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2023高工锂电智能制造峰会直击①:锂电产线智能变革全面进行时

高工关注 高工机器人 2023-06-29


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*本文共约 4637 字,阅读完成需 9 分钟。


峰会倒计时28天


2023机器视觉技术与应用峰会

视界无疆

 主办单位:高工机器人、高工机器人产业研究所(GGII)

 峰会时间:2023年5月11日

 峰会地点:深圳机场凯悦酒店

 覆盖领域:光源、镜头及芯片,视觉软件,视觉传感器/相机,设备厂商及解决方案提供商以及新能源、半导体、汽车等下游企业



当动力电池向TWh时代迈进,极限效率、极限品质、极限成本成为考验电池企业的新命题。


一方面,新一轮的产能扩张更加侧重工艺的革新与技术的升级。46系大圆柱、钠电池、半固态电池、复合集流体的产业化提速,推动了智能装备新需求。


另一方面,锂电产业进入新一轮周期性调节,行业结构性过剩导致高端产能与低端产能分化加剧,锂电产业整体进入保订单、去库存的阶段,企业通过智能制造转型升级迫在眉睫。


不论从锂电产业应对周期变化本身,还是基于国家工业4.0革命对现代制造业的升级要求,智能制造都是大势所趋,也是锂电产业竞逐的下半场焦点。


4月13日,2023高工锂电智能制造峰会暨西部机器人大会在成都龙之梦大酒店隆重举行,峰会主题为“极限效率 极限品质 极限成本”,现场汇聚了超700位机器人及锂电智能制造产业链上下游企业领袖高层。


高工咨询董事长张小飞博士作开幕致辞表示,中国动力电池企业已成为推动全球汽车电动化的主力军;在储能领域,中国储能企业也在积极支持整个世界能源的变革。


高工咨询董事长张小飞博士


电池产能从GWh进入到TWh时代,需要在品质、产能效率和成本方面实现持续的优化及改善,其中最关键的路径就是实现产线的自动化与工厂的数字化、智能化。


成华区委常委、区总工会主席、龙潭工业机器人党工委书记邓旭在致辞中表示,近年来,作为全球最大的基础锂电材料生产国和锂电消费国,我国锂电产业快速扩张、领跑全球,带动工业机器人、移动机器人、机器视觉及其他自动化设备在锂电行业的导入需求和渗透率迅猛增长,锂电科技创新持续推进,生产工艺逐步完善。


成华区委常委、区总工会主席、龙潭工业机器人党工委书记邓旭


如今成华正围绕“5+N”产业生态体系,依托龙潭工业机器人产业功能区,着力构建机器人全产业链生态体系,按照聚资源、拓市场、搭平台的圈链思维,推动产业链、价值链、创新链、人才链多链融合,全力打造具有全国影响力的机器人产业创新高地。


峰会总冠名赞助商海目星激光产品中心副总经理蒋志东在致辞中表示,随着新能源汽⻋和储能市场需求⼤规模启动,全球动⼒电池制造正在⾯临着前所未有的新挑战。动⼒电池企业要应对更⾼品质、更⼤规模的新能源市场需求,制造升级迫在眉睫。


海目星激光产品中心副总经理蒋志东


基于锂电池制程的复杂性,以及大量的供应链验证带来的压力,传统的制造方式已经无法满足需求。全局最优解是要将信息化、⽹络化、数字化、智能化融⼊电池制造全过程,真正实现电池的智能制造。


在产业推介环节中,龙潭工业机器人产业功能区管委会副主任苏明江也就龙潭工业机器人产业功能区情况进行了阐述,并表示龙潭工业机器人已集聚形成7大发展优势,同时功能区也正在全力构建完备的机器人产业发展生态。


期间,在现场嘉宾的共同见证下,龙潭工业机器人管委会与一众机器人及产业链相关企业、院校等共同开启了“成都机器人产业学院合作共建”签约仪式。



此外,来自机器人及锂电智能制造产业链多位企业领袖高层,围绕智造转型痛点、核心工艺演变、产业链协同创新等话题展开深入探讨。



锂电数智工厂建设全面提速



进入行业新周期,电池企业无论是从规划、制造、设计、品控、供应链、物流等各方面都面临新挑战。沿用过去传统的制造模式已经无法满足产业新阶段的需求。


而智能制造的“弹性”和“柔性”正是解决全新市场环境中不确定性和复杂性的利器,有利于电池企业快速提质增效、降低成本。


蜂巢能源工艺装备中心负责人、上海章鱼博士总经理尹东星“规模化制造与车规级AI工厂”的演讲中表示,当前锂电行业的主要矛盾在于大规模产能扩张的需求与落后的生产线水平之间的不匹配。


蜂巢能源工艺装备中心负责人、上海章鱼博士总经理尹东星


为了实现极致效率、极致成本、极致安全的制造目标,蜂巢能源以1441数智化战略为支撑,通过工厂规划、产品工艺设计、设备管理、制造管理、品质管理、厂内仓储物流等六大主线来推动智能制造的落地。


蜂巢能源还通过设立章鱼博士,打造智能制造产业升级的生态平台,推动智造变革,通过产业链的协同,真正加速智能制造的产业化大规模落地。


国轩高科工程研究总院副院长徐兴无“数智化工厂打造与极限制造探索”的演讲中表示,数智化转型是中国动力电池企业的必然趋势,在此过程中大数据作为行业“金矿”需要被充分挖掘和利用。


国轩高科工程研究总院副院长徐兴无


在数智化导入层面,国轩数智化制造架构可以实践集团级高效能分布式极限制造;基于AI工控技术的灯塔工厂范式研究,追求资产生命周期的全方位投资回报(ROI)最大化;其全息工厂基于软件系统构建实时可视化的产线运营驾舱;数字工厂基于数据增强推演、数字孪生等技术构建同步共生的制造数字空间。


例如,基于全面互联的IoT物联网平台和大数据平台,融合数字孪生技术和仿真技术,可以快速构建基于5G+VR的锂电池数字工厂;通过佩戴VR眼镜,可以实时动态的访问全球各地工厂的实际现场。



锂电产线的极限制造路径



新能源汽车类型众多,对应多种多样的锂电池规格和尺寸,锂电池生产企业亟待高柔性、高效率、高质量、高稼动率的数字化产线,确保充足的产能满足市场需求。


同时,锂电工厂的环境控制也成为提质降本、保障安全的关键所在。


海目星激光产品中心副总经理蒋志东“极限制造趋势下产线数字化融合”的演讲中表示,电池企业在朝着电芯生产合格率99.5%、单线年产能9GWh、满产爬坡周期30天、电芯生产运营成本占8%等极限制造的目标迈进。


海目星激光产品中心副总经理蒋志东


海目星激光通过打造极限制造下的整线产品矩阵、产线数字化融合以及基础研发平台,赋能动力电池极限制造。


同时,海⽬星激光不断加⼤研发投⼊,从基础能⼒的搭建,到整线产品的开发,到IPD研发流程的引⼊,已具备结构⼒学流体仿真热学仿真等全场景基础技术研发能⼒。


欧科工业空调营销总监、工业环境总监王健“先进锂电智造极限湿度环境节能解决方案”的演讲中表示,目前动力电池是整个制造行业里对湿度要求最苛刻的产业。要达到锂电产线要求的极限工况,应用传统装备方案会产生极大的能耗,也将极大推高动力电池企业的生产成本。


欧科工业空调营销总监、工业环境总监王健


欧科工业空调推出的ADR-DRY X2.0 一体化高效转轮除湿机,适用于低露点的工艺要求,最低露点可达-80℃,风量范围1500~80000CMH,可应用于电芯烘烤、注液、封口等工艺车间。基于该技术实现的极片清洗车间40%湿度除湿方案,相较常规方案节省运行费用比例55%;注液车间-50℃露点除湿方案,相较常规方案节省运行费用比例34.7%。目前已有电池客户中试线试用。



国产机器人“组合拳”备战锂电新周期



锂电大规模扩产提出制造新要求,带动产线自动化和工业机器人导入需求提高。随着智能制造的发展,工业机器人自身的状态监测及生产情况的实时监测需求提升,要求提高工业机器人的集成化和智能化能力。


国产品牌机器人也迎来在锂电行业进口替代的时间窗口,为锂电池生产提供经济性更强、效率更高的生产解决方案。


埃斯顿自动化新能源BU总经理李仁智“机器人赋能锂电全产业链工艺段‘极限制造’”的主题演讲中表示,TWh时代,高质量、高效率驱动电池应用多点开花。中国动力电池产线自动化率不断提高,电芯生产、模组组装工艺段自动化率达到90%以上。工业机器人成为锂电池生产单元的重要组成部分,根据行业内数据统计1GW/h约使用50-70台工业机器人。同时,机器人需要拥有更高性能、更高速度、更高稳定性,支撑锂电产线越来越高的要求。


埃斯顿自动化新能源BU总经理李仁智


为满足锂电池结构件生产、电芯装配、模组及PACK工艺高效率、高精度、高稳定的生产需求,埃斯顿依托TRIO运动控制器、交流伺服、SCARA机器人、6-600kg多关节机器人以及数字化软件平台,打造了模块化、短周期、高效率、高标准的锂电池智能制造完整解决方案,为锂电池行业多家TOP品牌提供优质服务。


聚焦锂电池产业智能化发展,埃斯顿已打造出全系列64款(2023年3月统计)覆盖3-600kg负载机器人产品。


海康机器人成都分公司总经理陈良凯“数智融合 共创聚变”的主题演讲中指出,目前锂电行业移动机器人项目面临两大挑战:一是难,产业应用场景广,产品客制程度高,项目实施周期长;二是卷,参与玩家众多,成本要求极高,硬件周期短。对数字化平台软件和智能化硬件产品的呼声越来越高。


海康机器人成都分公司总经理陈良凯


陈良凯介绍,当前,海康机器人的数字化平台软件包括机器人控制系统、MCS物料管理系统,并于2022年预研开发了RoboMirror数字孪生系统;在智能化硬件产品方面,海康拥有四大移动机器人产品线,基于不同行业的特殊定制需求,2022年新开发了20余款基线车型。经过超百余个锂电项目的经验积累,海康机器人总结了电芯车间6大AMR应用场景。


在机器视觉领域,锂电行业最主要的四大应用场景是缺陷检测、尺寸测量、定位引导、信息采集。海康机器人2D/3D/读码产品已覆盖超过80%的锂电设备的视觉检测应用;在模组PACK装配测试段,海康配合集成商,完成了整线视觉检测方案的应用,单线覆盖超过40个工位。


遨博智能副总裁张栋“协作机器人为锂电制造推波助澜”的主题演讲中提出,协作机器人在锂电行业的应用还处于起步阶段,可应用于涂胶、螺丝拧紧、视觉检测等工序。去年年底遨博智能也拿到了新能源汽车头部客户的批量性订单,已用于生产车间里代替人工进行锁付的应用。


遨博智能副总裁张栋


协作机器人与工业机器人相比,有四大优势:第一,适合小批量、多品种的柔性产线;第二,性价比高,投资回报周期较短;第三,可快速上手,缩短编程时间;第四,安全,不需要围栏的防护,可以与人一起工作。


遨博智能多年以来一直注重建设产业生态平台,无论在末端工具、机器视觉、移动平台、传感器等领域,都积极携手生态合作伙伴实现协作机器人的适配,进而有效缩短集成商的交付时间,减少成本。同时,遨博智能专注于做机器人本体,而不做集成业务,致力于与集成商伙伴一同打造产业生态。



机器视觉赋能锂电产线降本增效



基于电池企业制造工艺革新和缺陷检测新需求持续升级,其对于检测精度、检测速度、图像传输、缺陷分析等领域要求愈发严苛,由此带给具有核心竞争力的机器视觉企业巨大的发展机遇。


另一方面,新的技术路线与智能工厂建设使得锂电视觉检测场景愈加复杂和精细化,要求机器视觉企业要对各种复杂应用场景、生产工序工艺、客户关注点有深刻的理解和快速响应。同时,机器视觉与锂电设备整线融合的趋势也日渐凸显。


翌视科技产品部总监周伟宁“3D线激光产品在工业检测中的应用”的主题演讲中表示,工业领域的高端智能设备跟其他行业一样需要芯片技术赋能,从2D视觉到3D视觉实现了更高维度的突破,也不断爆发出高速在线的大数据计算需求。


翌视科技产品部总监周伟宁


翌视科技研发的LVM系列3D智能传感器,将行业领先的3D成像算法硬化在芯片中,实现高速、高性能的测量,其重复精度达到0.1微米,产品的性能指标超过国外同行。


同时,翌视科技通过服务诸多头部客户,积累了大量的不同行业、不同场景的产品使用经验,不断提升产品形态,降低3D线激光的使用门槛,提升产品安装部署的效率,实现业内最佳的拼接功能,最终极大提升客户使用满意度。


奥普特技术总监董瑞“机器视觉‘看’懂锂电智能制造”的主题演讲中表示,各大工序层出不穷的细微瑕疵检测,以及对0漏检的极致追求,为AI和3D两大技术创造了应用空间。


奥普特技术总监董瑞


AI模型建立的痛点在于经常收集不到足够数量的NG样本。奥普特自研的小样本深度学习技术从数据、算法、模型等三个层面显著降低了模型对样本的依赖,提升模型检测性能,使AI 模型的依赖的数据量减少 7倍以上。


此外,数据样本自适应技术帮助用户从历史数据中找到最具代表性的样本进行人工标注,花费更小的代价对AI模型持续进行优化;自适应迁移技术的融入使AI模型的训练周期从数天减少到数小时,并且做到相近工艺质检场景下的一键换型。


至此,2023高工锂电智能制造峰会暨西部机器人大会,专场一的活动议程就告一段落。4月14日,还将举行专场二“核心工艺变革浪潮”、专场三“提效降本 创零缺陷”,以及2023新能源行业智能制造TOP50颁奖典礼&晚宴,敬请期待!




END



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