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新能源锂電自動均衡儀

生活 更新时间:2024-08-17 09:19:57

· 佳順智能丨智慧物流引導者 ·

專注智能機器人領域,讓工作生活更輕松愉快

繼《中國智能制造2025》規劃發布後,智能制造開始上升為國家戰略。随着新能源汽車市場爆發,動力電池産能逐步擴大,對其性能的要求也越來越高。通常锂離子電池生産的自動化水平直接關系着電池的品質,因此全自動化在锂電池行業内的應用日益被關注。值得注意的是,2016年國内多家企業已經配置了全自動的模組生産線,産能得到了明顯的提升且生産品質也有所提高。與此同時,伴随着智能化設備在動力電池生産、組裝等環節的不斷介入,AGV/AMR也被各大電芯與電池PACK廠商廣泛應用。

動力電池行業介紹

受益于全球節能減排趨勢及歐盟達成碳排放協議,全球锂電市場在2018年後進入需求高速發展時期。根據德勤的數據顯示,2017-2020年,全球锂電池需求量持續上升,年複合增長率達到了22.17%,其中動力電池裝機量占比上升近18個百分點。2020年,全球锂電池需求量達到了279GWh,動力電池占比達到了54.5%。

預計随着電動汽車全球滲透率的不斷提高,2021-2025年的年複合增長率達34.4%,2025年,全球锂電池整體需求量将達到1223GWh,動力電池占比達75.2%。

動力電池企業現狀

目前動力電池大規模化發展趨勢下,材料降本對動力電池BOM成本降低已經有限,通過創新制造工藝,導入智能化、數字化技術,提升産品品質、生産效率、降低缺陷率已經成為電池企業的迫切需求。

新能源锂電自動均衡儀(AMR智慧物流方案助力動力電池行業極限制造)1

動力電池生産工藝流程

锂電池制造整體工藝流程:

前段:上料——勻漿——塗布——輥壓——分切

中段:卷繞——制片——入殼——注液封口

後段:化成——靜置——分容——PACK——倉儲物流

新能源锂電自動均衡儀(AMR智慧物流方案助力動力電池行業極限制造)2

圖:锂電池生産工藝流程

動力電池行業生産特點

在具體的生産制造上,動力電池生産工藝有自己的特點,如當前锂電池的制造仍然面臨着一些難題:

  • 對制造過程有極高的質量一緻性要求;
  • 複雜的工藝路線;
  • 大量的自動化設備之間的交互、兼容、協同;
  • 對工藝控制的高精度要求;
  • 對生産全流程産生大量數據的智能化處理與運維;
  • 快速響應客戶需求;

簡而言之,在自動化水平高的锂電行業,在擴産與交付壓力下,正在快速向智能制造生産模式變遷。而智慧物流作為智能制造的重要組成部分,能夠有效提高生産效率及産品一緻性、降低運營成本、打通廠内數據閉環,推動锂電行業極限制造。

動力電池行業智慧物流趨勢

動力電池産業智慧物流的總體趨向:自動化、智能化、柔性化,這也是動力電池規模化生産的重要趨勢。如果借助移動機器人AGV/AMR實現了這些需求,能很大程度上提高動力電池産業中原材料存儲和搬運的便捷性,降低分揀過程中的誤操作損失,提高運行效率。

動力電池生産工藝中AGV/AMR應用

當前電池企業越來越重視其原料倉、線邊倉及成品倉的智能化管理,越來越傾向于利用自動化立體倉庫提升廠區空間的利用率及電池的便捷存取;同時AGV/AMR在動力電池生産工序段可以替代人工實現工藝之間的物料、半成品、成品的運輸,便于生産物料的監管,AGV/AMR在電池産線工序銜接及線邊倉的重要程度正日益提升。

此外将電池生産工藝與自動化物流系統完美結合通過存儲設備、輸送設備裝、盤區設備、NG站等專機,可實現電池生産全工藝過程的自動化、智能化達到生産企業預期的指标。

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锂電池生産環節工業機器人的應用圖示 資料來源:高工産業研究院(GGII)

前段設備:

生産過程中對智能物流的需求集中在原材料立庫、極片AGV搬運、塗布AGV搬運、極片立庫;

中段設備:

需要搭配極卷AGV搬運、隔膜AGV搬運、電芯拉帶的智能物流系統;

後段設備:

後段智能物流需求則包括:化成測試物流、靜置立庫、電芯拉帶、機械手組盤拆盤、成品庫等。

智慧物流在動力電池生産過程中就是依據工藝流程和需求進行設計,定制化提供智慧物流及智能調度系統解決方案,建立完善新能源動力電池智能生産物流系統解決方案。

佳順智能智慧物流價值

在動力電池産線AGV的應用場景中,企業更為注重AGV定位的精準度、與整體生産節拍的協調性、調度系統的穩定性以及數據采集的準确性。

從動力電池經營圈層看,動力電池智慧物流分這三大塊:供應商的管理(SRM)、廠内信息管理、售後物流管理。目前前端基本實現了信息化,後端也借助第三方物流平台實現了數據回流,唯獨場内信息管理,雖然有高度自動化的生産設備,但每每在轉運環節就會出現數據流缺口。因此完善這一環節,就是AGV從車體到控制要承擔的重要使命。

佳順智能智慧方案在動力電池行業應用價值

佳順智能智慧物流解決方案在锂電行業有豐富的實踐經驗,為動力電池行業帶來有效的應用價值:

  • 提高原材料存儲的便捷性,促進車間物料搬運無人化,保證自動充放電監測系統的高效準确;
  • 實現動力電池生産中物料自動搬運、不同規格電池混線生産等需求,提高柔性化和智能化;
  • 二維碼/條碼作為信息載體,實現物料收發存管理的信息化和電芯的全程自動追溯管理;
  • 降低人工分揀過程中誤操作的損失和失誤,提高品質和運行效率。

佳順智能智慧方案在動力電池行業應用經濟效益

經濟效益:

  • 建設運營成本降低20%;
  • 車間生産人員減少25%;
  • 産品不良率降低12.5%;
  • 生産效率提升25%;
  • 倉庫利用率高達40%;

佳順智能智慧方案動力電池行業應用優勢

  • 占用空間小:

傳統輸送線需整條工序線安裝滾筒,占用大量空間。而AGV各工位之間無設備連接,可以方便工人、物資通行。

  • 柔性使用:

傳統輸送線線體拆裝複雜,且位置固定不易變動。而AGV的使用就非常柔性,隻需改動程序,就可完成路線、流程變動。

  • 容錯率高:

锂電池PACK生産線工序相當複雜,若其中某處出現問題,會影響整個工序的運行,AGV具備具備混線運送功能,當某處AGV出現問題,可人工/自動将故障AGV發往維護區,備用AGV替代原AGV工作,最快時間恢複正常工序。

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佳順智能AGV锂電行業應用

動力電池行業AGV/AMR選型

動力電池行業AGV/AMR選型注意事項:

AGV的負載、速度、精度提升到一定水平,可以滿足锂電行業對機器人高速高效的要求,同時保證人員、設備、産品的安全,而且其簡單易部署的特點,可提高生産設備投資回報率。

在對機器人進行選型時,需要綜合考慮以下因素:

  • 承重能力;動力電池産品相對單一且體積和重量較大,在産線後端的搬運和裝箱上使用大負載的機器人會更方便;
  • 工作空間;動力電池生産中輸送頻次高、車間空間複雜和人車混流等,要求AGV在空間适應能力提升,滿足窄巷道、彎道等特殊空間的運輸;
  • 自由度、靈活度;基于動力電池制造柔性與協作性要求較高的工藝環節,AGV需要發揮其柔性生産的優勢,在線路規劃、靈活避障等實現高效反饋;這将對AGV技術提出更高的要求,更加靈活的路徑規劃及避障算法應用;
  • 精度;對于電池生産線而言,前端工序塗布、輥壓、分切機台自動上下料的最大難點在于對接精度要求高,單純僅靠車體自身的定位精度/對接精度較難實現,一般會使用相機等來輔助定位提高精度,這就産生了時間成本,因此,提高AGV自身的精度對産品應用及生産效率都至關重要。
  • 移動速度及适用場景;AGV的應用目的是推動锂電行業極限制造,AGV的高速運轉能力也是生産制造提升的重要因素,大大提高生産設備投資回報率。

佳順智能:智慧物流綜合解決方案服務商

佳順智能成立于2007年,是國内率先從事AGV研發、銷售、應用的企業之一,曆經十餘年的發展與沉澱,如今佳順智能已經成長為以AGV/AMR為載體,以智慧物流控制系統為優勢産品,以AI算法為核心競争力的智慧物流引導品牌,面向制造企業提供規劃、設計、研發、生産、銷售、實施、運維一體化綜合物流解決方案,提供專業的線邊、倉儲、巡檢、智慧工廠等全場景智慧物流方案,助力企業智能升級。

佳順智能在AGV領域已經成功輸出2100 個各行業解決方案,服務500 行業龍頭企業,在新能源锂電行業,佳順智能單個現場AGV應用數量已突破1000台。

新能源锂電自動均衡儀(AMR智慧物流方案助力動力電池行業極限制造)5

佳順智能AGV/AMR系列産品

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