리튬 배터리 제조업체의 과제 중 하나는 고객마다 양극, 음극 및 전해질 재료에 대한 배합 레시피가 달라 공정 배합이 바뀔 경우 빠르게 반응해야 한다는 것이다. 따라서 제조업체는 생산 공정에서 요구되는 빈번한 배합 레시피 변경에 대한 경쟁력을 제고하기 위해 배치 간 소요되는 전환 시간을 줄여야 한다.
생산 최적화
이를 위해서는 유연하고 쉽게 변경 가능한 자동화된 프로세스가 필요하다. 제어 시스템은 유연해야 하며, 측정 장치는 다양한 공정 조건을 처리할 수 있어야 한다. 또한, 많은 배합 공식은 독점적이기 때문에 제조업체는 지적 재산권 도용을 방지하기 위해 제조 시스템에 배합 레시피를 안전하게 저장해야 한다.
에머슨의 PLC/PAC(Programmable Automation Control Systems)는 이러한 프로세스를 자동화해 주기 및 전환 시간을 줄여 더 많이 생산할 수 있도록 돕는다. 보안 제어 로직은 IP 도난을 방지하기 위해 독점 공식을 숨길 수 있으며, DeltaV 분산 제어 시스템(DCS)을 사용해 배치 생산을 최적화 및 자동화한다.
측정 모범 사례를 활용하면, 선택한 계측기가 기기 구성 또는 교정을 변경할 필요 없이 프로세스 변동성을 처리할 수 있도록 돕는다. 추가 단계를 제거하면 배치 간 전환 시간을 줄이고 주기 시간을 줄이며 처리량을 늘리는 동시에 레시피의 보안을 보장하는데 도움이 된다.
안전 보장
리튬 배터리는 녹색 에너지로 간주되지만 제조 공정은 환경 친화적이지 않다. 공정 과정에서 많은 독성 화학 물질을 생산하고 사용한다. 따라서 안정성은 모든 화학 시설, 그 중 특히 리튬 배터리 제조에서 매우 중요하다. 공정 과정에서 사용되는 많은 재료들은 인체에 유독하며 화학적 화상을 유발할 수 있다.
불산, 수산화나트륨, 암모니아 및 삼염화인 모두 리튬 배터리 생산에 사용되는 화학 물질이다. 다수의 미드스트림 제조업체는 사고로 이어질 수 있는 혼란 상태를 감지하고 예방하는 프로세스에 대한 통찰력이 부족하다. 에머슨은 사람들을 안전하게 보호하고 배출물을 최소화하기 위해 응답 시간을 단축하는 자동화된 안전 계장 시스템을 구현함으로써 도움을 제공한다.
독성 가스를 포함한 가스 누출 감지 등 측정 장치는 위험 상황 방지에 유용하다. 안전 샤워 모니터링 및 위치 인식은 모든 안전 이벤트에 대한 응답 시간을 줄일 수 있다. 또한, 밸브에 부식성 재료를 고려한 올바른 구성 재료를 사용하면 패킹 누출을 줄일 수 있다. on/off 밸브의 올바른 위치를 알면 확인하기 위해 현장에 사람을 보내지 않고도 작업자들이 위험에 빠지지 않도록 하고, 잘못된 밸브 라인업으로 인해 안전 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 제조업체가 공정 안전 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 하려면 SIL 등급 안전 측정 장치가 필요하다.
신뢰성 향상
리튬 배터리 생산에는 장비를 손상시키는 마모성 및 부식성 물질이 포함되며, 이로 인해 예상치 못한 가동 중단 또는 장비의 비정상적인 마모가 발생할 수 있다. 많은 제조업체는 자산 상태에 대한 통찰력이 부족하며 사후 유지 관리 방식에 의존하고 있다. 또한, 기기와 밸브의 긴 수명을 보장하고 마모를 줄일 수 있는 가장 적합한 구성 재료를 사용하지 않을 수도 있다.
AMS 장치 관리자는 고객이 실시간 상태 데이터를 기반으로 필드 장치 및 밸브 유지 관리 결정을 내릴 수 있도록 돕는다. Smart Meter Verification과 같은 밸브 및 기기 진단은 유지 관리 요구 사항에 대한 예측 접근 방식을 통해 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄일 수 있다.
올바른 컨스트럭션 자재를 사용하면 유지 관리 이벤트 사이의 시간을 늘릴 수 있으며, 부식 및 침식 모니터링을 통해 기반 시설을 교체해야 할 시기를 예측할 수 있다. Plantweb Optics 플랫폼을 사용하여 제조업체는 데이터를 쉽게 시각화하고 실행 가능한 정보로 변환할 수 있다. Digital Twin 및 프로세스 시뮬레이션 애플리케이션은 최적의 성능 수준에서 실행되도록 안전한 환경에서 프로세스를 테스트해 장비를 손상시키는 프로세스 이탈을 방지한다. 이러한 솔루션은 유지 관리 비용과 가동 중지 시간을 줄이고 장비 손상을 최소화한다.