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Zibo Jiankai Machinery Technology Co., Ltd.

AGVAMR智慧物流解决方案助力动力电池行业实现极限制造

发布时间: 2022-09-09 18:22:10 来源:欧宝官网网址 作者:欧宝娱乐外围下注
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  继《中国智能制造2025》规划发布后,智能制造开始上升为国家战略。随着新能源汽车市场爆发,动力电池产能逐步扩大,对其性能的要求也越来越高。通常电池生产的自动化水平直接关系着电池的品质,因此全自动化在电池行业内的应用日益被关注。值得注意的是,2016年国内多家企业已经配置了全自动的模组生产线,产能得到了明显的提升且生产品质也有所提高。与此同时,伴随着智能化设备在动力电池生产、组装等环节的不断介入,AGV/AMR也被各大电芯与电池PACK厂商广泛应用。

  受益于全球节能减排趋势及欧盟达成碳排放协议,全球锂电市场在2018年后进入需求高速发展时期。根据德勤的数据显示,2017-2020年,全球锂电池需求量持续上升,年复合增长率达到了22.17%,其中动力电池装机量占比上升近18个百分点。2020年,全球锂电池需求量达到了279GWh,动力电池占比达到了54.5%。

  预计随着电动汽车全球渗透率将不断提高,2021-2025年的年复合增长率达34.4%,2025年,全球锂电池整体需求量将达到1223GWh,动力电池占比达75.2%。

  目前动力电池大规模化发展趋势下,材料降本对动力电池BOM成本降低已经有限,通过创新制造工艺,导入智能化、数字化技术,提升产品品质、生产效率、降低缺陷率已经成为电池企业的迫切需求。

  在具体的生产制造上,动力电池生产工艺有自己的特点,如当前锂电池的制造仍然面临着一些难题:

  简而言之,在自动化水平高的动力电池行业,在扩产与交付压力下,正在快速向智能制造生产模式变迁。而智慧物流作为智能制造的重要组成部分,能够有效提高生产效率及产品一致性、降低运营成本、打通厂内数据闭环,推动行业极限制造。

  动力电池产业智慧物流的总体趋向:自动化、智能化、柔性化,这也是动力电池规模化生产的重要趋势。如果借助移动机器人AGV/AMR实现了这些需求,能很大程度上提高动力电池产业中原材料存储和搬运的便捷性,降低分拣过程中的误操作损失,提高运行效率。

  当前电池企业越来越重视其原料仓、线边仓及成品仓的智能化管理,越来越倾向于利用自动化立体仓库提升厂区空间的利用率及电池的便捷存取;同时AGV/AMR在动力电池生产工序段可以替代人工实现工艺之间的物料、半成品、成品的运输,便于生产物料的监管,AGV/AMR在电池产线工序衔接及线边仓的重要程度正日益提升。

  此外将电池生产工艺与自动化物流系统完美结合通过存储设备、输送设备装、盘区设备、NG站等专机,可实现电池生产全工艺过程的自动化、智能化达到生产企业预期的指标。

  生产过程中对智能物流的需求集中在原材料立库、极片AGV搬运、涂布AGV搬运、极片立库;

  后段智能物流需求则包括:化成测试物流、静置立库、电芯拉带、机械手组盘拆盘、成品库等。

  智慧物流在动力电池生产过程中就是依据工艺流程和需求进行设计,定制化提供智慧物流及智能调度系统解决方案,建立完善新能源动力电池智能生产物流系统解决方案。

  在动力电池产线AGV的应用场景中,企业更为注重AGV定位的精准度、与整体生产节拍的协调性、调度系统的稳定性以及数据采集的准确性。

  从动力电池经营圈层看,动力电池智慧物流分这三大块:供应商的管理(SRM)、厂内信息管理、售后物流管理。目前前端基本实现了信息化,后端也借助第三方物流平台实现了数据回流,唯独场内信息管理,虽然有高度自动化的生产设备,但每每在转运环节就会出现数据流缺口。因此完善这一环节,就是AGV从车体到控制要承担的重要使命。

  智能智慧物流解决方案在锂电行业有丰富的实践经验,为动力电池行业带来有效的应用价值:

  提高原材料存储的便捷性,促进车间物料搬运无人化,保证自动充放电监测系统的高效准确;

  实现动力电池生产中物料自动搬运、不同规格电池混线生产等需求,提高柔性化和智能化;

  二维码/条码作为信息载体,实现物料收发存管理的信息化和电芯的全程自动追溯管理;

  传统输送线需整条工序线安装滚筒,占用大量空间。而AGV各工位之间无设备连接,可以方便工人、物资通行。

  传统输送线线体拆装复杂,且位置固定不易变动。而AGV的使用就非常柔性,只需改动程序,就可完成路线、流程变动。

  锂电池PACK生产线工序相当复杂,若其中某处出现问题,会影响整个工序的运行,AGV具备具备混线运送功能,当某处AGV出现问题,可人工/自动将故障AGV发往维护区,备用AGV替代原AGV工作,最快时间恢复正常工序。

  AGV的负载、速度、精度提升到一定水平,可以满足锂电行业对机器人高速高效的要求,同时保证人员、设备、产品的安全,而且其简单易部署的特点,可提高生产设备投资回报率。

  动力电池产品相对单一且体积和重量较大,在产线后端的搬运和装箱上使用大负载的机器人会更方便;

  动力电池生产中输送频次高、车间空间复杂和人车混流等,要求AGV在空间适应能力提升,满足窄巷道、弯道等特殊空间的运输;

  基于动力电池制造柔性与协作性要求较高的工艺环节,AGV需要发挥其柔性生产的优势,在线路规划、灵活避障等实现高效反馈;这将对AGV技术提出更高的要求,更加灵活的路径规划及避障算法应用;

  对于电池生产线而言,前端工序涂布、辊压、分切机台自动上下料的最大难点在于对接精度要求高,单纯仅靠车体自身的定位精度/对接精度较难实现,一般会使用相机等来辅助定位提高精度,这就产生了时间成本,因此,提高AGV自身的精度对产品应用及生产效率都至关重要。

  AGV的应用目的是推动动力电池行业极限制造,AGV的高速运转能力也是生产制造提升的重要因素,大大提高生产设备投资回报率。

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