撑环境
数据检索
物理数据
数据清洗
接入管理
计算系统
极片制造设备
资源层基本管理要求
基本要求
MLS服务
卷绕/叠
运行支撑
联机分析
经昔数据
车间物流服务
存储系统
电芯制造设备
排程计划服务
服务调用编排
建模分析
产品数据
数据存储
数据采集
模组制造设备
化成分
其他生产资源
艺文件
图2动力电池数字化车间集成架构图组装
辅助设备
机器学习
网络系统
电池包制造设备
铺助工具
资源层应能实现对生产设备、人员、物料、能源、环境、辅助设备和辅助工具等生产资源的数据采集及监控、边缘计算、网络管理,同时应具备一定的数字化生产管理功能,车间应采用产线监控管理系统分别对极片制造、电芯制造、模组制造、电池包制造的过程进行数据监控和生产过程管理。6.2人员要求
车间内的人员管理应采集人员身份、开工时间、结束时间和作业活动等信息,对人员岗位职责的一致性和操作活动的合规性进行监控与管理,实现定岗定位GB/T43962.1—2024
车间内的人员管理宜采用标识、人工录入数据等方式对车间人员的相关数据进行采集与管理,受管理的人员应包括与制造过程相关的工艺制定人员、生产计划制定人员、设备操作人员和质量检测人员等。
6.3设备要求
车间内的设备管理应符合下列要求:a)生产车间设备满足GB/T38331—2019相关要求;b)动力电池制造过程中的数字化设备具有现场总线、工业以太网、工业无线等标准通信接口之一或多个;
c)动力电池制造过程的生产设备所提供的数据符合6.4的规定;d)设备应具备网络管理功能;
能够实现设备参数设定和指令下发,并能实现对设备本身、来料、生产过程中的数据采集与监控;
能够接收制造运行管理下发的生产任务、工艺要求等数据,同时能够将生产执行的过程数据上f
传给制造运行管理,实现与制造运行管理的信息交互。车间内的设备管理宜符合下列要求:a)动力电池制造过程中的设备为数字化设备,且所使用的数字化设备占总生产设备的百分比达到90%以上;
设备具备边缘计算能力要求,具备数据接入、通信协议解析、数据预处理、边缘应用部署与管b)i
理、边缘智能分析、边缘数据质量闭环、边缘数据存储与上传功能6.4数据字典要求
数字化车间的数据字典应符合下列要求:a)
动力电池数字化车间数据的属性类型符合表1的要求;b)动力电池数字化车间数据属性列表通用结构符合附录A的要求:c)动力电池数字化车间数据字典标识符的编码规则符合附录B的要求。设备属性、过程属性、管理属性具体内容见附录C、附录D和附录E。表1数据属性类型
属性类型
设备属性
过程属性
管理属性
6.5物料要求
设备标识符、设备名称、设备型号等设备信息内容
设备过程信息、设定值、关键过程值、辅助过程值、输入物料、输出物料等工单信息、工艺信息、环境信息、操作工班信息、能源信息、主材消耗统计信息等车间内的物料管理应符合下列要求。a)动力电池制造过程中的关键物料和在制品具有可识别的唯一编码。b)对关键物料的用量数据、供应商信息、材料特性信息、生产用量、生产批次、材料成分构成、颗粒度、杂质含量、加工质量信息等数据进行测量、统计,且关键物料信息具备一定的可扩展性。注:关键物料包括正极材料、负极材料、隔膜、极柱、外壳、浆料、极片、极组、电解液、电芯等物料。5
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