鋰電池定制化生產(chǎn)與智能管控技術(shù)
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- 作者：王子赟
- 出版時(shí)間：2024/6/1
- ISBN：9787030768766
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TM911
- 頁(yè)碼：226
- 紙張：
- 版次：1
- 開(kāi)本：B5
本書從動(dòng)力電池的電化學(xué)原理入手，介紹動(dòng)力電池的性能指標(biāo)，同時(shí)針對(duì)定制化條件下訂單分解的工程需求，面向動(dòng)力電池的前、中、后三段生產(chǎn)工序，將定制化產(chǎn)線重組問(wèn)題描述為動(dòng)力電池制造過(guò)程重調(diào)度科學(xué)問(wèn)題，設(shè)計(jì)編碼解碼器和粒子群算法，介紹定制化條件下的制造重組技術(shù)；針對(duì)動(dòng)力電池的化成和配組工藝，介紹一種新的全維度動(dòng)力電池生產(chǎn)工藝能力分析方法；進(jìn)而設(shè)計(jì)一種循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)機(jī)制，分析動(dòng)力電池在定制化條件下的制造能力預(yù)測(cè)問(wèn)題；最后，給出動(dòng)力電池定制化制造智能工廠設(shè)計(jì)方案和智能管控平臺(tái)設(shè)計(jì)思路，介紹平臺(tái)架構(gòu)和模塊開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)內(nèi)容。本書相關(guān)研究成果已在國(guó)內(nèi)某大型動(dòng)力電池制造企業(yè)實(shí)施，并取得較為顯著的應(yīng)用效果。
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動(dòng)力電池先進(jìn)制造與智能管控關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化, 江蘇省輕工協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng), 2021年, 排名第1
目錄
前言
第1章 鋰電池概述1
1.1 鋰電池的構(gòu)成1
1.1.1 鋰電池正極材料2
1.1.2 鋰電池負(fù)極材料2
1.1.3 鋰電池電解液3
1.1.4 鋰電池隔膜5
1.2 鋰電池的分類6
1.3 鋰電池的電化學(xué)原理8
1.4 鋰電池的發(fā)展10
1.4.1 國(guó)外鋰電池的研究進(jìn)展11
1.4.2 國(guó)內(nèi)鋰電池的研究進(jìn)展12
1.5 鋰電池的特點(diǎn)及應(yīng)用13
1.5.1 鋰電池的特點(diǎn)13
1.5.2 鋰電池的應(yīng)用13
1.6 本章小結(jié)15
參考文獻(xiàn)16
第2章 鋰電池定制化生產(chǎn)流程17
2.1 前段生產(chǎn)工藝17
2.1.1 正負(fù)極制漿工藝17
2.1.2 涂布工藝21
2.1.3 輥壓和分切工藝21
2.1.4 烘烤工藝23
2.2 中段生產(chǎn)工藝24
2.2.1 疊片工藝25
2.2.2 入殼工藝27
2.2.3 焊接工藝28
2.2.4 烘烤工藝28
2.2.5 注液工藝29
2.2.6 封口焊接工藝30
2.2.7 清洗干燥工藝30
2.2.8 對(duì)齊噴碼工藝31
2.3 后段生產(chǎn)工藝32
2.3.1 化成與老化工藝33
2.3.2 分容工藝34
2.3.3 檢測(cè)與入庫(kù)工藝35
2.4 本章小結(jié)35
參考文獻(xiàn)35
第3章 鋰電池定制化產(chǎn)線重組37
3.1 鋰電池定制化產(chǎn)線重組問(wèn)題描述37
3.2 常用鋰電池定制化產(chǎn)線重組算法39
3.2.1 群智能算法39
3.2.2 規(guī)則調(diào)度算法40
3.2.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法40
3.3 無(wú)故障狀態(tài)下的鋰電池定制化產(chǎn)線重組41
3.4 故障狀態(tài)下的鋰電池定制化產(chǎn)線重組44
3.5 鋰電池定制化產(chǎn)線重組案例45
3.6 本章小結(jié)50
參考文獻(xiàn)50
第4章 鋰電池定制化生產(chǎn)工藝52
4.1 鋰電池定制化生產(chǎn)工藝分析52
4.2 鋰電池化成工藝分析53
4.2.1 化成原理53
4.2.2 化成特性55
4.2.3 化成流程55
4.2.4 DC/DC化成器的建模56
4.3 鋰電池配組工藝常用算法58
4.3.1 單參數(shù)配組法58
4.3.2 多參數(shù)配組法59
4.3.3 動(dòng)態(tài)特性配組法59
4.3.4 聚類算法59
4.4 鋰電池配組工藝分析62
4.4.1 基于鋰電池雙參數(shù)的K均值聚類配組一致性分析算法62
4.4.2 基于雙編碼動(dòng)態(tài)培育遺傳聚類的電池定制化配組65
4.4.3 電池定制化配組工程案例78
4.5 鋰電池定制化生產(chǎn)工藝分析案例84
4.6 本章小結(jié)92
參考文獻(xiàn)92
第5章 鋰電池定制化制造能力預(yù)測(cè)95
5.1 鋰電池定制化制造能力預(yù)測(cè)問(wèn)題描述95
5.2 常用預(yù)測(cè)算法96
5.2.1 時(shí)間序列平滑預(yù)測(cè)算法96
5.2.2 回歸分析預(yù)測(cè)算法97
5.2.3 灰色預(yù)測(cè)算法98
5.2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法98
5.3 循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法99
5.3.1 RNN模型99
5.3.2 LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型102
5.3.3 GRU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型105
5.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理算法105
5.4.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解106
5.4.2 變分模態(tài)分解107
5.4.3 滑動(dòng)窗口算法108
5.5 強(qiáng)化學(xué)習(xí)機(jī)制109
5.5.1 強(qiáng)化學(xué)習(xí)109
5.5.2 Q-learning算法110
5.6 鋰電池定制化制造能力預(yù)測(cè)案例110
5.6.1 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的鋰電池定制化制造能力預(yù)測(cè)110
5.6.2 基于三層強(qiáng)化學(xué)習(xí)的鋰電池定制化制造能力變權(quán)重組合預(yù)測(cè)117
5.7 本章小結(jié)130
參考文獻(xiàn)130
第6章 鋰電池定制化制造智能工廠132
6.1 鋰電池定制化制造智能工廠設(shè)計(jì)方案132
6.2 智能工廠端級(jí)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案136
6.2.1 端級(jí)生產(chǎn)信息點(diǎn)采集136
6.2.2 智能工廠設(shè)備布局與選型153
6.2.3 智能工廠數(shù)據(jù)采集與通信159
6.3 智能工廠管級(jí)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案167
6.3.1 鋰電池制造5G+互聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)設(shè)計(jì)167
6.3.2 服務(wù)器與工作站的分布設(shè)計(jì)171
6.3.3 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)173
6.4 智能工廠云級(jí)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案178
6.4.1 云級(jí)智能管控平臺(tái)設(shè)計(jì)178
6.4.2 電子商務(wù)平臺(tái)179
6.4.3 云級(jí)數(shù)據(jù)中心182
6.5 鋰電池定制化制造智能工廠設(shè)計(jì)效益187
6.6 本章小結(jié)190
參考文獻(xiàn)191
第7章 鋰電池定制化制造智能管控平臺(tái)193
7.1 平臺(tái)架構(gòu)193
7.2 數(shù)字孿生模塊194
7.2.1 數(shù)字孿生平臺(tái)概述194
7.2.2 數(shù)字孿生的應(yīng)用195
7.2.3 數(shù)字孿生平臺(tái)實(shí)現(xiàn)效果197
7.3 設(shè)備/工藝監(jiān)控模塊198
7.3.1 生產(chǎn)設(shè)備故障監(jiān)控和診斷198
7.3.2 生產(chǎn)工藝波動(dòng)監(jiān)控202
7.4 生產(chǎn)工藝能力分析模塊205
7.4.1 生產(chǎn)工藝能力分析模塊概述205
7.4.2 生產(chǎn)工藝變更和生產(chǎn)線重組207
7.5 制造能力預(yù)測(cè)模塊211
7.6 本章小結(jié)214
參考文獻(xiàn)214
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