為踐行“2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和”的重大戰略決策，貫徹落實《“十四五”工業綠色發展規劃》，加快推進工業節能降碳，構建工業綠色低碳轉型與工業互聯網賦能綠色低碳發展相互促進、深度融合的現代化產業格局，受工業和信息化部節能與綜合利用司委托，中國工業互聯網研究院依托工業互聯網大數據技術工信部重點實驗室面向社會公開征集工業互聯網賦能綠色低碳發展優秀案例。本文是本次征集活動的優秀案例之一。
案例關聯單位：江蘇中天互聯科技有限公司
案例背景
儲能技術是未來能源結構轉變和電力生產消費方式變革的戰略性支撐。在儲能技術發展和商業化趨勢推動下，鋰電池作為新能源行業的主角之一迎來發展的新機遇。鋰電池儲能技術正向大規模、高效率、長壽命、低成本、無污染的方向發展。
中天互聯基于自身現已成熟的愛尚工業互聯網平臺，結合高性能鋰電池工廠在實際生產過程中的痛點和難點問題，通過工業互聯網平臺推動電池工廠生產制造智能化、數字化和網絡化，以數字化轉型驅動生產方式變革，采用工業互聯網、大數據、5G等新一代信息技術提升能源、資源、環境管理水平，深化生產制造過程的數字化應用，賦能綠色制造。通過構建連接機器、物料、人、信息系統的基礎網絡，實現工業數據的全面感知、動態傳輸、實時分析，形成科學決策與智能控制，提高制造資源配置效率，正成為領軍電池工業企業競爭的新賽道、全球產業布局的新方向、制造大國競爭的新焦點。
針對中天儲能在電池生產過程中出現的制造一致性，產品質量穩定性、安全性，生產成本、產線智能化程度等方面痛點和難點。通過打造基于工業互聯網的“高性能鋰電離子電池數字化或綠色制造工廠”，利用工業互聯網技術構建智能設計、智能制造、智能物流、智能運維，實現設計、工藝、制造、檢驗、物流、運維服務等全生命周期智能化管理，提高電池產品制造質量的一致性，延長電池組使用壽命，同時降低產品成本，縮短研發周期，提升生產效率和能源利用率，提高我國鋰電池智能制造水平。
案例詳情
本項目依靠工業互聯網平臺創新性技術和生態合作的模式改變傳統企業單靠自身力量來發展的格局，有助于推動產業升級。通過工業互聯網平臺的力量，行業企業可以在平臺中找到自身定位和適合自己經營發展的所需技術和模式，提升管理水平，提高產品質量，帶動自身改變升級。同時基于平臺大數據的模型算法和工業機理的優化可以帶動企業的轉型升級。
基于愛尚工業互聯網平臺，結合中天儲能現有的ERP、MES、PLM等信息系統，實現從智能設計、智能制造、智能運維覆蓋了高性能鋰離子電池產品全生命周期，結合標識解析體系推動企業內外數據高效流通，推動產能共享、柔性制造，實現智能化生產、仿真模擬、資產設備管理、鋰電池產業鏈和大數據分析平臺等建設內容，推動基于工業互聯網平臺的面向高性能鋰離子電池的數字化和綠色制造標桿工廠建設。
愛尚工業互聯網平臺采用先進的四層架構，分別是邊緣層、IaaS層、平臺層(工業PaaS)和應用層(工業SaaS)。第一層是邊緣，通過大范圍、深層次的數據采集，以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，構建中天科技工業互聯網平臺的數據基礎。第二層是IaaS層為平臺的基礎設施層，主要包括各類服務器、網絡、存儲等基礎設施服務設計，采用云服務搭建IaaS各類基礎服務。第三層是平臺(工業PaaS)，包括物聯網平臺、工業大數據平臺，沉淀了工業機理模型，構建可擴展的開發式云平臺，在這層中部署集成了標識解析系統，供SaaS層用戶通過REST API和SDK開發基于標識解析的融合創新應用。第四層是應用層，形成基于標識解析滿足不同行業、不同場景的工業SaaS和工業APP，形成該平臺的最終價值。
應用場景包括：
(1)基于工業互聯網的鋰電池生產制造執行系統
建設高度集成智能化裝備集群統一管理為目標，用工業互聯網標識解析體系為數據流通紐帶，以生產制造執行系統(MES)為調度中心，重點突破動力鋰電池柔性制造集成控制技術，實現以智能裝備、智能檢測、智能控制和智能感知為一體的智能制造，構建面向高性能鋰離子電池智能制造的數字化車間。
鋰離子電池生產制造執行系統是一套面向中天儲能鋰離子電池車間執行層的生產信息化管理系統。提供包括制造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/設備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產過程控制、底層數據集成分析、上層數據集成分解等管理模塊。系統是基于平臺集成的MES系統，結合鋰離子電池生產的實際需要進行定制開發，可與平臺無縫銜接，數據高端協同。
(2)基于工業互聯網搭建IOT和數字孿生應用場景
設備數據采集方案采用的是中天科技工業平臺中的物聯網平臺一體化采集方案，該方案包含中天物聯網平臺(ZTT-IoT)和中天智能采控終端(ZTT-IBOX)。ZTT-IoT平臺為設備提供安全可靠的連接通信能力，支持百萬級設備連接，并且底層封裝了大數據存儲和計算分析能力，為上層應用系統提供豐富的API支撐。
(3)基于工業互聯網標識的物料信息采集
任何原料、輔料在進入工廠的第一步就是先注冊標識，將原料、輔料的基礎屬性上傳到標識解析中心，然后在ERP和WMS系統中做操作的時候只要掃標識碼即可解析物料屬性信息。同樣在MES系統中任何的產成品也賦予標識碼，根據每一道工序的報工情況將產成品的特征屬性進行標識注冊，并且結合工業互聯網標識的References屬性將投產的原料進行關聯，這樣在后續的操作中層層管控，直至最終的成品，即可通過標識掃碼解析出成品所使用的所有原材料，為MES系統的物料追溯提供了極大的便利。
(4)基于工業互聯網的生產協同
中天互聯將標識解析和工業互聯網平臺融合起來，通過構建產業鏈數據共識機制，推動MES和企業現有ERP系統實現數據集成，將ERP中的銷售訂單轉換生產訂單，ERP系統下達生產計劃至MES系統，MES系統下發生產任務給生產人員;生產分派管理，根據訂單情況，每天安排人員到機臺，幫助生產人員下發任務。
項目實現ERP、MES和設備管理、數字孿生等相結合的可視化監控，通過數字孿生、報表、看板等管理工具，及時反應生產情況，通過可視化界面可快速找到發生異常的部位，及時作出響應;結合可視化監控的操作聯動功能，合理生產安排調度，嚴格規格生產流程，質量控制力度。
應用價值
案例通過解決儲能產業尤其是鋰離子電池工廠面臨的一些共性和痛點問題，為行業其他企業提供有效借鑒，具有極大的社會價值。
(1)破解產業鏈數據互聯互通程度不高
依托融合標識解析的工業互聯網平臺，不僅實現對儲能工廠機器或物理實體的連接，而且包括了在產業鏈大生產環境中，產業鏈不同企業、不同層次和不同環節中的不同系統之間的連接和融合。
(2)破解面向產品全生命周期的管理與服務能力較弱問題
借助工業互聯網平臺將產品設計、生產、運行和服務數據進行全面集成，以全生命周期可追溯為基礎，在設計環節實現可制造預測，在使用環節實現健康管理，并通過生產與使用數據的反饋改進產品設計。
(3)破解企業運營的決策管理能力薄弱
借助工業互聯網平臺打通生產現場數據、企業管理數據和供應鏈數據，提升決策效率，推動數據沿著儲能產業鏈上各環節進行流轉，助力產業鏈上企業實現更加精準與透明的企業管理。
實踐效果
針對企業現有工業化項目研發流程，依托輔助設計、仿真分析、虛擬試驗、虛擬制造等信息化手段，促進產品生命周期最前端的智能化設計，并利用仿真數據與試驗數據的對比，促進產品的設計優化，并實現設計數據的有效傳遞，降低設計成本，實現研發效率的最優化。解決傳統鋰離子電池工廠新產品導入周期長、產品一致性差、資源利用率低等問題。
通過中天互聯愛尚工業互聯網平臺為儲能電池工廠建設一個現代化的高性能動力鋰電池數字化工廠，推動動力鋰電池全生命周期全生態智能制造應用場景構建。建成后實現中天儲能工廠生產效率提升25%、運營成本降低25%、產品升級周期縮短40%，產品不良品降低22%，能源利用率提高12%。可形成年產10000萬Ah高性能鋰電池系列產品的生產能力，實現銷售收入34786.3萬元，凈利潤1801.3萬元，稅收600.4萬元。
