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    贏合科技阮丹琳:創新引領鋰電智能化制造
    發布時間:2018-05-22 14:37:00
    關鍵詞:CIBF2018

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    圖為贏合科技股份有限公司銷售副總阮丹琳發表主題演講


    5月22日,“2018第一屆新能源汽車及動力電池(CIBF深圳)國際交流會”在深圳會展中心舉行。贏合科技股份有限公司銷售副總阮丹琳在“動力電池產業鏈專場——融·突破桎梏 攜手發展”主題論壇上發表演講。以下是演講內容:

      贏合科技股份有限公司銷售副總阮丹琳:

      各位尊敬的來賓、領導,大家早上好!很榮幸由我今天給大家分享一下贏合科技對于鋰電智能裝備的分享,我這次匯報的主題是“創新引領鋰電智能制造”。

      我今天主要分為三個主題:一是智能產線的現狀及行業分析;二是開拓創新突破核心技術難點;三是合作共贏,贏合助力鋰電智能制造。

      2007年的時候,很偶然的機會,我從汽車行業進入鋰電池行業,在十幾年的時間里,我也看到、見證了鋰電池發展的過程。我們先來看一下智能產線現狀和行業是什么樣的狀態。

      講到智能裝備大家都會想到我們的汽車產業,對于現在的智能工廠而言,汽車行業是前趨?,F在的人機交互可以實現的是,人員在沒有進入生產區域的時候,設備是按照百分之百的生產效率以及安全范圍比較大,當人員進入到和機器在一個范圍內共同協調,就會適配和人員相對安全和協作的狀態,這就是現在德國汽車產業可以實現到的狀態。

      我們來看一下鋰電池裝備現在到了什么程度。我們花了15年的時間,從人工的時代,只有10%-30%的自動化程度上升到70%,在全自動的單機向自動化產線進程過程中,為什么鋰電的產線和現在的汽車有這么大的差距?我們電池制造很也屬于流程制造和零散制造的結合,計劃、工藝流程復雜,計劃難以管控,這個過程中和常規的汽車制造行業里的車間進行加工、裝配、調試整個流程工藝管控是完全不一樣的,我們在做電池的智能制造工廠的時候,我們也會更關心訂單如何交付,工廠制程中如何減少浪費。這幾個條線和我們現在汽車行業還是有一定的區別、有一定的協同性。

      第二,我們立足于做開拓創新、突破技術難點。贏合科技成立于2006年,已經成立下屬分公司,雅康是做前端鋰電池的涂布機,MAX是做軟包的組裝線,和合自動化、惠州贏合。

      擠壓涂布機是雙放雙收全擠壓涂布機,我們的涂布機可以實現高速長比,我們更關心涂布在干燥之后的質量,獨特、新穎有著自主開發的烘箱流場,干燥均勻邊緣不開裂、不卷邊,已經從模仿、改進的時代,現在變成完全的自主研發,我們有專門的博士團隊對流場進行分析,正向設計風道、管道、熱場是怎么樣的設計和分布,這是涂布機做到的自主研發狀態。

      因為有了流場分析的穩定性,所以我們能保證在小于等于0.3m/s,我們在做模擬仿真,最終是看產品的狀態,我們更關心客戶給到我們反饋的實際數據,我們更關心我們的設備生產制程能力,這塊所有的設備是為了最終向我們的產品能實現好的生產和工藝管控,汽車對于關鍵零部件核心工藝的要求來做的匹配。

      這是我們在其中一個客戶現場拍到的雙層擠壓涂布機的視頻,我們可以再看一下輥壓機,實際輥壓是否能達到2um,實際上是遠低于精度要求,小于等于正負2um的精度會更高一些。

      對于輥壓機而言,我們也會關心加工精度和裝配精度以及現在在我們連續涂布過程中獨特拉伸和除皺技術,也是我們解決輥壓機行業相對于比較困難的點。在這個過程中,我們經過材料以及工藝性的實驗,驗證壓實比和基材配合的情況下,如何實現輥壓完了以后表面的穩定性。

      高速分條機,也是雙放雙收可以實現24小時不停機,大家可能會注重分切毛刺。這是獨立上刀的專利發明機構,這是在我們分切機的吸塵機構。

      如果三個機器連在一起大家可以想一下是什么樣的狀態,涂輥機一體,為什么我們要將機器整合在一起?我們從測算上來看,整機的成本減少收放卷機構,減少對接AGV投入的采購成本,人員也會大幅度減少,整個設備連成一整段,如果我們將機器整合在一起,會使布局更加緊湊,環控能耗減少75%。將機器整合在一起減少重復收放卷過程中材料的損耗。同時在這個過程中,減少人員接觸極片的過程,減少人員對異物接觸的可能性。

      如果將三臺機器拼在一起可能會出現什么情況?會不會有重復性的計算,會導致整機的加工率降低?這個過程中我們也論證過,機器拼組在一起,會在什么地方設一些輔料的機構,將整機的加工率進行提升,展會現場是有的,歡迎大家去9號館27展位看一下涂輥分一體機。

      激光極耳成型機,跟卷繞和切片結合比較多,激光極耳成型機有幾個技術指標大家會更關心,比如說效率,現在機器已經可以做到雙邊的無邊料切割,達到60m/min,對毛刺的要求和熱影響區,這是我們在客戶現場實測的數據,對于激光極耳成型機而言,在我們設備廠家看來,它已經不完全是新工藝的驗證和設備的開發,對于新的材料體系而言、新的工藝引入而言,我們更關心的是,我們在做完這個產品以后,產品品質對客戶的影響,激光極耳成型機在高速的極耳情況下,對電池產品安全性意味著什么和代表著什么?這已經上升到對于整個客戶在新能源行業里,新能源汽車領域是跟人員的安全緊密相關。我們和全球頂尖的激光研究所進行合作,毛刺產生的過程中是因為溶解之后,現在我們看到的毛刺還是溶解過后團聚的情況,熱影響區同樣也是,我們在聯合開發的案子,也會跟我們進行一些分析,看我們熱影響區是變色還是高溫下進行的這部分對我們晶體的結構產生影響,這是我們在這臺機器做的研發項目。這臺機器除塵的環控、整機環控也是比較重要的,這也是我們和激光所研究院做這個項目過程中,毛刺熱影響以及除塵,我們做的幾個主要研究課題。我們先在激光切割環節做成豎切,為什么做成豎切的狀態,洗塵、封刀、流速是怎么設計的?通過正向的模擬方式可以看到里面的設計方式。

      這是在投入使用的客戶實拍圖,卷繞機也是鋰電池制造的核心設備,卷繞機大家最關心的還是效率,我們的卷繞機已經可以做到1.5m/s,除了速度以外還有張力波動,大家知道張力波動對電池后段,有可能是從這兒出現的,張力波動是我們核心的研發機構,實現張力波動盡可能減小?,F在張力波動可以達到小于等于5%。這是現場實測的張力波動的數字。還有就是安全性,電池卷繞包覆精度的高要求,現在精度可以達到小于等于正負0.2毫米,這是客戶現場看我們的包覆精度,大家可以看得出來,包覆得非常好。

      如果將激光極耳成型機和卷繞機合并在一起,優勢是什么?這是卷繞機的視頻。兩臺機器合并在一起之后,兩個工藝合并可以明顯看到占地是原來的50%,物流減少原來的60%,兩臺機器累加效果明顯小于一臺整合機。人員成本的降低,局部防控能耗的降低也是整合機的優勢。杜絕員工頻繁接觸到極片,對極片造成污染,減少多次收放卷,內卷徑彎曲度對極片的影響。

      第三,說起鋰電智能制造離不開基礎部分,比如說控制系統PLC、傳感器、射頻技術、條碼技術,包括自動化的加工設備和運輸設備,都是來自于智能化工廠基層的傳感器基礎數據提取。我們也跟歐洲頂尖機構合作,前沿研究確實走在前面,我們和頂尖、核心的傳感器廠家進行關鍵零部件的聯合開發,這是我們現在的鋰電池工廠實現的部分。比如說生產執行層面,作業人員以及設備數據的提取和數據量的進入會到達中層管理以及數據分析改善活動的中層,中層通過管理成本等一些管控的方式制定生產標準在這個過程中,整個產線中的生產不良率,對于高層、對于整個生產電池的監控、分析以及決策起到重要的作用。

      大家更關心人機料返還,比如說人員的減少、人員和設備交互的部分,大家關心機器的環保。環境是能耗、環控這些指標,這是車間里對于關鍵生產要素的核心指標,現在已經可以實現。對于在這個基礎上,我們提出數字化工廠解決方案,需要在原來的基礎上做到什么?大量引入CAD和CAE的技術,不管是我們的設備還是生產實測,將我們的研發、測試、生產連入到信息技術,對我們整個生產秩序、物料消耗有橫向和縱向對比數據,可以看到實際的狀態。

      贏合科技在工業互聯網平臺,我們也做了大量的研究和開發,比如說底層的通信設備接入,比如說邊緣層以及到達中間合作平臺的應用開發以及數據分析,包括到達上面的設計管理,是我們現在還沒有做到,我們正在努力往這塊走,我們想實現的是柔性生產,對于生產制造的過程中,工藝路線的建模以及應用層,這是需要往這個方面努力的。

      對于客戶層和底層,下面做了PLC,數據的采集到了中間的數據交換,通過數據協議交換模塊到達監控層,這也是對于剛剛的PPT做的簡單的解釋。

      我們計劃做智能柔性化生產線,我們接下來對于智能化工廠這塊會重點努力研發和客戶共同提速,比如說生產過程中做到換料,客戶定制的要求,這個過程中,對于產線的變化和產線設備的要求非常高,在這個過程中,我們認為柔性化生產產線和定制化部分是未來數字化工廠和設備、人員以及生產管理現場、協作共同完成的部分。

      我們現在聯合歐洲最知名的,比如說激光研究所、德國頂尖的研發機構做的聯合開發,這部分也是為了引入一些新的理論來解決現在生產制作過程中工藝難題。核心零部件也跟大家做了簡單的解釋,我們認為在核心零部件這塊,我們和核心零部件廠商共同成長、聯合開發,對生產制程和適應性有好處。共同去努力推進智能裝備在鋰電池行業的進程。謝謝。

      (根據嘉賓發言整理,未經嘉賓審閱)


    稿件來源: 電池中國網
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