敏捷电芯制造赋能企业竞争力
全球电池市场正在快速扩大，为制造商带来巨大商机。
锂电行业的智能制造如何应用？
电池制造业的市场趋势是什么？
电池制造商面临哪些挑战？
特别是电池电芯制造方面，如何克服挑战获得竞争优势？
达索系统DELMIA结合行业专家的看法，带您一同了解！
电池制造业的市场趋势和挑战
据报告，2019 年全球电池市场价值为1,084 亿美元，并将继续以 14.1% 的年复合增长率增长。目前全球约有 400 万辆电动汽车在使用，预计到 2024 年，这一数字将上升至 1,300 万辆。为满足电动汽车不断增长的电池需求，自 2020年以来，欧洲的电芯产能增长了 43%。
放眼全球电池生产，虽然亚洲仍是市场领导者，但越来越多的电芯制造商正在欧洲和北美涌现。
然而，由于法规导致的本地供应受限或原材料供应受限，这些地区的生产可能会受到约束。这导致许多电动汽车制造商与亚洲供应商达成长期交易，形成分布式供应链。
因此，依赖这些长供应链的电动汽车制造商最终可能会面临更长的交付周期。
这促使行业考虑让本地OEM 同时制造电动汽车和电池的想法，以便电动汽车制造商能够降低成本并保持竞争力。但由于行业竞争激烈和原材料价格不稳定，新参与者面临着很高的进入壁垒。这就是为什么一些行业参与者依靠合资企业以及兼并和收购来增加他们的市场份额。
电动汽车电池的制造和供应模式越来越重要，因为包括通用汽车、本田和福特在内的 10 家 OEM 已经承诺在未来 15-20 年内实现全电动。这将增加全球电池市场的需求，给电池制造商和供应链带来更多压力。
为了使电芯制造商能够参与竞争并确保最大利润，他们需要突破创新极限，最大限度地提高电芯容量和产能，采用模块化方法来实现灵活性，并在早期的规划阶段就与供应商接洽。这为制造商创造了很多机会，但也使他们有必要以敏捷创新应对一些关键行业挑战，以满足大量的市场需求。
推动电芯制造敏捷与创新
电芯制造商面临的主要挑战包括：
- 大投资与高风险
- 加工和产率
- 供应链不稳定
- 技术不断发展
- 生产规模
- 利润率和可持续性不断下降
- ......
达索系统DELMIA 可以帮助电芯制造商通过虚拟孪生体验应对这些挑战。
借助虚拟孪生体验，制造商将能够：
- 降低制造成本和电芯生产报废率
- 建立灵活和可扩展的业务来加速工业化
- 利用数据智能不断改进闭环系统中的流程
电芯制造商面临的主要挑战
大投资与高风险
创业需要大量的资本投资。其中的高风险使得新的参与者在能够扩大规模之前先以小型试点工厂起步。制造商面临的最大挑战是找出如何降低该风险的方法。
加工和产率
制造商通常进行大批量生产，但由于产品复杂性，可能会出现质量问题和产率问题。该过程通常不是完全自动化的，这可能会导致质量问题，简单的错误就可能会影响产量。生产线最终的损耗率通常高达 20%，因此这方面的挑战是解决制造商如何才能实现完美的执行。
供应链不稳定
这方面的不稳定不仅指生产流程，也指供应链。电芯制造商通常没有完整的供应链，并且依赖于原材料的交付周期。在应对这一挑战时，制造商需要更好地了解其供应链。
技术不断发展
电芯技术快速变化，这给以线性方式进行大批量生产的制造工厂带来了一个问题——与此相对应的是采用灵活或模块化的生产线。随着技术的变化，生产要求也会发生变化，因此制造商必须能够评估每一项新变化的影响，以便适应变化。
生产规模
还有一个问题是，在生产中是否有可能同时实现高速度、大批量、高产量和高灵活性。制造商需要找到一种方法，在保持可接受产量的同时，自信地扩大生产。
利润率和可持续性不断下降
可持续性是电芯制造商的优先重要任务，从以生态为中心的角度来看，从盈利能力角度来看，都是如此。在可持续运营的同时平衡成本、灵活性和质量是一项挑战。
制造成功的重要条件
在寻找能够解决电芯制造商面临的所有关键挑战的解决方案时，需要考虑三个方面：
该解决方案必须横跨虚拟和现实世界
利用虚拟世界，制造商可以在无风险的虚拟环境中规划和测试从设计到工作流程的所有方面，然后在现实世界中实现完美执行。
该解决方案必须能够针对广泛的时间范畴进行规划
成功需要规划，并且制造商需要能够提前数年制定战略计划，同时自信地管理日常运营的细节。
该解决方案必须涵盖各个运营部门的多个学科
制造商需要一个在各个领域都能提供帮助的整体解决方案：
- 优化物理空间和生产线，以制造新电池
- 优化流程，以最大限度地降低成本，并最大限度地提高效率、质量和安全性
- 管理约束和中断并优化生产
- 完美执行，大规模、按时、优质交付
我们认为所有这些元素都包含在 DELMIA 的虚拟孪生体验中。通过虚拟孪生体验实现的各种运营都在我们称之为 3DEXPERIENCE 的统一平台上执行。
此集成解决方案有助于闭环协同规划，以评估产品设计在现实世界中的影响。通过在协作环境中集成设计、工程和制造，我们消除了数据孤岛，并确保了不同部门之间的准确信息流。虚拟孪生体验收集现实世界数据来塑造准确的虚拟模型，这些模型可为未来的决策提供信息，例如利用工厂和设备的调试以降低风险。
*解决方法概述可见PDF，PDF资料可分享
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