浅谈电解铜箔数字化车间的建设要点

    卢江江 夏楠 左项乐

    摘 要：現代社会，数字化技术的发展和广泛应用对社会生产力的进步具有非常重要的影响。在制造业的发展过程中，数字化车间已逐渐取代传统生产车间，成为现代化制造业发展的重要组成部分。本文仅针对电解铜箔的数字化车间的建设思路进行简单的探讨和分析，结合实际发展情况，对数字化车间建设思路提出建议，为促进我国制造业的现代化发展，提供更多参考依据。

    关键词：电解铜箔；数字化车间；铜箔生产

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.034

    当今社会，科学技术高速发展，管理思想不断更新，对现代制造业的发展产生了非常重要的影响。随着电子信息、计算机网络等技术的发展，信息化、数字化已成为现代制造业发展的主要方向。电解铜箔是线路板和锂电池的基础材料，但品质的高低影响着所有的精密电子和锂离子电池。数字化铜箔车间是铜箔生产的核心环节，也是提升铜箔生产质量和进行产品品质管理和追踪的关键。建立数字化铜箔车间已成为铜箔行业发展的必然趋势。

    1 数字化车间的概念及形成

    1.1 数字化车间的诞生

    自工业革命以来，加工制造技术及其管理模式不断变革，每一次变革，都给制造行业的发展带来了质的飞跃。在信息技术的应用过程中，传统制造车间已无法满足现代信息生产技术的要求，在这一背景下，为了促进信息技术的进一步应用，使其与工业生产技术达到和谐统一，数字化车间概念应运而生，为现代化、信息化的工业生产技术的发展和应用，建立了良好的前提。

    1.2 数字化车间的建设意义

    数字化车间的诞生和发展，是每一次技术变革推动制造业找足发展不断积累的结果。作为制造企业的核心，通过建设数字化车间，能够有效结合信息技术和工业技术的优势，使两者充分发挥作用，相互促进、共同发展，推动制造业的不断进步。利用信息化平台的优势，能够对制造企业的发展决策起到重要的分析和指导作用，同时对各项工业技术进行整合、串联、优化，改进工业流程，提高生产和管理效率，提升制造业的发展水平。

    2 电解铜箔的数字化车间建设要点

    建设数字化车间已成为现代制造业发展的必然趋势，更是现代制造企业在发展过程中的重要建设内容。数字化车间的建设，是实现企业技术进步、管理升级的重要载体。在进行数字化车间的建设过程中，必须要注意与企业自身的特点进行充分结合，从实际出发，使数字化车间能够充分为企业生产和发展服务，有效提高制造企业的生产效率及管理水平，增强制造企业的核心竞争力量。

    2.1 布局长远，从整体进行数字化车间建设规划

    建设电解铜箔的数字化车间，要把能够监控到整个生产的工艺流程，尤其是影响产品品质的所有工艺参数作为根本，同时必须考虑的产品的订单、生产流程、品检、排发货跟踪，以及铜箔生产的产质量核算、生产员工个人的产质量计算，随便进行生产耗品物料管理、生产能源成本计算等方面。建设时必须要实事求是，结合企业的实际情况和电解铜箔生产的实际情况，建设具有实际应用价值的数字化车间。在建设电解铜箔的数字化车间的过程中，切忌不可盲目照搬照抄其他行业的模板，必须要符合铜箔生产的实际需求，以此为基础和根本建设数字化车间。

    在结合实际的基础上，从整体长远考虑进行数字化车间建设，必须要以应用信息和工业技术为主要手段，有效改善优化工艺流程，达到提高生产效率的目的，切实提升制造企业的技术和管理水平，推动其向着数字化、信息化及智能化方向不断发展。

    2.2 大处着眼，细处着手，用自动化技术实现精细化管理

    很多人一提到数字化车间就开始搞面子工程，认为用大显示屏把生产工艺显示出来就是数字化车间。其实数字化车间，应该是全流程，精细化的监视控制。它需要分区域、分类别，根据各个控制要求，进行针对性的控制，并通讯汇总显示，数据记录并汇集分析处理。

    对于铜箔车间的数字化来说，可以包含铜箔的生产工艺、生产设备监控、产品品质及分切流程监控、供配电系统及能源利用系统监控等很多方面。可能在建设一个新企业时，经常会考虑不到那么细，或者说暂时用不到那么多的功能。但建设时，必须大处着眼，细处着手。先把工艺流程的骨架搭建起来，然后再把需要严格控制的细微处放大。例如铜箔车间生产控制系统包含很多方面，最重要的是工艺流程及配套设施监控和生箔机、表面处理机及其整流器监控。不管系统的大与小，都必须包含这些方面这是最基本的信息，也就是所谓的大处着眼。

    细处着手，就是要把影响铜箔品质和设备安全的地方，用“放大镜”给它放大，做到精细监控。例如溶液系统里添加剂的配置，生箔机里运行速度和整流器电流。只有从细微处着手，真正实现精准控制，才可能长期稳定的生产出合格的铜箔。

    2.3 着手未来，积极尝试智能化

    铜箔的数字化车间，其实难点不在DCS生产控制系统和MES生产执行系统。而在CCD缺陷检测系统、ERP产品订单与排货系统以及铜箔分切系统的智能匹配上。目前应该还没有厂家真正实现缺陷自动打标，智能匹配客户及智能搭配分切。但随着下游客户对产品品质要求越来越高，人工智能及大数据越来越普及，缺陷及对应客户的智能匹配与分切可能会像现在的CCD在线缺陷检测一样，成为高端客户要求的必备系统。

    当然，立足于现实需求，并略高于当前先进水平，才能在市场上有立足之地，这也是新建铜箔数字化车间所必须要做到的。另外一定要确保系统的扩展性。一方面是生产控制系统即DCS系统内部的扩展性，包括IO点备用情况，通讯板卡备用情况以及站点扩展性情况。另一方面是DCS系统对外的扩展性情况，主要就是预留OPC端口，方便与后续的MES制造执行系统、ERP产品物料与管理系统、EMS能源管理系统等实现互通互连。

    参考文献：

    [1]田恺，孙元亮，张勤，李雪罡，张凯，杨阔.数字化车间规划设计思路及要点浅析[J].自动化应用，2018（04）：92-93.

    [2]张建超，王峰年，杨少霞，袁硕.关于制造业数字化车间的建设思路[J].制造业自动化，2012，34（16）：4-7.

    [3]李利民，侯轩，毕晋燕.高端装备制造业智能工厂建设思路和构想[J].科技创新与生产力，2016（04）：16-19.