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案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程

发布时间:2021-03-24 17:47:04人气:

新年伊始,小米造车的消息冲上头条。作为新能源汽车的“心脏”,动力锂电池的安全性、续航里程、完成成本优化等问题随之受到广泛关注。三菱电机作为智能制造的先行者,在动力锂电池生产领域不断创新突破,帮助客户解决制造痛点,形成了覆盖锂电池制造全流程的整体解决方案。

案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程(图1)

由于锂电池行业的安全性要求极高,需要实现全流程品质可追溯。因此,锂电池的智能制造升级,不仅包括导入单个的自动化设备和单独的系统,还需要面对整个工厂,甚至供应链建立数据交互系统,提升工厂的综合运营管理能力。

三菱电机将长期的制造和管理经验,高度凝炼为e-F@ctory智能制造解决方案,将数据收集・解析/分析・改善的PDCA(Plan、Do、Check和 Act)周期及工时控制到最小化,促进和生产相关的所有要素都能持续的修正,通过不断地完成PDCA持续循环改善。

案例:缩短涂布机开发周期

案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程(图2)

在IT层,由三菱电机SCADA软件MC Works64实施远程监视和远程维护;边缘层,工业用PC MELIPC进行数据一次处理;三菱电机的各类高性能自动化产品在设备层发挥控制和执行任务;高速通讯网络CC-Link IE为高速、高效的数据传输提供保障;iQMonozukuri Converting软件包为锂电池行业提供多种功能块,包括浮辊反馈速度控制、自动收放卷、张力控制等,还有样例程序等,大幅度缩短了软件编程的时间。

案例:MES的系统构建

三菱电机的MES系统MELNAVI拥有标准数据库,能满足MES要求的11大子功能的需求,也支持灵活的二次开发,可短时间内轻松连接上层ERP和下层自动化产品,也可与其他APS排程软件、分析系统等相对接。三菱电机为锂电池行业提供性价比极高的MES系统解决方案。

案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程(图3)

三菱电机Q系列PLC和R系列PLC的MES接口模块还能够替代传统连接方式中的网关计算机,让现场的PLC、人机界面产品直接和上位机通讯,简化系统架构并提高可靠性。

三菱电机的人机界面GOT产品拥有多种通讯接口,可以连接多品牌PLC收集数据,还可利用GOT自带的脚本功能,进行简单的数据计算,然后再向上位机传送数据。

边缘计算技术导入锂电池行业

在IoT系统中,边缘计算是最为重要的中坚技术之一,尤其对于锂电池行业而言,产线产生的海量数据,传输、处理和存储都会带来极大挑战,也会造成IT系统负荷超载、数据时延等问题。因此,三菱电机加强边缘层的技术研发,并与业内领先的锂电池企业合作开发了诸多应用工具,形成完整、成熟、多样的解决方案以帮助客户应对现场课题。

锂电池涂布面密度品质预测及改善

现场课题:涂布面密度的一致性会对最终成品电池的容量分级有直接的影响,如何提高面密度一致性, 成为了锂电生产厂家需要攻克的一大难题。

案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程(图4)

解决方案:通过对涂布工序中供料系统原料数据,以及设备端的收放卷张力、烘箱温度等127种数据进行离线分析,提取出与涂布面密度变化相关联的4种因素。应用人工智能技术进行离线分析,创建出一套预测涂布面密度的诊断规则,实现实时监测,并预测涂布产品品质,优化工艺参数。

焊接品质的实时预测和报警

现场课题:在极耳超声波焊接、电芯外壳封盖焊接以及PACK焊接这三个工艺段中,焊接品质会严重影响产品电池的安全性,如何保证焊接的良品率,提高焊接设备的运行效率,也是体现各大电池生产厂家品牌定位的关键要素。

案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程(图5)

解决方案:运用AI技术和大数据分析,通过采集设备状态、焊接工艺参数、环境参数等数据,对焊接过程中存在的气孔、虚焊、偏焊、焊接不牢等品质问题进行预测和实时报警,防止出现批量的品质异常,有效改善锂电生产现场的焊接品质。

 

三菱电机iQ-Monozukuri 软件包

案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程(图6)

软件标准化是行业知识和现场经验传承的有效途径,在锂电池生产的典型设备中,都有放卷、收卷、纠偏等机构,涉及到张力控制、卷径计算及纠偏控制等功能。三菱电机将共性功能开发成FB功能块(Function Block),集合为iQ-Monozukuri系列产品,从而有效地缩短设备的研发周期。

 

锂电池行业多类型案例

案例 | 三菱电机解决方案服务锂电池制造全流程(图7)

 

三菱电机助力构建锂电池智能工厂

三菱电机拥有百年制造经验,并在此基础之上形成了e-F@ctory智能制造解决方案,并将这一先进理念首先应用于自身工厂制造升级,在实践中迭代更新,赋能先进制造。在锂电池生产领域,三菱电机与行业龙头企业的合作由来已久,高性能的自动化产品、高精度的加工机设备和数控系统等产品,以及深耕行业的解决方案,帮助客户不断提升生产效率、提高产品品质、降低能耗和成本。

智能制造时代,三菱电机凭借完善的产品线和广泛的合作联盟,在数据提取、传输、边缘层数据分析、算法等方面的优势凸显出来,为FA与IT系统融合提供多样的方法和工具,也为客户提供贴合企业发展阶段、产品特点和细分领域趋势的解决方案,实现领先一步的智能制造。


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