2016年左右，鋰電行業(yè)有了自動(dòng)化生產(chǎn)，在這之前鋰電是沿用鉛酸電池的半自動(dòng)化生產(chǎn)方式，設(shè)備之間的物料流轉(zhuǎn)其實(shí)都是靠人工搬運(yùn)。
鋰電行業(yè)為什么要自動(dòng)化生產(chǎn)
1.和電池生產(chǎn)環(huán)境有關(guān)。每個(gè)進(jìn)生產(chǎn)車(chē)間的工人都需要穿防塵服、戴防護(hù)手套，工人們?cè)诋a(chǎn)線上特別辛苦，一天下來(lái)手已經(jīng)皺皺巴巴，像被水浸泡過(guò)的樣子，因此鋰電工廠在產(chǎn)能爆發(fā)式增長(zhǎng)的同時(shí)招工難問(wèn)題凸顯。電解液一旦開(kāi)封以后就會(huì)揮發(fā)，鋰電工廠很多工段的氣味非常刺鼻，員工不愿意在那種環(huán)境里干活，因?yàn)樗形ｋU(xiǎn)性。正極原料對(duì)環(huán)境要求也很?chē)?yán)格，有些車(chē)間工人打開(kāi)了門(mén)忘記關(guān)了，就會(huì)有二次污染，移動(dòng)機(jī)器人是自動(dòng)控制的，能保證門(mén)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。
2.和工人勞動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)。以前檢查車(chē)間整體環(huán)境，需要工人背著一臺(tái)100多斤的設(shè)備去采集信息，現(xiàn)在把這臺(tái)100多斤的檢測(cè)設(shè)備放移動(dòng)機(jī)器人上自動(dòng)巡檢就行了，而且機(jī)器人巡檢數(shù)據(jù)可以形成和輸出報(bào)表，非常準(zhǔn)確。
3.和工藝工序變化有關(guān)。鋰電池的性能每年都在攀登新高峰，2018年時(shí)鋰電池的續(xù)航才300公里，2019年就變成400公里，2020年達(dá)到800公里，2022年有些新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航達(dá)到1000公里。當(dāng)電池的能量密度不斷提升，意味著電池產(chǎn)線上的工藝工序就要不斷變化，今天要求工人這么搬物料，明天又要求他們那么搬，一旦搬錯(cuò)了，可能整條產(chǎn)線的產(chǎn)品就報(bào)廢了，必須要上自動(dòng)化。
4.和物料本身特點(diǎn)有關(guān)。在電池生產(chǎn)的前段，有涂布段、卷繞段，用到的銅箔和鋁箔都非常沉，一噸多重的物料往單機(jī)設(shè)備上對(duì)接，傳統(tǒng)的人工方式需要3-4個(gè)人去對(duì)接，一旦對(duì)接失敗，物料報(bào)廢，如果受到磕碰，也會(huì)報(bào)廢，而一卷物料的成本高達(dá)十幾萬(wàn)甚至二十幾萬(wàn)。
5.和鋰電行業(yè)ROI有關(guān)。移動(dòng)機(jī)器人在鋰電行業(yè)的投資回報(bào)率較高，如果只算人工的話，企業(yè)使用移動(dòng)機(jī)器人是2-3年回本，如果算上物料折損，1年內(nèi)就能回本，鋰電企業(yè)認(rèn)為如果招新工人很容易報(bào)廢幾卷物料。每個(gè)鋰電企業(yè)上移動(dòng)機(jī)器人，都想把良品率提升到極致，良品率從98%提升到99%，電池成本可以下降很多?？靷}(cāng)看到了行業(yè)痛點(diǎn)，因此推出了鋰電行業(yè)專(zhuān)機(jī)，替代傳統(tǒng)的人工。
6.和配送準(zhǔn)確率有關(guān)。2019年，某鋰電工廠的產(chǎn)線配送完全靠人工巡檢來(lái)做，缺多少物料配多少物料，需要20多個(gè)工作人員來(lái)回巡檢。一旦工人把拿錯(cuò)的物料拆包了，這物料要走一系列流程才能恢復(fù)到正常生產(chǎn)當(dāng)中，而且物料的批次沒(méi)法把控，很影響整體品質(zhì)。后來(lái)，該工廠引入移動(dòng)機(jī)器人，把MES系統(tǒng)改造了，等于把整個(gè)公司的信息化系統(tǒng)改造了，工人只需在倉(cāng)庫(kù)里等訂單，物料配完了以后移動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)送到，這就不會(huì)發(fā)生缺物料或者拿錯(cuò)物料的情況。
鋰電池生產(chǎn)線-涂布工藝
鋰電行業(yè)使用移動(dòng)機(jī)器人的現(xiàn)狀
1.頭部企業(yè)積極嘗試。2020年以來(lái)，移動(dòng)機(jī)器人的質(zhì)量和穩(wěn)定性均已顯著上升，而且購(gòu)買(mǎi)成本也有所下降，因此很多鋰電企業(yè)開(kāi)始嘗試使用，涉及到的場(chǎng)景比較多，包括產(chǎn)線、倉(cāng)庫(kù)的搬運(yùn)。鋰電行業(yè)TOP 10的產(chǎn)能占了95%，頭部效應(yīng)很明顯，比亞迪、寧德時(shí)代、中航、蜂巢、億緯鋰能等頭部企業(yè)都在使用移動(dòng)機(jī)器人。
2.新舊工廠方案不同。在鋰電企業(yè)的老廠改造中，因?yàn)閱螜C(jī)設(shè)備從日本韓國(guó)進(jìn)口多年，過(guò)了維保期不可能做變更，移動(dòng)機(jī)器人對(duì)接起來(lái)比較痛苦，一般會(huì)改用其它方案，比如不跟設(shè)備直接對(duì)接，先對(duì)接到設(shè)備旁邊的工位上。如果是新建的工廠，一般都會(huì)把移動(dòng)機(jī)器人整體規(guī)劃進(jìn)去。
3.產(chǎn)品達(dá)到適配狀態(tài)。鋰電生產(chǎn)的第一個(gè)工序叫涂布，現(xiàn)在涂布段可以用快倉(cāng)的雙升和單升機(jī)器人，上物料的時(shí)候也能用。四年前買(mǎi)一臺(tái)雙升機(jī)器人可能要100多萬(wàn)，現(xiàn)在隨著技術(shù)成熟度提高，價(jià)格降了50%-70%，已經(jīng)能做出30-50萬(wàn)/臺(tái)的機(jī)器人。四年前鋰電企業(yè)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的穩(wěn)定性、智能性有較大質(zhì)疑，現(xiàn)在有了Slam導(dǎo)航，已不需要對(duì)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行改造。
快倉(cāng)在鋰電行業(yè)具備哪些核心優(yōu)勢(shì)
1.行業(yè)領(lǐng)先的制造場(chǎng)景機(jī)器人穩(wěn)定性
鋰電行業(yè)項(xiàng)目對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的穩(wěn)定性提出了極高的要求，行業(yè)中能做到的寥寥無(wú)幾。跑一千個(gè)任務(wù)只允許人工介入一次，就是99.9%的穩(wěn)定性，如果低于99.5%，那么這種產(chǎn)品的穩(wěn)定性就會(huì)影響客戶現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)節(jié)拍?？靷}(cāng)在制造場(chǎng)景的這個(gè)數(shù)據(jù)目前是99.8%，屬于行業(yè)領(lǐng)先水平。
2.多品類(lèi)機(jī)器人滿足全流程無(wú)人搬運(yùn)
從原材料庫(kù)到產(chǎn)線各個(gè)工段，最后到成品庫(kù)，快倉(cāng)可以提供不同品類(lèi)的機(jī)器人來(lái)滿足鋰電企業(yè)全流程的無(wú)人搬運(yùn)需求，在組裝段主要使用潛伏式和超低的叉車(chē)式，在后段主要使用AMR+輥筒，針對(duì)前段快倉(cāng)還推出了鋰電專(zhuān)機(jī)“鯤鵬”。
快倉(cāng)智能移動(dòng)機(jī)器人在鋰電生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用
3.為鋰電行業(yè)而生的“鯤鵬”
高適應(yīng)性：三舵輪結(jié)構(gòu)(2驅(qū)動(dòng)舵輪+1隨動(dòng)舵輪)，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性更強(qiáng)，1.5噸負(fù)載，覆蓋鋰電前段涂布-分切全場(chǎng)景
高安全性：驅(qū)動(dòng)電池采用電動(dòng)車(chē)級(jí)別BMS系統(tǒng)，360°避障雷達(dá)，聲光報(bào)警，4個(gè)急停按鈕，360°CE標(biāo)準(zhǔn)常閉式安全觸邊高精度：±5mm停止精度，±0.7°停止角度，±1mm高精度末端引導(dǎo)定位，機(jī)器人在進(jìn)入設(shè)備前通過(guò)調(diào)整中間盤(pán)將機(jī)臺(tái)的偏移量誤差抵消高柔性：?jiǎn)蝹€(gè)舉臂三向調(diào)節(jié)，X向用于適應(yīng)不同幅寬物料和尋找氣漲軸上反光貼紙，YZ向根據(jù)高精度定位模塊反饋數(shù)值進(jìn)行調(diào)整
4.“鯤鵬”的應(yīng)用場(chǎng)景
鋰電行業(yè)專(zhuān)機(jī)-應(yīng)用場(chǎng)景
移動(dòng)機(jī)器人+鋰電
想象空間多大現(xiàn)階段只是在一些核心的場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了“機(jī)器換人”，在鋰電行業(yè)廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景中這只是冰山一角。近幾年來(lái)移動(dòng)機(jī)器人在鋰電工廠里不斷發(fā)現(xiàn)一些新興的應(yīng)用場(chǎng)景，最開(kāi)始只局限于涂布段、卷繞段，后來(lái)發(fā)現(xiàn)也能應(yīng)用在電芯成品庫(kù)，把電芯從成品庫(kù)搬運(yùn)到模組車(chē)間或者派給各車(chē)間?？靷}(cāng)的潛伏式機(jī)器人就能滿足這種需求，盡管電芯是非標(biāo)產(chǎn)品，但機(jī)器人只需搬運(yùn)載具。
快倉(cāng)提供的是通用型解決方案。雖然電池工藝在變，但從物流的角度來(lái)看，它原材料的形態(tài)并沒(méi)有發(fā)生大的改變，因?yàn)槲覀兪褂脴?biāo)準(zhǔn)載具、標(biāo)準(zhǔn)料卷。比如叉車(chē)段，托盤(pán)尺寸一直是1m×1.2m，只要叉車(chē)能夠適配托盤(pán)，它上面擺放的物料不一樣對(duì)移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)沒(méi)什么影響。
隨著鋰電企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能，工藝工序多了，需要有3-4層輸送線，整個(gè)工廠建設(shè)得特別滿，一些已經(jīng)用輸送線代替人工的企業(yè)發(fā)現(xiàn)輸送線還是不夠柔性，當(dāng)輸送線發(fā)生故障的時(shí)候，人工進(jìn)去很難，檢修很費(fèi)勁，一旦一條輸送線停擺，整個(gè)產(chǎn)線都要暫停。而移動(dòng)機(jī)器人可以做到全柔性，因?yàn)樗穆肪€不固定，不用反復(fù)改造產(chǎn)線，如果有一臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人出現(xiàn)故障，可以馬上由另一臺(tái)替補(bǔ)，產(chǎn)線命脈不會(huì)被鎖定在某一臺(tái)單獨(dú)的設(shè)備上。
國(guó)內(nèi)外很多鋰電企業(yè)開(kāi)始嘗試用移動(dòng)機(jī)器人替代輸送線。海外鋰電行業(yè)雖然剛起步，但企業(yè)的更換動(dòng)力很強(qiáng)，步子邁得更大膽。海外的某些鋰電企業(yè)為了打造柔性工廠，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)70%-80%的移動(dòng)機(jī)器人代替輸送線，只有20%-30%的輸送線還被保留。以前的電池生產(chǎn)線，只能設(shè)成一線二線三線四線，通過(guò)把整體化成局部的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，現(xiàn)在有了柔性工廠，可以混產(chǎn)，今天80%生產(chǎn)A、20%生產(chǎn)B，明天動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)比例。
（轉(zhuǎn)載）
