TWh时代黄金期已至,谁在拥抱千亿级赛道?
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7月26日-27日,以“聚势增长 • 谋远共赢”为主题的2022(吴中)中国机器人与智能制造产业峰会暨第三届高工移动机器人智能工厂峰会即将在苏州吴中石湖金陵花园酒店举行。届时,超300位来自核心供应商、整车制造企业、应用集成商等移动机器人全产业链高层将汇聚一堂,共同探讨行业新风口、新格局、新变化。
锂电行业正在进入TWh 时代的黄金期,国内锂电池产业需求大幅度提升。
在锂电池的生产环节中,锂电前段工序的极卷生产强调产品的生产效率,包括物料运输的准时率、正确率、精度等指标。而在后段工艺中,其生产过程具有显著的小批量、多批次的生产特点,需要产线物流能够根据产能与订单调整,快速做出响应,因此,对柔性的要求更高。
按照现有的制造模式,锂电池企业已经无法得到突破性的提升,亟待导入新思路、新技术来充分赋能。移动机器人作为智慧物流重要组成部分之一,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,推动锂电行业智能制造。
高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,预计到2025年锂电行业对移动机器人的需求量有望突破2.5万台,2021-2025年复合长率超过 38%。
旺盛的市场需求下,移动机器人玩家已经感受到需求升温的迹象,顺势入局锂电智造。
01锂电机遇下,无人叉车站上风口
对于锂电行业而言,质量与成本、效率与安全、物料管理是横跨在锂电行业的三座大山。在质量与成本方面,电芯加工工序对生产环境有较高要求,粉尘、水分等因素会影响电芯的产品一致性,加上物料在不同的工序转运后,人工搬运出错导致原料损耗。同时,锂电池产能扩张,劳动力强度大,企业用工成本居高不下。
在效率与安全方面,前工序卷料重、种类多,上下料对接难度大,机台上料时需要多个工人同时完成;工艺路线复杂,人工搬运不稳定导致前后工序衔接不够,影响节拍浪费产能;地面有碳粉容易打滑,物流通道狭窄,人机混行有安全隐患。
在物料管理方面,各工序之间缓存物料多,没有实时库存数据,需要人工定期盘点;仓库按照ERP计划批量出库,与产线需求有差异,造成缓存区爆库;线边缓存架位置分散,没有上下架指示,造成产线与所需物料距离较远。
一场从前段到后段工序,再到物流仓储端的智能制造升级“大考”已经到来。
在未来机器人合伙人&营销副总裁谢立看来:“无人叉车作为锂电池智能制造升级的设备,不仅能串联产线上的生产原材料,还能将生产过程的数据变得更完整,为工厂提供一个数据闭环,实现场内物流的智能化和柔性化。”
目前,未来机器人通过九大系列工业无人车辆、四大自主核心技术(定位技术、感知技术、控制技术、调度技术),全方位的安全防护机制,为客户提供智能高效的锂电物流解决方案。
谢立指出,“安全”一直是锂电行业物流环节存在的隐患之一。以感知技术为例,未来机器采用了UWB技术(Ultra Wide Band)、高位防护、明眸安全检测对人/车/货的动态进行实时感知,保障锂电生产物流的安全性。
具体来看,未来机器人的UWB技术可用于室内定位,具有穿透力强、抗多径干扰、多径分辨力强、定位精确、功耗低等优势。未来机器人将UWB技术应用于无人叉车定位报警系统,基于UWB定位标签,实现工厂车间内设备与人的实时定位跟踪导航,高风险作业预警。
面对高位障碍物时,未来机器人在高位防护设计上配置高位非接触式防护传感器,设定区域范围、弧度、货叉高度、舵角等高位防护条件,当满足高位防护开启条件后,无人叉车在作业中遇到障碍物会立即停车报警,当障碍物移除后,车辆可自行恢复运行。
同时,未来机器人还采用了自主研发的明眸环境检测系统,借助大数据和AI智能算法,系统能有效的识别和跟踪仓库中的货物、托盘、叉车和操作人员等对象。此外,该系统还具备良好的抗干扰能力,能有效规避场景和光线变化对识别造成的影响。在夜晚光照条件较差的情况下,自动开启红外模式,时刻检测人/车/货安全。
以仓储为例。在原材料入库仓储环节,密集线库保存存在货物的存取和操作空间的难题,为了提升空间的使用率,户追求极致的库容率要求极致间距的密集摆货方式,但无人叉车取货时,其托盘容易压着另一个托盘。同时,在货物超重的情况下,普通的无人叉车也无法满足客户的需求。
为了解决货物存取的难题,未来机器人选用了窄通道Slim系列无人叉车,让无人叉车能做到窄通道0.1cm的内转弯半径,减少了最小巷道宽度,增加了库容量。同时,未来机器人的RCS调度系统可以对接客户MES/WMS/WCS等上位系统,当系统检测到货车停靠位置前后左右有偏差,无人叉车将根据反馈得到的偏差数据,通过左右偏移、前后偏移及角度调整等方式,在400mm的范围内进行自适应调整,提升末端操作精度与准确性,精准叉取货物,满足高精度作业需求。
谢立介绍,以往,大部分的无人叉车的自适应距离大多在650mm,而未来机器人却可以做到在400mm的范围内自适应调整,关键在于未来机器人采用了高精度3D视觉+3D激光混合传感器作为核心传感器,融合5G通信技术、最新控制算法,为无人叉车全局定位、末端感知、伺服控制和安全绕障提供了信息支持。当叉车驶入取货位置或者放货终点时,通过感知激光对货物进行动态检测,进行末端定位来调节车身的位置。
“在前后空间有400mm的情况下,货物歪斜20cm,角度达到15°,感知激光都能进行精准识别,通过伺服控制技术完成最终的高精度取放货。”
在仓储空间利用方面,一般来说,人工叉车是以一个暂存区(多个库位)为管理单元,一个暂存区放一种物料,这种方式不仅效率低下,还浪费了空间的使用率。
为了帮助客户的仓储进行精益化、智能化管理,有效提升空间利用率和仓库容率,未来机器人的叉车可以在精确存取货的前提下,结合库位管理系统,一个暂存区可以存放多种物料,实现以库位为单元管理物料的精细化管理模式。
在仓储的安全性方面,锂电的仓储里,电池尺寸、种类丰富,若安全意识不足,在存储时处置不当,锂电池就会成为“定时炸弹”。除此之外,在仓储里还存在“人车混行”的安全隐患。
对此,未来机器人在单机无人叉车上做了360°全防护,无人叉车在作业过程中,车辆前方和后方配备非接触式避障激光,当障碍物进入激光防护范围时,车辆将自动减速或立即停车。
同时,无人叉车车体前方及双侧面均配备接触式安全防护胶条,受到挤压时,会立即触发无人叉车停止功能;无人叉车还配有多个急停按钮,紧急情况下人工手动按下急停按钮,车辆将立刻停车,极大的保障了设备和人员安全。此外,未来机器人还搭载了定位控制模块,全局精确控制车辆的位置,当车辆脱离设定路径后,车辆报警停车,避免发生碰撞。
谢立表示,做好厂内物流,最重要的是要在保证安全行驶的同时,提升无人叉车的作业效率,同时,厂商还要具备在复杂多变的环境中,让AGV与客户的管理系统和自动化设备做到柔性对接,实现数据、产品以及服务能力的可复制性。
目前,除了锂电外,未来机器人的业务还覆盖汽车制造、轮胎、食品、石化、电商、3PL、制药等多个领域,在全球累计销售1500+产品,落地350+项目,与50+世界500强企业达成了合作,遍及全球30多个国家和地区。
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