生產效率提升50%！三菱電機以智能制造賦能鋰電產業
http://www.debgrams.com 2022-08-02 09:14 來源：三菱電機自動化（中國）有限公司
“這無疑是最好的一個時代。”碳達峰、碳中和成為全球共識，國家政策大力扶持，市場需求迅速擴容，鋰電產業迎來爆發式增長。從早期的數碼產品，到智能手機，再到新能源汽車，鋰電已經滲透到我們生活的方方面面。
客戶痛點：智能化轉型迫在眉睫
“鋰電行業生產材料成本高、品類豐富多樣，一直存在換型時間長、調試難度大、產品一致性差等挑戰。” 蘇州三屹晨光自動化科技有限公司（以下簡稱“三屹晨光”）執行董事易彬談到，伴隨鋰電行業的快速發展，客戶對設備和工藝的技術要求越來越高，智能化轉型迫在眉睫。
三屹晨光 執行董事 易彬
自2013年成立以來，三屹晨光專注于鋰電專用生產設備的研發、設計和制造，特別是在鋰電封裝過程的中段，如鋁模成型封裝、注液、二次封和切折燙等工藝的自動化生產設備。經過多年發展，三屹晨光積累了豐富的日韓鋰電池制造經驗，擁有雄厚的技術實力和先進的鋰電池全自動生產設備整體解決方案。
近年來，伴隨國內鋰電裝備智能化需求的不斷升級，三屹晨光原有生產線“生產效率低、設備體積大、產品換型成本高、調試時間長、系統對接繁瑣”等問題日漸暴露。為了滿足客戶更高精度、更高效率、更高柔性的需求，三屹晨光原有生產線難以為繼，新型鋰電池封裝生產線的研發提上日程。智能化、網絡化、信息化，成為三屹晨光的核心訴求。
解決方案：互聯高效 打通數據壁壘
作為引領應用創新的實踐先鋒，三菱電機直面行業發展痛點與挑戰，積極協助三屹晨光研發新型鋰電池封裝生產線，通過e-F@ctory綜合解決方案，高效連接生產現場和IT系統，優化客戶生產過程的全價值鏈，以智能制造賦能鋰電產業，助力雙碳目標早日實現。
硬件設備智能化是生產線改造升級的第一步。三菱電機豐富的硬件產品，為三屹晨光提供了解決思路。
三菱電機全新MELSEC iQ-R系列可編程控制器，其CPU運行速度非常快，單個觸點指令為0.98ns；RD78運動控制模塊，可構建最大256軸/模塊的運動控制系統，支持多種高級編程語言，可實現高速高性能的運動控制。此外，模塊間同步功能不僅可以使智能功能模塊與輸入輸出模塊進行相應動作，還可使可編程控制器CPU模塊與運動CPU模塊的程序執行時間保持同步。
三菱電機MELSERVO-J5系列伺服驅動器，其響應性達到業內較高的3.5KHz，強化一鍵式調整功能，利用自激勵信號可實現伺服參數的自動整定，減少調試時間；同時，支持2軸一體及3軸一體伺服驅動器，大幅度減少空間、硬件成本。
新型生產線還采用了三菱電機六關節工業機器人，布局簡潔，結構緊湊，可達到±0.02mm的重復定位精度，搭載一塊Smart Plus選項卡，在設備長時間運行之后，仍然能夠保證重復定位精度。
除此之外，三菱電機將視覺系統融入到人機界面，便于操作人員的識別和操作，多通道對應，可監控包括機械手在內的4臺FA產品；可連接多媒體組件，直觀展示視覺系統的圖像信息。
與此同時，軟件服務的創新升級，也在同步進行。三屹晨光對新生產線的網絡提出高速、高精度及高度整合三方面需求。
三屹晨光 設備設計部 總工程師 龍軍
這三方面需求，恰好與三菱電機的CC-Link IE TSN開放式工業網絡性能相吻合。不同于以往令牌傳輸式的工業總線網絡，CC-Link IE TSN開放式工業網絡采用時間分割技術，大大優化了各從站的通訊方式，提高了通訊效率及速度。像此次新型生產線中，一個網絡中連接了60多臺伺服電機的情況下，總的通訊周期僅為1ms以下，通訊速率是以往工業總線網絡的3倍。“高精度”是CC-Link IE TSN開放式工業網絡的優勢之一，其時間跳動精度可保證為±1us。此外，CC-Link IE TSN開放式工業網絡可將不同通訊帶寬的設備利用時間分割技術整合在一個網絡中進行通訊，這也為兼容不同類型的從站設備提供了一個開放性的平臺。
三菱電機MES接口模塊的采用，幫助客戶便捷地打通了生產制造的數據流。新型生產線可結合用戶現場需要與MES系統有效對接，采用三菱電機MES接口模塊直接連接到IT層，無需網關計算機，卷芯各工位過程數據、相機視覺檢測參數等所有前工序數據，可與條碼綁定上傳用戶端的MES系統，輕松實現數據的實時采集與分析處理，真正做到過程可控、產能高效。
三菱電機自動化（中國）有限公司銷售部項目經理陸一鳴介紹，在三屹晨光的新型生產線研發過程中，三菱電機提供了完善的程序功能塊及底層的功能樣例程序，加之使用最新的產品及技術，真正實現了新型生產線“人、設備、信息”的優化整合。
三菱電機 銷售部 項目經理 陸一鳴
客戶效益：3個月效率提升50%，多規格一鍵換型
“新型生產線的效率大大提升，從10pcs/min提升到了15pcs/min。”在煥然一新的生產線前，三屹晨光的“當家人”易彬難以掩飾內心的喜悅。從他的眼神中，不難看出對于未來的期待與向往。
“前后歷時3個月，無數次的組裝調試，才完成了原有生產線的改造升級，生產效率也提升了50%。”對于這一結果，陸一鳴坦然，中間有很多坎坷，如果不是雙方的協同創新，很難達到現在的狀況。
目前，三屹晨光的新型生產線運行已滿一年。全自動直線式的結構便于各工序設備連機或成為獨立設備，在90%的工位實現了一鍵換型。產品從8mm的mini藍牙電池，到600mm的動力電池，三屹晨光已完成鋰電產品的全面覆蓋。從運行效果來看，無論是運行節拍、鋰電池封裝精度，還是數據上傳的可靠性、實時性和準確性，都遠超預期。
從單元到產線，再到智能工廠，實現自動化到智能化的跨越，是市場對于各行業的迫切要求。伴隨鋰電產業的蓬勃發展，設備需求不斷提升，技術競爭日益激烈。基于自身在生產現場、邊緣計算及IT系統不同層級的技術專長，三菱電機將人、設備、數據實現協同整合，形成三菱電機智能制造解決方案的獨特競爭優勢，致力于為不同規模的客戶按需提供產品和服務，提升鋰電裝配行業的自動化與智能化水平，攜手客戶穩步邁進新能源時代。
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