全球动力电池正在启动新一轮的产能扩张,加速动力电池制造朝着规模化、自动化、智能化趋势发展,除了产线实现自动化之外,物流系统应用AGV,也成为动力电池现代化智能工厂的标志性配置之一。动力电池制造工序间的衔接日趋柔性化,产线到仓储的对接越来越紧密,尤其是对设备的对接、网络的对接、数据的对接等,作为工序之间无缝衔接的重要载体,动力电池企业对AGV系统也提出了更高的要求。上一篇文章中介绍了动力电池行业工艺中可能使用到AGV/AMR的工艺环节,本文主要就动力电池生产前段工序中AGV/AMR具体应用中的问题及前段工艺智慧物流方案简单介绍。
图1:动力电池前段工艺主要流程
电芯前段主要涉及电极制作,有搅拌、涂布、辊压、分切四大环节。前段工序主要包括浆料搅拌、正负极涂布、辊压、分切、极片制作和模切。搅拌:先使用锂电池真空搅拌机,在专用溶剂和黏结剂的作用下,混合粉末状的正负极活性物质,经过高速搅拌均匀后,制成完全没有气泡的浆状正负极物质。 涂布:将制成的浆料均匀涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正、负极极片。辊压:辊压机通过上下两辊相向运行产生的压力,对极片的涂布表面进行挤压加工,极片受到高压作用由原来蓬松状态变成密实状态的极片,辊压对能量密度的明显相当关键。分切:将辊压好的电极带按照不同电池型号,切成装配电池所需的长度和宽度,要求在切割时不出现毛刺。 在整个动力电池生产中,前段工序是非常重要的,约占整个生产工序的40%以上,在高自动化程度的动力电池生产中,前段工序来料的开包、搬运、换卷及线边转运中会凸显AGV/AMR柔性、高效价值。但是动力电池制造工序间的衔接日趋柔性化,产线对接越来越紧密,AGV/AMR设备完美匹配前段产线也需要克服以下困难: 前工序段涂布、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,一般会使用机器视觉等来辅助定位提高精度;产线生产节奏紧密,原材料、极卷等输送频次高,对物流设备运输速度、准确率、整体调配提出很高的要求; 出于场地利用率和设备衔接考虑,作业区空间比较狭小,通道窄;智慧物流设备的应用需要考虑设备间距、物流通道宽度设置等方面,优化空间利用,高自动化的动力电池生产车间还未完全实现无人化生产,人车混流问题也是考虑的重点,通过合理规划AGV/AMR运行路径的同时,需要设备具有安全防护机制,应对现场人车混流带来的安全、拥堵风险。如涂布工序过程要严格确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中,如果混入杂物会引起电池内部微短路,严重时导致电池起火爆炸。车间空间狭小和人车混流等较为复杂的情况,布局AGV/AMR,需要对设备间距、物流通道宽度设置、设备及系统衔接等方面综合考量,优化空间利用,设计安全节能、智能高效的精益生产物流体系,合理规划AGV运行路径,全面提升AGV作业效率,从根源上解决了现场人车混流带来的拥堵风险,提高前段工序高效运作。佳顺智能专注智慧物流解决方案14年,在动力电池制造场内物流智慧化升级中有丰富的实践经验,在锂电制造行业单个客户现场AGV/AMR应用超过2000台,针对在动力电池前段生产工艺中智慧物流难题有着多场景产品系列和丰富的解决方案。
佳顺智能拥有完备、先进的二维码、磁条、激光、SLAM、视觉导航技术,可在复杂环境精准导航;AGV/AMR系列硬件产品可实现单向、双向、全向运行需求,可自主完成举升、运输、卸载场景作业,同时具备挂接、脱落等复杂操作,在智能控制系统调度下高效、精准运行。自主研发AGV智能控制系统与MES系统、WMS系统完美对接,自动生成物料转运任务,自动输送物料进入系统分配物料;并通过合理规划AGV/AMR运行路径,全面提升AGV/AMR作业效率;针对狭窄通道的现场环境设计的AGV/AMR系列产品,采用双轮差速的驱动结构,在窄道实现更灵活运行,可实现原地旋转掉头运行,提高场地空间使用效率,为企业节约成本;举升式系列AGV/AMR产品可采用电动举升方式,相比传动液压举升,电动举升对现场环境无任何污染,且噪音小,满足动力电池前段生产对严格环境洁净度的要求; 高安全性,相比传统单线激光雷达只能平面式扫描不能测量物体高度,多线程激光雷达通过扫描,可以对AGV周边环境进行3D建模,运用AI算法实时对比前后数据差异,识别出周围的人或者物体,提高AGV在运行过程中的安全性; 高稳定性,多线激光雷达还可以实现同步建模,增强导航稳定性; 强适应性,多线激光雷达技术使得AGV环境适应性更强,得益于环境地图的实时更新,它的自主的导航受周围环境影响更小,更加自主、灵活、稳定;以激光SLAM导航为主,视觉辅助的导航方式,定位精度高达±5mm,可进一步解决极卷输送频次高、料架精准对接,同时可以更快的实现生产部署,实现更灵活的路径规划及避障算法,节省运输效率。在动力电池产线AGV/AMR的应用场景中,企业更为注重AGV/AMR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,佳顺智能在锂电行业单一客户实施AGV/AMR超过2000台,协调性、集群稳定性、准确定得到行业客户的充分认可。佳顺智能成立于2007年,是国内率先从事AGV研发、销售、应用的企业之一,历经十余年的发展与沉淀,如今佳顺智能已经成长为以AGV/AMR为载体,以智慧物流控制系统为优势产品,以AI算法为核心竞争力的智慧物流引导品牌,面向制造企业提供规划、设计、研发、生产、销售、实施、运维一体化综合物流解决方案,提供专业的线边、仓储、巡检、智慧工厂等全场景智慧物流方案,助力企业智能升级。
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