从2.3秒到毫秒级响应：如何破解锂电PACK线107工位高节拍生产难题？
锂电行业 | PACK模组 | 生产追溯
日期标签：2026-04-16
案例背景
客户体量
珠海某上市电池企业，拥有国内三大生产基地，且海外设厂，2024年营收超115亿元
产线性质
标杆产线，满足终端市场对追溯、防错与高节拍的严苛要求
产线结构
1条产线，涵盖电芯、模组、PACK三段，共29道工序，107个工位
核心节拍
20ppm（每分钟上线20个电芯）
生产产品
PACK锂电池包
关键特点
电芯段为8工位并行作业，含复杂的NG电芯自动替换工序；集成OCV、测厚、视觉等多种异构设备
项目工艺流程
项目挑战
高节拍下的交互瓶颈：电芯段每工序8工位共用1个进站信号，原处理逻辑导致响应慢（如等离子清洗工序需2.3s，影响20ppm节拍）。
动态替换的数据一致性：需在高速生产中实时追踪NG电芯，并在替换时精准解绑/绑定数据，同步管理备料区库存，逻辑复杂。
多源设备的集成复杂度：需同时对接OCV测试仪、测厚仪、视觉系统、扫码枪等多种设备，协议多样（TCP/IP、OPC-UA等），调试与稳定性要求高。
无PLC工位的数字化：PACK段全为人工工序，需实现无PLC情况下的作业指导、数据采集与流程防错。
客户需求
建立满足终端客户要求的全流程可追溯、可防错的生产体系
保障产线达到20ppm的设计生产节拍，消除系统交互导致的等待
实现NG电芯的自动识别与在线替换，保证生产连续性与物料一致性
统一集成各类测试与加工设备，确保数据实时、准确上传
实现人工工位的标准化作业与数据录入
解决方案
面对储能 PACK 线高节拍、多并行、设备杂的挑战，项目基于 LMES 平台，通过三大核心措施，打造了从电芯上料到 PACK 下线的全流程数字化解决方案。
进站流程重构
NG 电芯智能化管理
多协议设备集成
该方案不仅攻克了高节拍下的性能瓶颈，实现了复杂场景的稳定运行，更为储能电池的数字化生产树立了新的标杆。
场景应用
01
高节拍并行进站响应优化
通过流程重构，解决了电芯段8工位并行进站响应慢的瓶颈，将关键工序交互时间从秒级压缩至毫秒级，有力支撑了20ppm的极限生产节拍。
02
NG电芯在线自动替换与库存管理
实现NG电芯的实时追踪、自动流转与机器人精准替换，同步更新数据绑定与库存状态，杜绝了因人工换料导致的停线与差错。
03
多源异构设备数据统一汇聚
通过SIOT标准化各类设备协议，并采用“结果实时、数据异步”策略，在保障MES性能的同时，实现了多源设备数据的稳定、高效集成。
04
全人工段的无纸化与防错作业
在无PLC的PACK段，通过MES看板为工人提供可视化作业指引与扫码防错，将人工操作无缝转化为结构化追溯数据。
05
电芯-模组-PACK全链路精准追溯
以RFID为主线串联全流程数据，通过扫描任一码（电芯、模组、箱体），即可毫秒级呈现该产品完整生产履历，满足最高级别质量追溯要求。
核心价值
突破高节拍瓶颈：通过流程优化，解决系统交互延迟，成功支撑20ppm设计产能，提升产线竞争力。
智能切换保障连续性：实现NG电芯的自动识别与替换，减少停线时间，提升整体设备效率(OEE)。
统一集成降低复杂度：标准化设备接口，缩短调试周期，提高系统稳定性和可维护性。
全程追溯满足质量要求：构建电芯到PACK的全流程数字孪生，满足客户对质量追溯与过程防错的最高标准。