一、??禉C器人-光伏龍頭企業(yè)電池環(huán)節自動(dòng)化轉運項目
1、項目基本描述
在生產(chǎn)環(huán)節,電池片工廠(chǎng)作為全產(chǎn)業(yè)鏈核心工藝,標準化與自動(dòng)化程度一直遙遙領(lǐng)先。
該項目工廠(chǎng)作為最早一批在內物流及倉儲環(huán)節進(jìn)行自動(dòng)化、智能化改造的樣板,在全生產(chǎn)環(huán)節一度成為行業(yè)內標桿案例。引入??禉C器人潛伏AMR后,實(shí)現從發(fā)料至下線(xiàn),及生產(chǎn)中制絨、擴散、激光、刻蝕、退火氧化、鍍膜、背膜、正膜、絲網(wǎng)印刷等工藝的對接搬運,實(shí)現硅料、硅片安全高效的自動(dòng)化轉運。
圖:??禉C器人AMR用于某光伏企業(yè)電池片轉運①投入使用80+臺潛伏AMR,支持120萬(wàn)片日產(chǎn)能電池生產(chǎn)工藝環(huán)節空間適中,標準化程度高,規模較大。在傳統生產(chǎn)模式中有大量的工藝對接及半成品上下料搬運對接由人工完成,在人員、流程管理、同步時(shí)效性上對用戶(hù)有一定困難及挑戰。項目組持續優(yōu)化生產(chǎn)工藝在引入??禎摲鼨C器人后,將繁瑣的流程管理由系統接手簡(jiǎn)化人員管理,在生產(chǎn)各環(huán)節時(shí)效性、穩定性上有保障,高效作業(yè)以保證全產(chǎn)能生產(chǎn)。②率先使用激光SLAM導航方式應用于光伏電池片生產(chǎn)環(huán)節本項目率先使用基于激光SLAM導航方式的移動(dòng)機器人,并在光伏電池片生產(chǎn)環(huán)節規?;瘧?,進(jìn)一步強化了生產(chǎn)柔性,提高了生產(chǎn)效率,再度成為業(yè)內標桿。同時(shí)順應行業(yè)技術(shù)快速迭代,對投資回報率要求高等特點(diǎn),??禉C器人領(lǐng)先的技術(shù)配置滿(mǎn)足用戶(hù)在長(cháng)期企業(yè)規劃發(fā)展上的訴求,與行業(yè)發(fā)展保持戰略一致。③支持動(dòng)態(tài)繞障、動(dòng)態(tài)進(jìn)貨架、弧線(xiàn)轉彎等應用,靈活適配生產(chǎn)需求。生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高的同時(shí),保障了人車(chē)混行時(shí)的安全生產(chǎn),??禉C器人在機器人單體智能上實(shí)現了場(chǎng)景理解、障礙探測、抗干擾、動(dòng)態(tài)繞障、魯棒控制、弧線(xiàn)作業(yè)等基本功能,在與生產(chǎn)設備及貨架的對接上也同步打通信息與物理層面隔閡。同時(shí)在機器人集群群體作業(yè)上也展現出了冷熱度監測、實(shí)時(shí)優(yōu)化作業(yè)流程、自主學(xué)習等群體智能,以進(jìn)一步提高機器人在真實(shí)環(huán)境作業(yè)中的適配性。“機器人+貨架”配合作業(yè),與各環(huán)節生產(chǎn)設備實(shí)時(shí)高效對接,在高精度機械耦合作業(yè)的同時(shí),系統層面上也密切交互,達成了高對接成功率,以及穩定工廠(chǎng)生產(chǎn)節拍的作用,對比傳統人工作業(yè),實(shí)現各環(huán)節上下料平順對接,生產(chǎn)節奏較為線(xiàn)性可控。得益于群體智能與激光SLAM導航方式,該項目快速部署,分階段上線(xiàn),在不影響生產(chǎn)作業(yè)的情況下,快速平順實(shí)現對接上線(xiàn)作業(yè)。實(shí)際生產(chǎn)中存在諸多復雜需求,需針對不同工藝和應用,在機器人硬件層面上實(shí)現定制開(kāi)發(fā),方能適配現場(chǎng)方案,匹配工廠(chǎng)生產(chǎn)中的繁瑣需求。在國家“雙碳”政策引導下,光伏行業(yè)市場(chǎng)需求應運增加,在多維度因素驅動(dòng)下我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速,產(chǎn)業(yè)規模擴大。該電池項目作為行業(yè)及工藝早期探索者,在智能化改造上建立行業(yè)標桿,不僅在生產(chǎn)、管理上打造先進(jìn)案例,同時(shí)在行業(yè)交流學(xué)習上塑造良好典范。②深耕生產(chǎn)需求,創(chuàng )新敢為人先需求方面,目前行業(yè)呈現出技術(shù)快速迭代的現狀,因此柔性化、定制化、快速更新是行業(yè)發(fā)展的核心,急需提升基礎能力來(lái)實(shí)現智能制造。光伏行業(yè)的特性所使,在智能制造方面存在諸多特殊需求。??禉C器人將移動(dòng)機器人及機器視覺(jué)技術(shù)靈活適配,在各項目中規?;瘧?,涵蓋拉晶切片、電池片生產(chǎn)及組件封裝等光伏全流程生產(chǎn)場(chǎng)景,與合作伙伴配合,助力打造光伏行業(yè)智能工廠(chǎng)全新的形態(tài)和模式。二、快倉智能-某太陽(yáng)能電池企業(yè)自動(dòng)化搬運項目某新能源產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)深度切入太陽(yáng)能發(fā)電核心產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造環(huán)節,是全球領(lǐng)先的晶硅太陽(yáng)能電池企業(yè),2021年部署上線(xiàn)的機器人搬運項目是應用于光伏行業(yè)無(wú)塵車(chē)間,項目搬運機器人總數32臺,使用的是快倉麒麟H60A機型,是國內少數的HJT工藝車(chē)間的智能搬運項目,硅片在粗拋-制絨-擴散-PVD-CVD-絲網(wǎng)等工藝間的搬運均使用機器人完成
圖:快倉智能AGV某太陽(yáng)能電池企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間應用
SLAM導航定位技術(shù):全場(chǎng)使用SLAM導航,純輪廓定位技術(shù),通過(guò)反光板作為末端引導參照物完成高精度對接;場(chǎng)地潔凈技術(shù):機器人搬運使用無(wú)痕輪,并且通過(guò)定時(shí)讓機器人前往洗輪機內洗輪,保證無(wú)塵車(chē)間清潔度;機器人自恢復能力:機器人具備自主識別恢復能力,對于非安全性或機械故障問(wèn)題,機器人能夠快速恢復;大數據預測任務(wù)提前調度能力:對于搬運時(shí)效嚴格的作業(yè)任務(wù),通過(guò)大數據平臺分析歷史數據,提前將車(chē)輛調度至等候區域;局部區域交控管控能力:在狹小空間或流量較大區域,使用算法對區域內機器人行徑路線(xiàn)進(jìn)行整體性的提前規劃。該項目是典型的制造業(yè)搬運場(chǎng)景,通過(guò)用機器人代替過(guò)去人工搬運的方式,在降低搬運風(fēng)險提高搬運效率的同時(shí),實(shí)現整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節無(wú)人化。三、藍芯科技-某光伏企業(yè)電池片智能上下料和轉運在部署物流機器人方案前,該企業(yè)的電池片上下料和轉運工作全部依靠人工完成。不同工序車(chē)間之間距離較長(cháng),人工搬運費時(shí)費力,且易出現搬運不及時(shí),導致線(xiàn)尾貨物堆積現象。企業(yè)希望提升車(chē)間物流智能化水平,通過(guò)部署智能搬運機器人替換原來(lái)的人工作業(yè),實(shí)現高頻高效運輸和自動(dòng)上下料,保障整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)度。圖:藍芯科技移動(dòng)機器人某光伏企業(yè)車(chē)間應用項目難點(diǎn):行走的工人和伸出的設備屏幕對機器人作業(yè)形成干擾,傳統避障方案易形成盲區導致安全事故發(fā)生;機器人背負的料架與上料設備對接精度要求較高。項目創(chuàng )新點(diǎn):機器人搭載藍芯LX-MRDVS(移動(dòng)機器人深度視覺(jué)系統):1)通過(guò)3D視覺(jué)避障相機(集成避障算法)識別路徑上的工人、伸出的電子屏幕,保障機器人行駛安全;2)通過(guò)3D視覺(jué)對接相機(集成定位算法)提高機器人與生產(chǎn)設備的對接精度,經(jīng)過(guò)算法優(yōu)化,對接精度可達到±1mm。
助力光伏行業(yè)智能化、數字化升級,替換80%以上搬運工人,物流效率提升100%,成功打造了國內首個(gè)5G光伏生產(chǎn)車(chē)間智能柔性物流,為助于5G的工業(yè)推廣應用。
四、斯坦德-某光伏企業(yè)加工車(chē)間工藝流程搬運項目使用AMR配合上層系統,實(shí)現整廠(chǎng)從發(fā)料機到制絨,制絨到擴散,擴散到激光,激光到蝕刻,蝕刻到退火,退火到背鈍化,背鈍化到背膜,背膜到正膜,正膜到激光開(kāi)槽的全自動(dòng)搬運流程。面臨挑戰:由于貨架皮帶無(wú)動(dòng)力,需要機臺對接后齒輪傳動(dòng)提供動(dòng)力,對接精度非常高;生產(chǎn)工序節拍緊湊,AMR 搬運能要求非常高。圖:斯坦德AMR某光伏企業(yè)加工車(chē)間應用實(shí)現了整個(gè)車(chē)間全流程工藝的無(wú)人化運輸及自動(dòng)上下料,替代110人。減員增效:人力節省約82%,產(chǎn)能提升60%,直接減少員工110人(白夜班);配送及時(shí)率:降低配送延時(shí)25%,設備利用率上升8%;任務(wù)計劃:由BEICHEN系統優(yōu)化所有任務(wù),提高AGV和生產(chǎn)設備利用率;信息透明度:實(shí)現物料生產(chǎn)的全廠(chǎng)跟蹤、信息批次追溯、車(chē)間看板等功能。五、迦智科技-光伏工廠(chǎng)1700°C硅原料智能周轉項目用戶(hù)是國內知名的光伏龍頭企業(yè),致力于打造高效協(xié)同的智能化光伏原材料生產(chǎn)基地,不斷創(chuàng )新技術(shù),研發(fā)產(chǎn)品,引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。本次項目,用戶(hù)通過(guò)引入迦智科技涵蓋數十臺迦智全向AMR車(chē)隊和機器人調度管理系統CLOUDIA、物料管理系統MCS等在內的整套智造物流解決方案,實(shí)現了1700度高溫的硅原料(毛棒)從2F拉晶爐到1F切斷機的自動(dòng)轉運和暫存、上下料作業(yè)。確保大尺寸毛坯棒料的運輸安全與效率——長(cháng)約6m、近1t重的大重型毛棒,快速響應生產(chǎn)節拍要求,在相關(guān)工序間自主平穩、安全、準確轉運;精準上下料,實(shí)現生產(chǎn)工序的智能接駁——±5mm的到點(diǎn)精度和精確到點(diǎn)角度,保障下一道機械手抓取作業(yè)工序的緊密銜接,構建高效的制造生產(chǎn)線(xiàn);適應現場(chǎng)復雜多樣作業(yè)環(huán)境——項目現場(chǎng),自主跨樓層搬運和上下料;廠(chǎng)區內人員流動(dòng),且有部分為窄通道環(huán)境;支持不同品牌AGV、AMR綜合調度——高效動(dòng)態(tài)交管,確保廠(chǎng)區內部物流安全;精益物流線(xiàn)邊庫管理——可視化智能庫位管理系統,使在途物料、AMR狀態(tài)等信息一目了然;“5G+AMR”的示范應用——鏈接不同場(chǎng)景,實(shí)時(shí)數據互通。①AMR車(chē)隊每天搬運數百趟,大幅提高廠(chǎng)內物流配送效率;②提升產(chǎn)線(xiàn)柔性,實(shí)現硅棒過(guò)程物料周轉全流程數字化可追溯;③降低人工成本,提高車(chē)間物流準確率和效率;④提高線(xiàn)邊庫利用效率,減少線(xiàn)邊庫存;⑤降低工人工作強度,有效減少安全事故發(fā)生。六、中興通訊-晶澳曲靖基地5G+智能工廠(chǎng)在晶澳曲靖基地,依托中國電信5G定制網(wǎng),下沉UPF至園區,確保生產(chǎn)數據不出園,為硅片生產(chǎn)提供高帶寬、低時(shí)延、高可靠性的業(yè)務(wù)保障。同時(shí),根據車(chē)間的生產(chǎn)節奏和生產(chǎn)場(chǎng)所特點(diǎn),在運送硅料和回收空桶等關(guān)鍵環(huán)節,規模使用5G工業(yè)自然導航AGV,與MES聯(lián)動(dòng),協(xié)同生產(chǎn),提升生產(chǎn)效率。實(shí)現了全天24小時(shí)運行,承擔了95%以上的送料和回收空桶任務(wù),切實(shí)打造高效、實(shí)用、智能的物流體系,解決企業(yè)人員流動(dòng)大,招工困難、人力成本高等痛點(diǎn),助力晶澳曲靖基地實(shí)現機器換人、制造升級!
①首創(chuàng )牽引掛接方案,實(shí)現自動(dòng)對接、脫鉤動(dòng)作,實(shí)現桶裝硅料料的全智能化轉運;根據車(chē)間運輸物料的尺寸和特點(diǎn),創(chuàng )新性的提出了牽引對接方案,通過(guò)車(chē)體與料車(chē)加裝牽引件,充分利用機巧設計,實(shí)現自動(dòng)牽引對接與脫鉤,無(wú)需額外動(dòng)力或外力輔助,已申請相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利。②利用5G高帶寬、低時(shí)延、高可靠?jì)?yōu)勢,保障業(yè)務(wù)穩定運行通過(guò)AGV車(chē)體內置中興5G模組,實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )通訊。充分利用5G網(wǎng)絡(luò )的高帶寬、低時(shí)延、高可靠的優(yōu)勢。利用晶澳曲靖基地的5G定制網(wǎng),下沉UPF至園區,確保生產(chǎn)數據不出園,為硅片生產(chǎn)提供業(yè)務(wù)保障。③多重安全防護、送料二次校準,確保物料配送安全可靠通過(guò)對曲靖基地實(shí)際工勘發(fā)現,現場(chǎng)配送的物料較高,且生產(chǎn)環(huán)境存在部分高空障礙物,普通的AGV存在視覺(jué)檢測盲區。同時(shí),在物料配送時(shí),由于有人工環(huán)節的介入,可能導致物料配送錯誤,造成生產(chǎn)安全事故。針對這兩個(gè)問(wèn)題,中興AGV技術(shù)團隊給出了高空障礙物檢測和送料二次校驗方案,通過(guò)在車(chē)體上安裝相應傳感器,實(shí)現了檢測盲區補盲和送料二次校驗,確保了配送的安全、可靠。①晶澳太陽(yáng)能是業(yè)內領(lǐng)先的新能源光伏上市公司,在全球擁有12個(gè)生產(chǎn)基地,在海外擁有13個(gè)銷(xiāo)售公司,產(chǎn)品足跡遍布135個(gè)國家和地區。在晶澳的試點(diǎn)成功具有示范作用。②“雙碳”背景下,為新能源企業(yè)的數字化轉型提供參考依據:打造5G+智能工廠(chǎng)行業(yè)標桿,助力曲靖打造“世界光伏之都”核心區。③企業(yè)產(chǎn)能擴大,通過(guò)機器換人,解決勞動(dòng)力市場(chǎng)招工難問(wèn)題,助力企業(yè)降本增效。