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锂离子电池组柔性制造系统通用技术要求
1范围
本标准规定了锂离子电池组柔性制造系统的系统架构、基本要求、信息交互、基础层数字化和柔性化要求、生产执行层数字化和柔性化要求、系统层数字化功能等。可用于指导锂离子电池组柔性制造系统的设计和建设。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T37393-2019数字化车间通用技术要求
GB/T38331-2019锂离子电池生产设备通用技术要求
GB/T43436-2023智能工厂面向柔性制造的自动化系统通用要求
T/CIAPS0011—2021锂离子电池制造术语
3术语和定义
GB/T37393-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
柔性制造
能够针对产品、工艺或设备的动态变化，进行快速灵活配置的生产方式。
[GB/T43436-2023，3术语和定义，3.1]3.2
柔性制造系统
由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合，按任意顺序加工一组不同工序与加工节拍的工作，适时地自由调度管理的一组自动化生产设备。
[GB/T43436-2023，3术语和定义，3.2]3.3
人机交互
人与机器互相配合共同完成一项任务的过程。
[GB/T37393-2019，3术语和定义，3.10]3.4
异构数据
具有不同数据结构、存储格式及访问方式的数据集合。
3.5
元启发式算法
基于计算智能的机制求解复杂优化问题最优解或满意解的方法，也被称为智能优化算法。
4系统架构
锂离子电池组柔性制造系统由决策层、执行层和系统层组成。其中，
——决策层包括智能排产、柔性调度、全流程仿真等功能。
——执行层包括生产物料管理、生产设备管理、工艺执行与管理、生产质量管理等功能；
——基础层包括制造设备和原材料、工装夹具等生产资源；
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系统架构如下：
图1锂离子电池组柔性制造系统架构图
5基本要求
5.1兼容要求
系统应具备工艺兼容能力，可兼容生产在工序流程、工艺参数上存在差异但在兼容范围内的产品。
系统应具备尺寸兼容能力，可兼容生产在零部件或成品形状、尺寸上存在差异但在兼容范围内的产品。
5.2数字化要求
系统主要制造设备应具备数字档案、通信接口及一定的可视化、人机交互能力。
系统主要生产资源在条码或电子标签等编码技术基础上，应具备可识别、可记录、可追溯功能。主要工艺文件宜实现电子化，通过上层管理系统下发至现场设备中。
5.3网络通信要求
制造系统应建有互联互通的网络，可实现设备、生产资源与上层管理系统之间的信息交互。控制设备与现场设备之间的通信，可采用如下通信方式：
——现场总线：可采用PROFInet、EtherCAT、PROFIBUS、CC-LINK、MODBUS、CAN等通信协议；
——工业以太网通信：可采用PROFINET、TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、POWERLINK等通信协议；
——无线通信：工业无线（WIA-FA、WIA-PA）、WIFI、蓝牙、3G/4G/5G等通信协议。
5.4数据管理要求
锂离子电池组柔性制造系统应在数据采集的基础上，结合数据实时性要求，利用合理的网络通信方式与数据存储方式进行数据的采集与存储，并与系统管理层实现对接。包括：
——应能对系统所需数据进行采集、存储和管理，并支持异构数据之间的格式转换，实现数据互通；
——存储方式宜采用实时数据库与历史数据库相结合的方式；
——应具备信息安全策略,并支持实时性及周期性更新和升级。
5.5安全要求
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系统设备应具备保护措施避免撞击磕碰等损伤电芯表面。
系统设备应具备防电芯短路设计,物料搬运过程应具备断电断气防掉落保护功能。
在制造及物料传输过程中不允许有金属颗粒或其它固态颗粒产生跌落在电芯上或采取其他方式保证表面清洁度。
5.6环境要求
系统所处环境应满足温、湿度及洁净要求。
——温度要求：15℃~28℃。
——湿度要求：RH≤70%，生产过程不结露。
——洁净要求：系统设备不外溢粉尘、金属颗粒。
6系统决策层功能及要求
6.1智能排产
6.1.1排产范围、方法与结果
智能排产可集成于锂离子电池组制造系统，适用于包括多品类、小批量等生产场景。
智能排产可结合规则式、元启发式算法、数学优化、深度强化学习等算法。
智能排产需满足成本、交期、资源利用率等目标，在资源、工艺