一、模组制造工艺流程与数据采集点分布
锂电池模组制造是将单体电芯通过串并联组合形成电池模组的过程，其核心工序包括电芯分选、堆叠对齐、激光焊接、绝缘检测等环节。迈斯软件MES系统在PACK工厂生产过程中每个工序都设有多个关键数据采集点，构成完整的质量监控网络。
1、电芯分选工序数据采集
电芯分选是模组制造的首道质量关卡，采用高精度OCV（开路电压）测试仪和内阻测试仪对每颗电芯进行全参数检测。测试系统需采集电压（精度±0.1mV）、内阻（精度±0.1mΩ）、容量（精度±0.1%）等核心参数，并按0.5%的容差区间进行自动分档。现代产线普遍集成六轴机械臂（定位精度±0.05mm）实现电芯自动上下料，机械臂运动轨迹、抓取力度等数据同步记录至MAISSE©MES系统。分选过程中，每颗电芯的测试数据与物理编号绑定，形成可追溯的数据档案，为后续模组一致性提供保障。电芯表面温度（红外测温精度±0.5℃）、环境温湿度（±1%RH）等辅助参数也纳入采集范围，确保测试条件标准化。
2、堆叠与焊接工序数据采集
3、绝缘检测与模组测试
完成焊接的模组需进行绝缘耐压测试（≥3000V/10s），测试系统采集绝缘电阻（≥500MΩ）、漏电流（≤1μA）等安全参数。充放电测试设备以±0.5%的精度记录模组容量、内阻、温升曲线等性能数据，测试数据与模组序列号强关联。特别地，充放电过程中的电压一致性（极差≤20mV）作为关键指标实时上传MAISSE©MES，用于判断模组是否达到分级标准。所有测试数据均以10Hz频率存储，形成完整的模组"健康档案"。
二、模组产线数据采集系统架构
锂电池模组产线数据采集系统采用"分布式采集+集中式管理"的架构设计，分为设备层、传输层和应用层三个层级：
1、设备层传感器网络
模组产线部署多类型工业传感器构成数据采集终端网络，包括：
过程参数传感器：激光功率计（量程0-5kW）、焊接压力传感器（0-500N，±0.1%FS）、红外测温仪（-20-300℃，±0.5℃）等。
环境监测传感器：温湿度变送器（±0.5℃/±2%RH）、颗粒物计数器（0.3-10μm）、振动加速度计（0.1-1000Hz）。
这些传感器通过工业总线（如Profinet、EtherCAT）与PLC连接，采样频率根据参数重要性分级设置，关键工艺参数采集间隔≤100ms，环境参数采集间隔≤1s。
2、数据传输与协议转换
产线采用工业网关实现多协议转换，支持Modbus TCP、CANopen等15种工业协议到OPC
UA的标准转换。针对高频数据（如焊接电流波形），部署专用采集卡（采样率≥1MHz）进行本地预处理后，通过时间戳对齐技术实现多源数据同步。传输层采用双网冗余设计，关键数据通道配备数据缓冲机制（缓存容量≥8小时），确保网络中断时的数据完整性。
3、数据服务与应用
迈斯软件MES系统数据服务层包含实时数据库（写入速度≥10万点/秒）、历史数据库（压缩比≥10:1）和分析模型库。针对模组制造特点，开发了专用分析模块：
电芯匹配优化算法：基于分选数据动态调整模组编组方案，使容量极差降低30%。
焊接质量预测模型：通过200+特征参数预测焊缝缺陷，准确率达85%。
设备健康评估系统：综合振动、电流、温度等多维度数据计算设备健康指数（HI），实现预测性维护。
三、锂电池PACK产线数据采集技术
锂电池PACK产线数据采集面临更复杂的工艺环境和更高的可靠性要求，其技术实现具有显著特点：
1、高精度装配数据采集
PACK组装涉及模组定位（±0.1mm）、螺栓拧紧（扭矩控制±5%）、Busbar焊接（电阻≤0.1mΩ）等高精度工艺。产线采用多传感器融合技术实现全过程监控：
这些数据以时间戳为基准进行关联分析，当检测到螺栓扭矩偏差超过±3%或焊接电阻异常时，系统自动锁定当前工位并触发报警。
视觉引导系统：500万像素工业相机配合深度学习算法，实现模组安装位置检测（精度±0.05mm）。
微欧姆计：在线测量连接电阻（分辨率0.01mΩ），确保电气连接可靠性。
2、复合工艺参数监控
PACK密封工序需同步监控注塑温度（220-260℃±1℃）、压力（80-120MPa±0.5%）、时间（±0.1s）等参数，合肥迈斯MES系统建立5维工艺窗口模型，实时计算参数偏离指数（PDI）。当PDI>1.5时自动调整工艺参数，确保密封面达到IP67防护等级。气密性检测采用差压法（灵敏度0.05kPa/min），测试数据与注塑参数联动分析，优化工艺配方。
3、EOL测试数据体系
PACK终检包含30+测试项目，核心数据采集包括：
充放电测试：0.5C恒流充放电，记录容量（±0.5%）、能量效率（±0.2%）。
绝缘耐压：DC 3000V/10s，监测漏电流（±0.1μA）。
CAN通信：总线负载率、错误帧计数等网络参数。
热管理测试：冷却液流量（±1%）、温差（±0.5℃）。
四、PACK产线数据采集系统特色
相比模组产线，PACK产线数据采集系统在以下方面具有显著差异：
1、多层次数据关联
建立"电芯-模组-PACK"三级数据追溯体系，每个PACK关联50+质量数据点，包括：
通过区块链技术实现数据防篡改，支持正向追溯（10s定位问题电芯）和反向追溯（5s获取完整履历）。
原始数据：电芯分选参数、模组焊接曲线。
过程数据：装配力矩、密封参数。
测试数据：EOL测试报告、老化数据。
2、高频数据特殊处理
针对BMS通信测试（1MHz采样率）、冲击试验（10kHz振动数据）等高频场景，采用边缘计算节点进行本地预处理：
处理后的特征数据上传MES，原始波形数据本地存储（≥30天）备查。
数据降维：FFT变换提取特征频率。
异常检测：基于ISO 10816标准的振动分析。
实时预警：超过阈值立即触发安全停机。
3、跨系统数据集成
PACK产线MES与BMS测试系统、热管理验证台、物流系统深度集成：
这种集成实现了"测试-分析-调整"的闭环控制，使PACK一次合格率提升至99.5%。
BMS数据交互：通过CAN总线（1Mbps）读取SOC校准值、故障码。
环境模拟系统：接收温度（-40-85℃±0.5℃）、湿度（20-95%RH±2%）设定值。
AGV调度：下发PACK序列号与目标工位，接收实时位置（±5mm）。
