一条生产线，多个电池。
想象一下，一条生产线就像一位多才多艺的高级裁缝，能够根据客户的需求量身定制西装。但是，想象一下，这位裁缝可以在几个小时内而不是几天内制作出一套定制西装，而且价格与高街零售商的价格相当。虽然这可能是一个有点夸张的比喻，但这就是 Ionetic 和 Rockwell Automation 之间合作的本质。两家公司共同成功地将这一理念应用于为电动汽车及其电池领域带来前所未有的解决方案。
Ionetic 是一家专注于彻底改变电池组上市方式的软件加速端到端电池组开发商。
- 年产量不足 10,000 辆的利基市场和小批量 OEM 厂商难以获得符合其需求的定制电池组。
- 现成的电池组往往在包装、性能或集成方面有所妥协，限制了车辆设计的灵活性。
- 一级供应商的定制电池组需要大批量生产和大量投资，使得小型 OEM 厂商难以获得。
- 传统的电池生产线成本高昂、灵活性差、适应速度慢，成为小批量生产的障碍。
- Ionetic 与罗克韦尔自动化合作开发了 Arc Fab，这是一种灵活的制造系统，能够在单条生产线上生产多种定制电池组设计。
- Emulate3D™ 数字孪生技术实现了虚拟调试和过程验证，缩短了设置时间并降低了生产风险。
- Plex 智能制造平台实现了生产跟踪自动化，优化了工作流程，并提高了整个运营的可见性。
- iTRAK® 智能跟踪系统引入了灵活的运动控制，允许快速重新配置不同的电池组设计。
- FactoryTalk® DataMosaix™提供了实时数据洞察，包括能源使用映射，以优化生产效率和可持续性。
- 通过虚拟调试和过程模拟，设置时间缩短了三分之二。
- 上市时间缩短了 25%，使定制电池组能够更快地交付给 OEM。
- 每 GWh 的资本支出降低了 5 倍，使制造能力更容易被小批量制造商所接受。
- 生产灵活性得到释放，能够在同一条生产线上制造不同的电池组配置。
- 能源效率得到提高，通过数据驱动的洞察力，在制造开始之前识别并消除生产效率低下的问题。
挑战
直到现在，利基市场和小批量 OEM 在电动汽车电池解决方案方面的选择仍然有限。标准化的现成电池组提供了可靠性，但可能缺乏独特车辆设计所需的灵活性。另一方面，一级供应商工程服务提供商的全定制电池计划需要大量的产量和投资，使得许多创新型 OEM 无法从中获益。这意味着较小的制造商在电气化方面的进展较慢，而较大的 OEM 则通过定制解决方案实现了规模化发展。
通过利用罗克韦尔的前沿数字孪生技术和 Ionetic 的 AI 支持的软件加速系统，我们最终打破了这一循环，提供了行业变革性的定制电池组，满足了各种现代 OEM 的性能、成本和上市时间需求。
合作伙伴关系的存在原因：解决系统性挑战
毫无疑问，电气化是未来的发展方向。尽管欧洲电动汽车销量放缓的消息屡见报端，但长期趋势是可持续增长。然而，尽管超级工厂的数量在增加，电池组的成本仍然是一个难题，占据了电动汽车总成本的 40%。
对于生产数十万甚至数百万辆汽车的大型汽车平台来说，这种成本比例可以随着时间的推移而被吸收。但对于规模较小的利基制造商来说，进入壁垒要大得多，有时甚至是不可能的。
虽然电气化是实现净零排放的关键，但许多较小的 OEM 厂商难以获得合适的电池解决方案。由于传统制造方法是为大规模生产而设计的，利基制造商更难找到符合其特定需求的电池组。要弥补这一差距，需要一种灵活高效的方法，使创新不受传统开发模式的限制。
系统性挑战：
- 僵化的制造模式
传统制造线的建设耗时且成本高昂，不适合低产量 OEM 所需的敏捷性。它们需要大量的前期投资（有时高达数千万），并且只能服务于单一的电池组设计，使得 OEM 无法随着电池技术的发展或车辆设计的变化而调整设计。
- 性能受损
现成的电池组往往无法满足关键的性能或包装要求，导致重量、尺寸和能量方面的效率低下。它们还会阻碍任何希望创造真正独特的车辆设计的制造商的雄心。车辆设计和性能的许多方面都与电池密不可分，实际上是围绕电池构建的。
将车辆设计调整为适配“标准”电池，对提升车辆的美学吸引力或其各种底盘系统的包装几乎没有帮助，反而会导致设计同质化——这使得一些人甚至将电动汽车视为普通家用电器。确保品牌 DNA 在向电动汽车转型过程中得以构建和维护的唯一方法是同步设计车辆和电池。
- 成本和时间表过高
与一级供应商合作开发定制电池组可能需要四年以上的时间，成本高达 3000 万美元以上，这对大多数小众 OEM 来说是一个难以逾越的障碍。即使预算充足，由于各种原因（无论是内部原因还是市场驱动因素）导致项目延误，也会迅速侵蚀本就微薄的利润率——鉴于电池性能的快速提升，这一问题只会越来越严重。
解决方案
更智能、更快速、更具可扩展性
设计定制的电动汽车电池组只是拼图的一部分。大规模、经济高效地制造它们一直是一个真正的挑战。传统的开发流程无法跟上需求的步伐，从超级跑车到公交车、卡车甚至船只的应用领域，利基市场和小批量电动汽车制造商需要一种全新的方法。Ionetic 在过去三年里一直在努力解决这个问题，并通过与 Rockwell 合作采取全新的方法，有信心取得突破。
Ionetic 和 Rockwell Automation 合作，将他们在软件、硬件和灵活制造技术方面的优势与先进的自动化技术相结合。Ionetic 的 Arc 平台集成了 AI 驱动的设计、快速虚拟验证和软件支持的优化，大大缩短了开发时间和成本。但没有灵活的生产，即使是最好的设计也会停滞不前。这就是 Arc Fab 适应性制造系统的用武之地。
Arc Fab 由 Rockwell 的自动化和数字孪生技术提供支持，使得在一条生产线上可以制造多种定制电池组，将调试时间缩短多达三分之二，显著缩短了 OEM 的上市时间。通过 Emulate3D™ 动态数字孪生软件、Plex 智能制造平台和独立推车轨道技术等智能工厂技术，它正在为电池组制造树立新的标准：快速、经济高效且可扩展，适合利基市场和小批量 OEM。
结果
- 规模灵活性
通过集成罗克韦尔的 iTRAK® 智能跟踪系统，单条生产线实现了更高的灵活性，能够为多个客户生产多种电池组设计。这种先进的运动控制技术允许快速切换和高效处理各种配置，满足各个 OEM 的个性化需求。
- 缩短时间表，降低成本
更快的调试速度、更低的开发成本和更优化的制造过程为 OEM 提供了竞争优势。
取得的进展和创新证明
该合作伙伴关系已经在三个关键领域实现了行业领先的成果，正在改变电池组制造：灵活性、效率和运营。
1. 采用 Emulate3D™ 技术实现灵活性
罗克韦尔的 Emulate3D™ 动态数字孪生软件使 Ionetic 能够虚拟地模拟和优化生产线，打造定制电池组，而无需进行昂贵的新工具投资。这使得客户能够大规模进行关键定制，以保持竞争力，因为上市时间比以往任何时候都更为重要。Emulate3D 软件比独立的数字孪生体更进一步，它使用与物理生产线相同的代码，确保在虚拟世界中验证的过程在现实中也能始终如一地发挥作用。这使得在开始制造之前能够进行无缝验证。
2. 成本和时间效率
Arc Fab 中的虚拟调试由罗克韦尔自动化的 Emulate 3D 数字孪生软件提供支持，可将设置生产线所需的时间缩短多达三分之二，从而加快新设计的调试速度。通过集成Plex 智能制造平台，它通过自动化生产跟踪、优化工作流程并确保实时了解制造绩效，进一步简化了运营。这意味着其 OEM 客户可以更快地将车辆推向市场，使 OEM 能够快速创新并满足不断增长的电动汽车需求。
得益于 Ionetic 与罗克韦尔自动化的合作伙伴关系，通过自动化和数字化验证解锁的效率降低了建立制造能力所需的总体资本支出 (CapEx) – 每 GWh 的资本支出降低了五倍 – 使得较小的 OEM 也能负担得起。
3. 运营卓越和能源使用
Emulate3D 动态数字孪生软件中的仿真功能可识别瓶颈并按需优化工作流程，确保更高的产出和更高的生产率。工业数据运营解决方案（如罗克韦尔自动化的 FactoryTalk® DataMosaix™）以及 Energy Manager 等应用程序可映射生产线上的能源使用情况，在生产开始之前解决低效率问题，支持可持续制造实践，降低运营成本并提高电池组生产的整体能源效率。
Ionetic 首席执行官兼创始人 James Eaton 表示：“电池制造通常速度缓慢且成本高昂。通过将罗克韦尔的自动化和数字孪生技术与 Arc 的高效性相结合，我们显著缩短了生产线的设置时间并降低了成本。这意味着我们可以更快地调试客户的生产线，减少延误，并使扩展更加可预测。对于较小的 OEM，这使得定制电池组的生产更加便捷和灵活。通过选择不同的电池格式、化学成分和系统电压，我们的客户可以快速优化他们的电气化战略，使用符合其需求的定制电池组。”
“数字孪生体当然被广泛用于模拟各行各业的制造过程，”罗克韦尔自动化中东欧区副总裁 Åsa Arvidsson 解释道，“但虽然所有数字孪生体都是在虚拟世界中评估的物理实体的数字化表示，但它们并不完全相同。实际上，许多数字孪生体更像是一款视频游戏，只是创建类似的 3D 模型来模拟工厂的外观。但通过 Emulate3D，我们正在创建一个真正的工厂数字孪生体，用我们为真实工厂编写的实际代码来控制虚拟工厂中的机器人。这让我们完全有信心，当工厂安装完成后，我们会准确地知道它们将如何运作。”
未来之路：扩大创新
电动汽车行业长期以来一直受到僵化的电池制造模式的限制，这种模式扼杀了创新。但现在情况已经发生了改变。Ionetic 和 Rockwell Automation 之间的合作颠覆了这一局面。通过将 Ionetic 在电池技术方面的专业知识与 Rockwell 的行业领先数字工具相结合，他们证明了定制电池组既可以快速推向市场，又可以负担得起，为 OEM 和投资者开辟了新的机会。
Ionetic-Rockwell 合作伙伴关系刚刚开始释放电动汽车电池领域数字化制造的全部潜力。
对于小众和低产量的 OEM 来说，电气化之路不再是妥协，而是潜在的竞争优势。这种合作为 Ionetic 的未来增长奠定了坚实的基础，提供了降低风险、更快的时间表和可扩展的解决方案。Ionetic 和 Rockwell 正在共同打造电池制造的未来，一次打造一个定制的电池组。
发布时间 2025年4月7日
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