浅谈优化电池装配工艺管理的措施

杨邵文　田乐

摘 要：工艺管理是生产技术管理的重要组成部分，它对企业生产技术经济指标的全面完成有着重要意义。工艺的合理性、先进性同企业优质、高产、低耗有密切的关系。加强对电池装配工艺的研究，不断提高工艺的合理性、先进性，对提高企业的经济效益有直接的作用。本文分析了我国锂离子电池生产情况，探讨了优化电池装配工艺管理的措施。

关键词：电池装配；工艺管理；装配自动化

二十世纪九十年代以来，锂电池的研究和生产都取得了重大的进展，在各个领域的应用也越来越广泛。由于锂电池具有放电电压稳定，工作温度范围宽，自放电率低，储存寿命长，无记忆效应，体积小，重量轻及无公害等优点，目前已逐渐替代铅酸蓄电池、镍镉蓄电池，成为动力电池的主流。近年来，锂电池也被研究人员用在水下机器人和电动汽车上作为动力能源，锂电池的管理和应用成为水下机器人和电动汽车等发展的关键技术之一。

1 我国锂离子电池生产情况概述

随着近几十年来我国经济的飞速发展，全球锂电池需求量随着应用领域的不断扩展而逐年递增。我国已是仅次于日本的锂电池生产大国，市场增长空间巨大。我国锂电池行业已逐步向电动自行车、电动汽车等领域拓展。

目前我国锂离子电池的生产尚处于起步时期，生产技术跟国外先进国家相比存在一定差距。但是，由于国家鼓励发展锂离子电池的生产，我国不少电池厂以及一些有实力的企业集团均看到了中国锂离子电池的潜在市场，正准备或已不惜投巨资生产理离子电池，这些作法无疑会促进民族锂离子电池工业的发展。目前我国理离子电池生产主要分布在南方和北方，各有数家企业准备进行大规模的投入。北方以京、津、山东为主，南方以广东为主。但是，我国作为锂电池的需求大国和生产大国，技术水平却相对落后。目前我国锂电池的关键材料如隔膜和电解液都是从国外进口的，仅隔膜要占成本的25%左右，如果将来有国内企业研发成功了国产化的隔膜和电解液，价格将进一步大幅下降。由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距，使得国内锂电池的生产工艺参差不齐，制造标准还达不到一致性。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起，如果一致性问题解决不好，那么所生产的锂电池也就无法大规模应用于电动汽车。

随着市场竞争的不断加剧，各电池生产企业也都越来越注重提升自己品牌的质量管理水平，对管理的精细化要求越来越高。工艺管理是生产技术管理的重要组成部分，它对企业生产技术经济指标的全面完成有着重要意义。工艺的合理性、先进性同企业优质、高产、低耗有密切的关系。加强对电池装配工艺的研究，不断提高工艺的合理性、先进性，对提高企业的经济效益有直接的作用。

2 优化电池装配工艺管理的措施

（1）重视现场管理。企业的生产管理在企业中处于一个很重要的地位，企业要加强企业的生产管理培训，这样可以促进企业的管理，生产管理的重点应该是现场管理，在重视人的因素的前提下，通过掌控生产过程和现场管理的各项细节，从而提高生产基层的领导和管理水平。现场管理，即从生产基层就开始进行人、设备、物料、生产方法等多个方面进行控制，从而达到效益更大、质量更高、成本更低。现场管理的核心是构建更好的基层管理体制，将质量和成本控制体现在生产过程当中，从而实现自生产细节上保障产品高质量低成本。

（2）实现装配自动化。装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程，生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数，其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用，制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多。据有关资料统计分析，一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右，是花费最多的生产过程，因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。自动化装配效率高，产品生产成本下降。装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。许多装配操作需要特殊环境，人类难以进人或非常危险，只有自动化装配才能保障生产安全。

（3）优化装配流水线。装配流水线是一种高效率高产值的作业方式，对于提高装配质量和效率、以及降低生产成本等具有极其重要的的意义。目前在汽车、家电、服装等行业已经有了广泛的应用。装配流水线最大的性能就是具有较大的灵活性，能适应多品种生产的需要；在不能采用流水生产的条件下，组织生产线是一种比较先进的生产组织形式。简而言之，装配流水线就是“功能分解，空间上顺序依次进行，时间上重叠并行”，进而保证产品质量，提升产能，降低生产运营成本。

（4）重视生产管理中人的因素。企业的生产基层是创造产品价值的根本。再优秀的企业领导、再优秀的生产工艺技术、再优秀的企业发展战略，最终的实现都将体现在生产基层员工的能力之上，因此，生产基层的员工的能力与特性，也就成为企业生产中最重要的"短板".提高员工的知识技能和主观能动性，通过长期、系统的培训，以及更日常化的班组讨论，不断提高生产基层员工对于生产工艺、生产流程、质量控制、成本管理等要素的理解，促进基层员工的能力提高，实现现场管理对于效益、质量、成本的控制。

（5）构建质量可追溯系统。构建质量可追溯系统的建立不仅可以帮助工作人员对锂电池生产过程进行全程监控，方便质量人员对关键质量工序进行分析，发掘出质量特性数据和生产信息之中隐含的信息，及时发现问题并进行预防，而且也为管理人员提供了一个科学地进行质量管理的方式和平台。在每一道工序进行的过程中，使用数据处理系统及时生成、识别和处理这些条形码，一方面可以生成产品档案记录所有流转工序的信息，如线体号、操作者、材料批次、不良现象、关键质量特性记录，以便企业进行全方位的追溯，另一方面又可以实时记录在制品的数量和完工数量。可以实现制造过程的“无纸化生产”，并能够及时共享不同工序之间的所有信息。

（6）运用数据自动数据处理系统。采集到的所有数据经过自动数据处理系统，将静态的过程数据按照工作人员的不同需求分别生成不同的表格、图形等动态数据，为锂电池制造的全部制造过程进行实时监控和预警，将被动管理变为主动管理，如对关键指标进行监控和预警，以便能够及时发现产量指标未达成、直通率低于目标值、不良率超标等产生的原因并快速制定相应的补救措施。同时还可以针对机种、产品、工单、工段、产线、工序、设备七大维度，按照不同的时间类型，如时段、班别、天、周、月，分析投入产出的推移情况和不同对象的对比情况，以便追查出问题点和改善方向。自动数据处理系统还可以根据采集到的关键工序的质量特性值对锂电池制造的过程能力和趋势进行实时监控和预警，通过柏拉图分析以及SPC报告功能等质量工具，帮助工作人员对产生系统变化的根本原因进行分析，并制定相应的质量改进措施，使系统能力恢复稳定或得到提升。

总之，工艺管理是电池生产技术管理的重要组成部分，加强工艺研究，不断提高工艺的合理性、先进性，对提高企业的经济效益有直接的作用。随着移动互联网时代人均耗电量实现几何级数增长，以及智能手机等智能终端的快速普及，锂电池行业保持高速增长，未来的市场广阔。

参考文献

[1]崔王君；锂离子电池锡基负极材料的合成及性能表征[D]；复旦大学；2011年

[2]靳尉仁；锂离子动力电池性能及其仿真研究[D]；北京有色金属研究总院；2011年