软包锂离子电池制造核心设备 TABLAMI 的合规性改造优化
背景
TABLAMI是由韩国制造商Wonik设计的高度自动化的锂离子电池制造设备。该设备集成了软包电池制造过程的几个关键阶段，包括焊接、组装、成型和检查操作。它由数百个相互连接的自动机构、机器人和控制系统组成。
该机器安装在电池生产线后，发现他在安全合规和操作性能方面存在很大的局限性：
- 初步分析显示，原始设计不完全符合欧洲机械指令（Machinery Directive）以及英国工作设备供应和使用法规（PUWER）的要求。
- 在爬产阶段，操作员必须经常进入机器内部对工艺进行调整和调整。随后，安全要求要求完全切断能源，导致长时间停工和大量生产损失。
在设备调试和爬产几个月来，这些反复的中断严重影响了生产线的性能，并限制了产能的增长。
挑战
该改造项目的目标是：
- 合规性：确保设备完全符合欧洲及英国的最新法规标准。
- 效率提升：显著减少与人工干预相关的停机时间。
- 性能优化：提高工厂设备可用率及生产效率。
- 成本控制：避免对机器进行大范围的全面检修，否则将导致长达数月的停产与高昂的资金投入。
职责与角色
我担任了专门负责 TABLAMI 合规性改造与性能提升项目组的负责人。
在近四个月的时间里，我领导了研究、工作准备和现场完成，并全面协调了各利益相关方：
- 健康、安全与环境 (HSE)
- 生产部门
- 工艺工程部门
- 维护部门
- 机械与自动化工程部门
- 采购与财务部门
- Wonik OEM 设备的韩国供应商
鉴于跨国团队在技术文化、专业术语及工作习惯上的差异，这一国际化协调工作是一项核心挑战。
实施的解决方案
我们与运营团队深入开展了功能分析，以厘清导致停机的根本原因并制定改进措施。主要实施的改造包括：
1. 机械结构改造
- 改造并优化多个安全与操作装置，以便于日常维护与微调操作。
- 改善干预区域的可达性。
- 进一步加强对操作员的物理安全防护。
2. 电气与自动化改造
- 全面重设安全逻辑。
- 优化操作控制顺序。
- 升级并更新控制系统。
- 增设安全传感器、激光扫描仪以及全新的安全回路。
- 提升安全功能，使其达到 EN ISO 13849 标准规定的 PLd 性能等级。
3. 控制软件修正
与制造商合作识别并纠正了五十多个编程异常。每个问题都经过分析、测试和验证，以提高设备的稳定性和鲁棒性。
实施节点：所有现场改造工作均安排在计划性维护（TPM）期间以及 2026 年复活节假期的计划停产期内进行，最大程度避免了对正常生产的影响。
项目成果
实施的修改使机器性能显着提高：
- 消除瓶颈：成功消除了整条生产线上最严重的产能瓶颈。
- 效率跃升：综合设备效率（OEE）与质量指标（PPM）显著改善。
- 在重新调试后的短短 3 周内，周产能从 1,000 块电池剧增至 6,000 块（增长 6 倍）。
- 在高强度产能爬坡测试中，不良率降至 13 PPM 以下。
- 高性价比：改造总成本控制在 50,000 英镑以内（不含内部人力成本）。
- 避免损失：成功规避了重新购置或大修所需的数月停产与巨额投资。
核心附加价值
本项目展现了多学科方法融合的巨大效能：
- 机器安全
- 功能分析
- 工业自动化
- 工艺工程
- 国际项目管理
- 工业绩效优化
通过低成本、精准化的改造策略，不仅满足了严格的法规与安全标准，更大幅提升了生产效率，加速了电池 Gigafactory 的产能爬坡。
关键成果摘要
- 产能翻倍：3 周内产量提升 6 倍
- 低成本投入：总投资低于 50,000 英镑
- 法规合规：满足欧洲机械指令及英国 PUWER 标准
- 消除瓶颈：解决整条生产线的核心制约点
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