锂电行业数字化转型 智能化数据存储构建独特优势

由 XSKY星辰天合 发布于2023-03-28


本地存储方案和传统 NAS 方案,都无法满足锂电池 AI 质检的数据统一存储及统一快速查询需求,XSKY星辰天合的智能化数据存储方案具备独到的领先优势。

近日,OFweek 2023(第七届)锂电池&电动汽车产业年会暨维科杯·2022 锂电行业年度评选颁奖典礼在深圳机场希尔顿逸林酒店盛大举办。在智造专场与储能专场,星辰天合行业解决方案总监王晓亮发表了主题演讲:《智能化数据存储,提升锂电行业数字化转型效率》。

星辰天合行业解决方案总监王晓亮

电动车的核心是动力电池,在锂电大规模制造时代,让质检追上生产,保障产品的生产质量是动力电池良好发展的前提。采用机器视觉解决方案检测电池,成为新能源车制造商取得成功的关键之一。机器视觉检测凭借高效、智能等优势,被广泛运用在了动力电池生产的多个工艺段,为电池品质管控保驾护航。

锂电池生产过程中产生海量数据如何存储和分析?

锂电等先进制造行业正在转型智能制造,建设智能化工厂,相关仿真、生产、质检等业务场景都会产生大量数据,其中动力电池在生产制造过程中会产生大量数据,数据来源和类型多种多样,包括原材料数据、生产工艺数据、设备数据、工作人员数据、质量控制数据、包装运输和储存数据以及追溯数据等结构化、半结构化和非结构化数据。动力电池生产过程中的检测数据需要按汽车质量管理政策要求保存 15 年,以满足历史数据追溯。

存储和分析这些数据可以让制造商了解电池的生产过程、产品质量和设备运行情况,以及及时发现和解决潜在的问题,提高生产效率和产品质量。

AI 质检对提升电池良率至关重要存储方案需要跟上

锂电池的生产工序多而复杂,在锂电池大规模、批量生产模式下,锂电池产品容易在电池材料、电芯及 PACK 封装等各个环节产生划痕、露箔、气泡、褶皱、暗斑、亮斑、掉料等各种缺陷,这些缺陷将严重影响锂电池产品的性能和品质。因此,对锂电池生产工序进行层层的缺陷检测,提高锂电池检测水平,对电池良率的提升至关重要。

这就要求需对锂电生产过程进行实时的视觉检测,以保证产线的一致性和稳定性。锂电池外观检测中视觉系统的应用,一般有电池极片宽度检测、电池极片毛刺检测、电池包尺寸及外观缺陷检测、电芯测厚及外观检测、双头出极耳电池贴侧胶检测、电芯拘束盘压力测试检测等等。

为什么本地存储方案和传统NAS存储方案,都不行?

无论是本地存储方案,还是传统 NAS 存储方案,都无满足企业 AI 质检及大数据分析的需求。多数制造企业各生产系统是独立存储独立管理的,诸如制造执行管理系统、生产监控系统、产品质量检测系统等都有独立的存储平台,各系统间数据并未完全打通,数据集成困难大,无法发挥数据最大价值。企业如果想引入大数据或 AI 等新技术帮着做一些分析预测或管理优化都无法满足,因为数据不互通,不能全方位利用。

对于本地存储方案来说,其数据分散,无法统一存储、统一管理及统一查询,质检员需要在每个机台调阅数据;数据空间有限,只能保留近期数据,无法满足长期保存要求;且存在单点故障风险,一旦有硬盘故障,则会影响生产业务,甚至数据有丢失的风险。

而对于传统 NAS 存储方案来说,其扩展性有限,无法弹性扩展,只能满足部分产线或机台数据长期存储需求;海量文件数据查询效率慢,上亿级别文件查询需要几分钟。

智能化存储数据存储方案有着多种优势

  • 数据统一存储环节,可以支持两种不同对接方式,首先是文件目录挂载方式,机台数据通过挂载目录直接存储,该方式需要对已有机台存储路径做快速切换;还一种是通过采集客户端定时增量将机台数据采集至后端存储,这种方式不影响业务端正常运行。

  • 数据统一管理环节,机台数据在写入后端存储时可以自动打标签,可根据数据文件目录路径解析路径关键词,自动打上相应标签信息。对于一些文件路径不规则或查询条件比较严格的情况,还可以基于联动 MES 系统进行打标签,由 MES 系统通知存储端应如何处理标签信息,在存储端处理后再通知 MES 进行信息更新。同时在数据写入存储后,可实现按数据生命周期进行数据处理操作,包括图片格式转换及图片像素转换等,满足不同业务部门对数据使用的不同需求。

  • 数据统一查询环节,通过数据的自动标签能力,质检员在做产品质量追溯时,可以对这些质检数据做多维度精准查询,实现百亿数据秒级查询能力。

星辰天合智能化存储数据存储方案

星辰天合的统一数据存储平台 XEDP,配合 XOCP(星辰天合开放内容平台)可以帮助锂电池企业以分布式软件定义存储打造智能化数据存储方案,以构筑统一的资源池,包含高性能资源池、大容量资源池和深度归档资源池,并且能够在这些资源池中实现按需的数据流动,以支持全量数据按需快速检索追溯能力,也进一步提升企业对历史数据查询追溯的效率,减少检索追溯成本。

借助星辰天合的智能化数据存储方案,锂电池企业可以实现机台数据实时增量采集,全方位监控机台资源及状态,实时了解产线状况;通过数据管理平台,企业可以解析文件路径(机台、SN 号、OK/NG 等)自动标签,多维度精准检索,实现百亿文件秒级检索,提高生产质检及数据调阅效率;利用 XOCP 的高效图片压缩及图片处理能力,可以根据不同保存周期的需求,将图片进行相应的压缩处理,至少可降低 50%以上存储成本。

更重要的是,在智能化数据存储方案中,锂电池企业可以按需灵活弹性扩展其存储空间,不受节点数限制。

这家浙江的动力电池企业就从星辰天合的方案中获益了

浙江的一家动力电池企业原本使用的是传统的 NAS 和本地存储的方案,扩展性有限,而且对于运维管理人员来说管理复杂。而且,数据存储比较分散,不能统一查询,小文件规模量庞大,查询效率比较低。

现在使用星辰天合的智能化数据存储方案,以一套分布式存储系统统一承接生产质检、研发测试、电芯制造、仓储物流及 OA 办公等多业务数据,从而实现了如下价值:

  • 所有机台数据统一存储,统一查询,降低检索复杂度;

  • 质检数据查询从原来的分钟级提高至秒级,质检效率提升几十倍;

  • 图片数据可以按需做格式转换及图像压缩,减少 50%以上存储空间;

  • 数据按不同查询频次,冷热数据分层存储,降低 50%以上存储成本;

  • 文件、对象、大数据、AI 等全协议互通,保障企业业务快速发展与创新。

星辰天合在锂电池以及相关的先进制造行业,已经服务了上百家企业,以智能化的数据存储方案,帮助这些企业提升了数字化转型的效率,请关注后续更多星辰天合在先进制造行业的案例报道。



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