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AMR加速驶入动力电池“赛道”

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时间:1900/1/1 0:00:00

动力电池的智能制造升级和降成本要求,为AMR(自主移动机器人)大规模进入锂电池自动化生产线开辟了一条道路。

一方面,锂电池制造前、中、后期对可靠性、稳定性、过程控制高精度、生产数据智能化处理的要求,迫使动力电池生产线进行自动化、智能化升级。

AMR作为智能升级解决方案的重要组成部分,可以在动力电池智能制造过程中发挥积极作用。

另一方面,2020年以来,全球掀起了新一轮动力电池产能扩张浪潮。电池公司包括当代安培科技有限公司、AVIC锂电、比亚迪、蜂巢能源、亿纬锂能、瑞普能源等纷纷大规模扩大电池产能,释放出巨大的锂电池设备采购需求,给上游自动化设备商和系统集成商带来良好的发展机遇。

新工厂和生产线的规划建设也为AMR助力动力电池物流自动化、生产效率提升和柔性制造提供了有利条件。

业内人士认为,动力电池企业订单的持续增长开启扩张模式,对新生产线的柔性化、数字化、智能化要求不断提高。相对于传统的自动化移动设备,以AMR为代表的移动机器人可以更好地在生产线上快速部署、灵活应用、形成数据流闭环,从而获得越来越多锂电池企业的关注。

然而,动力电池的智能制造目前面临诸多痛点。AMR在动力电池领域的广泛应用还有一定距离,AMR企业要想进入新能源领域也面临诸多挑战。

探索AMR应用的新机遇

锂电池企业为了保证订单的稳定交付,扩大产能,离不开全自动化、智能化的锂电池生产线,在保证锂电池生产工艺的基础上,可以保证电池厂生产的锂电池一致性好,安全性能可靠,成品率直通,从而降低生产成本。

AMR指“自主移动机器人”,是具有智能机器、引领智能制造进程的新一代物流装备。硬件方面,融合了多传感器融合、机器视觉、混合导航等高科技技术,强大的主控赋予了AMR自主驾驶、自主决策的能力。

随着AMR从技术到产品的不断成熟,越来越多的AMR替代锂电池生产线人工的机会被挖掘出来。

锂电池制造分为三大工序:前期投料,中期均质、涂布、压延、分切、卷绕,后期压片、肠衣、注液、封口、化成、分卷、包装、仓储物流。每道工序的生产工艺不一样,对各类机器人的要求也不一样。

BYD, Land Rover, ZTE

资料来源:高级工程工业研究所

从应用现状来看,锂电池生产过程中间阶段的叠片、焊接、封装等工序涉及工业机器人较多,因为要保证生产效率和产品一致性;也有很多工业机器人参与到后期的检测、组装、包装中,因为机器人可以满足大载荷的抓取和搬运动作。

其中,AMR可以替代上述工序中工序间物料和半成品的人工运输,便于生产物料的监管。AMR在锂电池生产过程和侧仓连接中的重要性与日俱增。

目前锂电池企业越来越重视对其原材料仓库、边缘仓库、成品仓库的智能化管理,因此越来越倾向于使用自动化立体仓库,提高工厂空间的利用率和电池的便捷存取,同时使用AGV/AMR实现工序间物料和半成品的运输,便于生产物料的监管。

此外,电池生产过程与自动化物流系统完美结合,通过存储设备、输送设备、装载区设备、ng站等专机实现整个电池生产过程的自动化和智能化,达到生产企业的预期指标。

而之前的涂装、换卷、收卷、分切等工序,对装卸对接精度要求高,极片重量大,输送频率高。仅靠人工叉车装卸运输无法满足锂电池智能制造的要求,因此AMR产品性能要求更高,进口难度更大。

“在轧制、涂布等工序的极卷运输中,由于重量跨度大(从几百公斤到一吨多不等),需要与上下游设备对接,对接精度高。如果仅仅依靠人工搬运,一方面不利于提高企业的生产效率和产品良率,另一方面也会对生产人员的人身安全造成威胁。”斯坦德机器人柔性物流生态官梁凯翔告诉高工锂电,锂电前道工序生产效率提升的要求,为AMR替代人工提供了契机。

业内人士指出,用AMR代替生产线上的人工,是锂电池智能制造升级的发展趋势,可以实现物料的自动装卸和自动运输,减少人工接触电池生产的机会,实现生产设备之间的信息互联和数据采集上传,形成高度柔性的生产线,从而帮助锂电池企业提高产品性能,降低制造成本。

AMR进军电池生产线遇到了“拦路虎”

虽然近年来动力电池制造的自动化水平有了很大的提高,单台设备的自动化和智能化程度也有了很大的提高,但是设备之间的高精度、高效连接和协作还有很大的提升空间。

在这种情况下,AMR要想大规模引入动力电池生产线,需要克服很多困难。

一方面,动力电池生产线引入AMR会涉及到某项工艺或整条生产线的升级,而老生产线改造的空间相对较小,其生产设备的功能设计以手工操作为主,设备数据输出口的智能化、数字化水平不高,导致与AMR对接交互的改造难度很大。

虽然新生产线可以从顶层设计上逐步搭建框架,为AMR引入预留空间,但电池企业可能会对AMR引入的实际效益和售后问题产生疑虑,这也将成为AMR进入锂电池行业的障碍。

动力电池企业的技术高管曾表示,目前锂电池生产企业最头疼的就是鉴别供应商所说的“夹带”了多少水分,他们提供的交货、质量、性能等数据有些夸大。如果供应商能信守诺言,那么生产……价格在很大程度上往往不是最敏感的。

另一方面,不同电池企业的生产线差异、工艺差异导致设备功能不同,也会对AMR在产品设计上提出不同的要求。目前能满足锂电池领域多样化非标定制的AMR供应商并不多。

梁凯翔指出,AMR供应商需要根据不同类型电池企业的生产线差异,做出定制化的AMR产品。同时,还应考虑电池生产线的空间和布局,以便快速进行旋转、绕行等路径规划,从而提高定制AMR的可用性。

打造锂电池行业柔性物流样本

随着动力电池产能的进一步扩大和智能制造的加速升级,移动机器人迎来了大举进入锂电池行业的良机,从而吸引了众多移动机器人公司进入市场。

作为移动机器人领域的老牌玩家,斯坦德机器人从机器人底层定位算法、操作系统、控制器等核心技术实现了自主研发全覆盖,主营业务为激光SLAM自主移动机器人(AMR)和柔性物流解决方案。

作为国内最大的专注于研发3C行业激光AMR的企业,斯坦德机器人已实现包括华为、中兴、富士康在内的3C行业头部客户全覆盖,累计交付激光AMR单元超过2000台。

随着项目交付经验的不断积累和产品技术升级,斯坦德机器人还将解决方案从3C领域拓展到汽车零部件、新能源等其他行业的物流自动化场景,意图打造行业示范样本,抢占锂电池智能制造领域的市场先机。

“目前只有少数头部AMR厂商有实力尝试进入新能源领域。”梁凯翔指出,AMR厂商想要进入新能源领域面临多重挑战,一些实力较弱的中小型机器人企业很难参与竞争。

一方面,对于机器人企业来说,非标设计的研发能力,包括结构、电气、软件都很重要;而一些中小企业只有产品结构设计的能力,但在核心算法、软件、控制技术上依赖外包,无法满足锂电池行业多样化的定制需求。

另一方面,AMR在新能源行业的应用还处于起步阶段,项目实施需要多方合作和较长的时间周期,这就需要机器人企业对客户需求有深刻的理解和丰富的项目管理能力和经验。

斯坦德机器人的竞争优势在于其完整强大的R&D团队和丰富的项目管理经验。

梁凯翔向高科锂电池介绍,Stander Robot将从标准机箱、标准接口、工具、服务四个方面入手。通过自主研发的AMR机器人,将采用激光SLAM和多传感器融合的导航模式(可根据项目需求选择不同配置),可实现AMR在动力电池制造过程中的批量使用,提供完整的柔性物流解决方案。

BYD, Land Rover, ZTE

目前,斯坦德机器人正与动力电池企业合作建设柔性物流自动化示范线,打造行业示范样本,积极探索AMR在锂电池制造中的应用空间。动力电池的智能制造升级和降成本要求,为AMR(自主移动机器人)大规模进入锂电池自动化生产线开辟了一条道路。

一方面,锂电池制造前、中、后期对可靠性、稳定性、过程控制高精度、生产数据智能化处理的要求,迫使动力电池生产线进行自动化、智能化升级。

AMR作为智能升级解决方案的重要组成部分,可以在动力电池智能制造过程中发挥积极作用。

另一方面,2020年以来,全球掀起了新一轮动力电池产能扩张浪潮。电池公司包括当代安培科技有限公司、AVIC锂电、比亚迪、蜂巢能源、亿纬锂能、瑞普能源等纷纷大规模扩大电池产能,释放出巨大的锂电池设备采购需求,给上游自动化设备商和系统集成商带来良好的发展机遇。

新工厂和生产线的规划建设也为AMR助力动力电池物流自动化、生产效率提升和柔性制造提供了有利条件。

业内人士认为,动力电池企业订单的持续增长开启扩张模式,对新生产线的柔性化、数字化、智能化要求不断提高。相对于传统的自动化移动设备,以AMR为代表的移动机器人可以更好地在生产线上快速部署、灵活应用、形成数据流闭环,从而获得越来越多锂电池企业的关注。

然而,动力电池的智能制造目前面临诸多痛点。AMR在动力电池领域的广泛应用还有一定距离,AMR企业要想进入新能源领域也面临诸多挑战。

探索AMR应用的新机遇

锂电池企业为了保证订单的稳定交付,扩大产能,离不开全自动化、智能化的锂电池生产线,在保证锂电池生产工艺的基础上,可以保证电池厂生产的锂电池一致性好,安全性能可靠,成品率直通,从而降低生产成本。

AMR指“自主移动机器人”,是具有智能机器、引领智能制造进程的新一代物流装备。硬件方面,融合了多传感器融合、机器视觉、混合导航等高科技技术,强大的主控赋予了AMR自主驾驶、自主决策的能力。

随着AMR从技术到产品的不断成熟,越来越多的AMR替代锂电池生产线人工的机会被挖掘出来。

锂电池制造分为三个主要过程:前阶段加料、均质……ng、中期包衣、压延、分切、收卷、压片、肠衣、注液、封口、后期成型、分卷、包装、仓储物流。每道工序的生产工艺不一样,对各类机器人的要求也不一样。

BYD, Land Rover, ZTE

资料来源:高级工程工业研究所

从应用现状来看,锂电池生产过程中间阶段的叠片、焊接、封装等工序涉及工业机器人较多,因为要保证生产效率和产品一致性;也有很多工业机器人参与到后期的检测、组装、包装中,因为机器人可以满足大载荷的抓取和搬运动作。

其中,AMR可以替代上述工序中工序间物料和半成品的人工运输,便于生产物料的监管。AMR在锂电池生产过程和侧仓连接中的重要性与日俱增。

目前锂电池企业越来越重视对其原材料仓库、边缘仓库、成品仓库的智能化管理,因此越来越倾向于使用自动化立体仓库,提高工厂空间的利用率和电池的便捷存取,同时使用AGV/AMR实现工序间物料和半成品的运输,便于生产物料的监管。

此外,电池生产过程与自动化物流系统完美结合,通过存储设备、输送设备、装载区设备、ng站等专机实现整个电池生产过程的自动化和智能化,达到生产企业的预期指标。

而之前的涂装、换卷、收卷、分切等工序,对装卸对接精度要求高,极片重量大,输送频率高。仅靠人工叉车装卸运输无法满足锂电池智能制造的要求,因此AMR产品性能要求更高,进口难度更大。

“在轧制、涂布等工序的极卷运输中,由于重量跨度大(从几百公斤到一吨多不等),需要与上下游设备对接,对接精度高。如果仅仅依靠人工搬运,一方面不利于提高企业的生产效率和产品良率,另一方面也会对生产人员的人身安全造成威胁。”斯坦德机器人柔性物流生态官梁凯翔告诉高工锂电,锂电前道工序生产效率提升的要求,为AMR替代人工提供了契机。

业内人士指出,用AMR代替生产线上的人工,是锂电池智能制造升级的发展趋势,可以实现物料的自动装卸和自动运输,减少人工接触电池生产的机会,实现生产设备之间的信息互联和数据采集上传,形成高度柔性的生产线,从而帮助锂电池企业提高产品性能,降低制造成本。

AMR进军电池生产线遇到了“拦路虎”

虽然近年来动力电池制造的自动化水平有了很大的提高,单台设备的自动化和智能化程度也有了很大的提高,但是设备之间的高精度、高效连接和协作还有很大的提升空间。

在这种情况下,AMR要想大规模引入动力电池生产线,需要克服很多困难。

一方面,动力电池生产线引入AMR会涉及到某项工艺或整条生产线的升级,而老生产线改造的空间相对较小,其生产设备的功能设计以手工操作为主,设备数据输出口的智能化、数字化水平不高,导致与AMR对接交互的改造难度很大。

虽然新生产线可以从顶层设计上逐步搭建框架,为AMR引入预留空间,但电池企业可能会对AMR引入的实际效益和售后问题产生疑虑,这也将成为AMR进入锂电池行业的障碍。

动力电池企业的技术高管曾表示,目前锂电池生产企业最头疼的就是鉴别供应商所说的“夹带”了多少水分,他们提供的交货、质量、性能等数据有些夸大。如果供应商能信守诺言,那么生产……价格在很大程度上往往不是最敏感的。

另一方面,不同电池企业的生产线差异、工艺差异导致设备功能不同,也会对AMR在产品设计上提出不同的要求。目前能满足锂电池领域多样化非标定制的AMR供应商并不多。

梁凯翔指出,AMR供应商需要根据不同类型电池企业的生产线差异,做出定制化的AMR产品。同时,还应考虑电池生产线的空间和布局,以便快速进行旋转、绕行等路径规划,从而提高定制AMR的可用性。

打造锂电池行业柔性物流样本

随着动力电池产能的进一步扩大和智能制造的加速升级,移动机器人迎来了大举进入锂电池行业的良机,从而吸引了众多移动机器人公司进入市场。

作为移动机器人领域的老牌玩家,斯坦德机器人从机器人底层定位算法、操作系统、控制器等核心技术实现了自主研发全覆盖,主营业务为激光SLAM自主移动机器人(AMR)和柔性物流解决方案。

作为国内最大的专注于研发3C行业激光AMR的企业,斯坦德机器人已实现包括华为、中兴、富士康在内的3C行业头部客户全覆盖,累计交付激光AMR单元超过2000台。

随着项目交付经验的不断积累和产品技术升级,斯坦德机器人还将解决方案从3C领域拓展到汽车零部件、新能源等其他行业的物流自动化场景,意图打造行业示范样本,抢占锂电池智能制造领域的市场先机。

“目前只有少数头部AMR厂商有实力尝试进入新能源领域。”梁凯翔指出,AMR厂商想要进入新能源领域面临多重挑战,一些实力较弱的中小型机器人企业很难参与竞争。

一方面,对于机器人企业来说,非标设计的研发能力,包括结构、电气、软件都很重要;而一些中小企业只有产品结构设计的能力,但在核心算法、软件、控制技术上依赖外包,无法满足锂电池行业多样化的定制需求。

另一方面,AMR在新能源行业的应用还处于起步阶段,项目实施需要多方合作和较长的时间周期,这就需要机器人企业对客户需求有深刻的理解和丰富的项目管理能力和经验。

斯坦德机器人的竞争优势在于其完整强大的R&D团队和丰富的项目管理经验。

梁凯翔向高科锂电池介绍,Stander Robot将从标准机箱、标准接口、工具、服务四个方面入手。通过自主研发的AMR机器人,将采用激光SLAM和多传感器融合的导航模式(可根据项目需求选择不同配置),可实现AMR在动力电池制造过程中的批量使用,提供完整的柔性物流解决方案。

BYD, Land Rover, ZTE

目前,斯坦德机器人正与动力电池企业合作建设柔性物流自动化示范线,打造行业示范样本,积极探索AMR在锂电池制造中的应用空间。

标签:比亚迪路虎中兴

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