新能源替代傳統能源是必然趨勢。據2014年國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《能源發(fā)展戰略行動(dòng)計劃》中顯示, 2020年我國非化石能源占一次消費比重應提升至15%,到2050年可再生能源將成為能源供應的主體力量,在電力消費中的比重有望達80%。
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,國內已涌現出一批全球領(lǐng)先的新能源行業(yè)龍頭公司,如今我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈在全球已具有絕對優(yōu)勢,新能源汽車(chē)銷(xiāo)量在全球的占比也非常高,行業(yè)加速替代的趨勢已經(jīng)形成。面對前景遼闊的新能源行業(yè),敏銳的AGV企業(yè)正在憑借自身專(zhuān)業(yè)的AGV技術(shù)和豐富的實(shí)戰經(jīng)驗,悄然展開(kāi)自己的謀篇布局,搶占新能源行業(yè)賽道先機。
電池產(chǎn)線(xiàn)AGV應用率先崛起 成新能源行業(yè)重頭戲
新能源產(chǎn)業(yè)的大熱,首先帶動(dòng)的就是新能源發(fā)電和新能源汽車(chē)電池的產(chǎn)需。在電池行業(yè),以比亞迪、寧德時(shí)代、三星、松下、LG等為領(lǐng)頭羊的電池企業(yè)占據新能源動(dòng)力的半壁江山。為了使生產(chǎn)更高效、更安全,不少電池生產(chǎn)企業(yè)對AGV在行業(yè)內的運用引起重視,AGV技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應用日趨增加,為新能源尤其電池生產(chǎn)的大規模開(kāi)發(fā)利用提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐。
事實(shí)上,隨著(zhù)動(dòng)力電池制造工序間的銜接日趨柔性化,產(chǎn)線(xiàn)到倉儲的對接越來(lái)越緊密,動(dòng)力電池制造企業(yè)對AGV也有著(zhù)更高的要求。
一方面,應用在電池領(lǐng)域的AGV車(chē)型復雜多樣。目前電池領(lǐng)域應用的AGV有叉車(chē)式、懸臂式、輥筒式、上下料、系統組裝、潛入牽引式、頂升倉儲式等眾多類(lèi)型。而AGV市場(chǎng)的發(fā)展還未進(jìn)入完全成熟的階段,能滿(mǎn)足新能源行業(yè)多樣化深度定制的AGV供應商也還不多。
另一方面,新能源電池作為對安全性、一致性、可靠性要求極高的特殊制造業(yè),在應用場(chǎng)景中更為注重AGV定位的精準度、與整體生產(chǎn)節拍的協(xié)調性、調度系統的穩定性以及數據采集的準確性,對于A(yíng)GV自動(dòng)線(xiàn)方案的設計以及供應商的選擇顯得更為重要。
因此,目前AGV及系統集成商對新能源行業(yè)的開(kāi)墾處在一個(gè)緩慢爬坡的階段,但其中一些實(shí)力雄厚的AGV企業(yè)已經(jīng)通過(guò)渠道、技術(shù)、影響力優(yōu)勢躋身新能源行業(yè)一線(xiàn),成為AGV產(chǎn)業(yè)新領(lǐng)域探索點(diǎn)燈人。
新松機器人:多款定制化AGV投放寧德新能源產(chǎn)線(xiàn)
作為AGV行業(yè)龍頭企業(yè)的新松機器人,是最早接觸到國內新能源行業(yè)相關(guān)物流自動(dòng)化業(yè)務(wù)的企業(yè)之一,而新能源行業(yè)的寧德新能源則是最早使用移動(dòng)機器人參與電池生產(chǎn)公司之一。
與過(guò)往新松接觸最多的汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上的AGV不同,電池生產(chǎn)線(xiàn)的AGV并不會(huì )以環(huán)形路線(xiàn)運行,需要在并不算寬闊的新能源車(chē)間內穿行,新松AGV專(zhuān)門(mén)為寧德新能源研發(fā)了適用于這種電池生產(chǎn)條件的移動(dòng)機器人,為AGV規劃了幾百上千條運行軌跡綜合成AGV的運行地圖,AGV需要隨時(shí)可以行使到任何一條線(xiàn)段上,點(diǎn)與點(diǎn)之間由控制臺尋找最短行使路徑。此外,這種新型AGV擁有一套類(lèi)似于“炮筒”一 樣的升降機構,負責將電極從生產(chǎn)線(xiàn)取下,運送到備貨區。
深度定制化服務(wù)使得新松可以根據客戶(hù)需求制作千變萬(wàn)化的AGV形態(tài),寧德新能源的車(chē)間還有一些體積相對較大的多軸AGV,之所以稱(chēng)之為多軸,是因為他承載的設備有7組可動(dòng)機構,每組可動(dòng)機構之間協(xié)調工作,來(lái)移載更復雜的貨物,在這臺AGV上,除了常規的各種傳感器之外,還附帶有高精度電子秤,可以時(shí)刻反映當前貨物的重量,重心,實(shí)時(shí)調整托舉姿態(tài),防止大型貨物在移載過(guò)程中不會(huì )因為重心不穩導致事故,這么多控制單元同時(shí)協(xié)作,在A(yíng)GV上也是第一次。
大型多軸移動(dòng)機器人
新松機器人新能源行業(yè)應用涉及廣泛,除電池生產(chǎn)線(xiàn)外,新松也為新能源電動(dòng)汽車(chē)打造輕量級裝載型AGV。據悉,疫情期間,新松還拿到了美國新能源汽車(chē)上海工廠(chǎng)近百臺總裝AGV訂單。
珠海創(chuàng )智:深入場(chǎng)景應用 高精度AGV全產(chǎn)線(xiàn)布局
珠海創(chuàng )智科技是一家智能物流系統整體解決方案商,其核心技術(shù)骨干具有世界500強企業(yè)、國內知名制造企業(yè)多年現場(chǎng)精益管理、工藝規劃、系統智能化規劃與改善的實(shí)戰經(jīng)驗。近年來(lái)也將其出色實(shí)戰經(jīng)驗帶到了新能源行業(yè),目前主要面向電池生產(chǎn)線(xiàn)。
在珠海創(chuàng )智公司看來(lái),對于電池生產(chǎn)線(xiàn)而言,前工序涂布、輥壓、分切機臺自動(dòng)上下料的最大難點(diǎn)在于對接精度要求高:行走導引精度±10mm,停止定位精度±2mm,舉升對接精度±1mm,因此AGV的高精度自動(dòng)對接作業(yè)至關(guān)重要。
珠海創(chuàng )智為實(shí)現重慶某知名鋰電生產(chǎn)基地的前后工序全線(xiàn)智能物流系統,自主開(kāi)發(fā)了高精度舉升式AGV,通過(guò)全向(X/Y/Z三軸方向)可調節,完成精準對接,實(shí)現了涂布輥壓分切工序智能接駁、自動(dòng)上下料;并針對大卷極片過(guò)重(單次約1噸)、有軌導航容易壓傷磁條問(wèn)題,將業(yè)內通用的磁條導航升級為視覺(jué)無(wú)軌導航,提升了現場(chǎng)整潔度、大大降低了后期導航系統的維護;
高精度舉升式AGV實(shí)物展示
后工序二封、點(diǎn)膠、靜置、分容、OCV、包裝等工序,也通過(guò)高定制化專(zhuān)用AGV實(shí)現了全制程智能物流、無(wú)人化作業(yè)。其中,高溫靜置房需在45℃環(huán)境下工作,且倉庫面積較小,如果采用堆垛機立庫方式,就會(huì )成本高設備利用率低。珠海創(chuàng )智通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的雙側向叉車(chē)式AGV,滿(mǎn)足高溫環(huán)境作業(yè),使用靈活,結合自主開(kāi)發(fā)的WMS系統,實(shí)現了電芯按照靜置工藝時(shí)間自動(dòng)出入庫,又可與靜置房前后工序自動(dòng)對接,做到了真正的無(wú)人化作業(yè)。該項目成功實(shí)施運行后,滿(mǎn)足了前后工序每天30萬(wàn)電池的產(chǎn)能,實(shí)現了電池生產(chǎn)工序間自動(dòng)接駁、轉序無(wú)人化作業(yè)與工序間流轉信息化。
二封&點(diǎn)膠AGV進(jìn)入機臺自動(dòng)對接取料
側叉AGV從緩存機上自動(dòng)取料
側叉AGV在靜置房自動(dòng)上下料,自帶庫位管理和工藝時(shí)間管控
分容三層AGV從緩存機取料再上料到分容機臺,自動(dòng)對接、智能匹配
先導智能:鋰電和光伏 集中解決電池產(chǎn)線(xiàn)兩大難題
在新能源行業(yè),如果說(shuō)產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能、產(chǎn)品一致性及良率,是企業(yè)迅速進(jìn)入市場(chǎng)的準入條件,那么在物流、人力、原材料等方面的運營(yíng)成本則是贏(yíng)得市場(chǎng)競爭的關(guān)鍵。為協(xié)助新能源企業(yè)提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能,先導智能將智能AGV大規模運用于鋰電、光伏等行業(yè),成為新能源行業(yè)智能AGV運用的先驅者。
在傳統鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中,核心工序間物料流轉受限于場(chǎng)地空間等,一直以人工輔助為主,不僅自動(dòng)化程度低,也存在物料損壞的風(fēng)險。為了解決這一痛點(diǎn),先導開(kāi)發(fā)了多款AGV產(chǎn)品來(lái)提升產(chǎn)線(xiàn)的智能化水平。
以卷料上下料為例,一般通過(guò)OHT(人工助力臂)或者人工轉運小車(chē)實(shí)現,為了提升工序的自動(dòng)化水平,先導自主研發(fā)了料卷自動(dòng)上下料AGV。該款AGV采用獨特的四組驅動(dòng)全向底盤(pán)運動(dòng)控制,實(shí)現車(chē)體的全向運行,解決了場(chǎng)地受限和車(chē)體晃動(dòng)等行業(yè)難題。同時(shí),通過(guò)多軸復合調整機構,距離檢測傳感器和視覺(jué)檢測,對轉塔旋轉誤差和懸臂軸撓度進(jìn)行補償,實(shí)現±1mm的高精度對接,以達到AGV和模切機、卷繞機等設備自動(dòng)對接,實(shí)現了模切-疊片段/分切-卷繞段的物流無(wú)人自動(dòng)化。
除鋰電行業(yè)外,先導智能也在探索AGV在光伏行業(yè)的應用痛點(diǎn)及解決方案。針對光伏行業(yè)電池片車(chē)間的各工序有產(chǎn)能分布不均衡、花籃傳輸頻次高、各工藝工序交叉頻繁等特點(diǎn),先導智能定制開(kāi)發(fā)適于該車(chē)間的AGV調度管理系統,多臺AGV可組成柔性化的自動(dòng)物流搬運系統, 通過(guò)激光雷達構建生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境地圖,并根據AGV運行過(guò)程實(shí)時(shí)更新,實(shí)現自主決策與規劃,極大地提升了生產(chǎn)的柔性化。
今天國際:如何做到23臺AGV在狹窄電池車(chē)間自由穿行?
今天國際作為物流集成和機器人領(lǐng)域的杰出企業(yè),在自動(dòng)化物流集成有著(zhù)豐富的經(jīng)驗。據悉,今天國際深耕新能源電池行業(yè)已有多年,比亞迪、億緯鋰能、欣旺達等都有其新能源業(yè)務(wù)。
今天國際為某電池生產(chǎn)線(xiàn)打造自動(dòng)化物流方案時(shí),發(fā)現環(huán)節中的成分容段通道狹窄且長(cháng),組裝烘烤段環(huán)境的溫度、濕度、清潔度及氣壓要求高;電芯庫貨架高、貨載重且間距小,而模組線(xiàn)須實(shí)現跨樓層搬運,還需搬運不同類(lèi)型托盤(pán),層層考驗AGV的定制化及柔性化需求。
針對不同搬運生產(chǎn)條件,今天國際將整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)拆解,在化成到分容段投放 8臺側滾式AGV、組裝烘烤段5臺背滾式AGV、電芯庫4臺背叉式AGV、模組線(xiàn)6臺背鏈式AGV完成。
背叉式AGV(V-F2-H1400)
背滾式AGV(V-R2-500)
化成段AGV采用小巧玲瓏的設計來(lái)滿(mǎn)足貨物搬運要求下在窄通道中雙通道運行提升使用效率,同時(shí)側面滾筒的設計節約了站臺裝卸貨時(shí)間,還增加了透明亞克力板防護罩保護電池;組裝烘烤段設計了使用密封箱裝載電池托盤(pán)搬運滿(mǎn)足電池生產(chǎn)的環(huán)境要求;電芯庫AGV則在標準F2車(chē)型的基礎上使用三級門(mén)架提升來(lái)達到提升高度要求,同時(shí)設計安裝又多層的貨位占用檢測,增加安全性;并能高空檢測倉庫電動(dòng)門(mén),與電動(dòng)門(mén)聯(lián)動(dòng)實(shí)現全自動(dòng)化電芯倉儲;模組線(xiàn)AGV裝有多個(gè)貨物檢測傳感器來(lái)適應不同類(lèi)型電池模組的不同長(cháng)度托盤(pán)。
側滾式AGV(V-R2-300)
背鏈式AGV(V-C2-400)
據悉,此項目的成功實(shí)施運行,使整個(gè)系統AGV每天可幫助客戶(hù)搬運約12萬(wàn)塊電池、入庫或出庫電芯600拖、聯(lián)合提升機實(shí)現跨樓層搬運400拖模組,也是今天國際AGV在新能源行業(yè)又一里程碑。
未來(lái)可期 從三大關(guān)鍵領(lǐng)域看新能源行業(yè)細分市場(chǎng)發(fā)展趨勢
關(guān)鍵詞一:新能源鋰電
鋰電池需求量近年來(lái)不斷攀升,同時(shí)對成本和性能要求也在不斷提升??梢哉f(shuō),鋰電行業(yè)既充滿(mǎn)機遇,也充滿(mǎn)挑戰,鋰電生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化、智能化程度將直接決定鋰電企業(yè)在未來(lái)的競爭力。
相比于其他新能源,鋰電池與AGV兩者聯(lián)系更為緊密。國內鋰電廠(chǎng)商設備自動(dòng)化升級已成提升企業(yè)競爭力的必經(jīng)之路,誰(shuí)先具備高端自動(dòng)化裝備生產(chǎn)能力,誰(shuí)就將率先收益。而AGV不間斷的運行帶來(lái)的電池消耗投入,也為鋰電池業(yè)務(wù)拓展帶來(lái)機遇,鋰電與AGV將形成相輔相成的發(fā)展模式。
關(guān)鍵詞二:新能源汽車(chē)
目前AGV探索新能源行業(yè)的落腳點(diǎn)極大的一個(gè)吸引力來(lái)自于被外界看好的新能源汽車(chē)市場(chǎng),也是AGV探索新能源較為成熟的領(lǐng)域之一。汽車(chē)行業(yè)雖在近年普遍萎靡,而新能源汽車(chē)卻隨著(zhù)國家的持續補貼和資本市場(chǎng)的持續關(guān)注方興未艾。倘若成熟的AGV企業(yè)經(jīng)得起更多的考驗和要求,在新能源汽車(chē)方面尋求突破將是一大機遇。
相比于其他新能源,新能源汽車(chē)對AGV的需求更為直觀(guān)。在中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉型升級的道路上,AGV在汽車(chē)汽配行業(yè)上的市場(chǎng)仍將是主流。據了解,無(wú)論是東風(fēng)日產(chǎn)在廣州花都的兩大工廠(chǎng),還是主打新能源汽車(chē)金康SERES的生產(chǎn)工廠(chǎng)隨處可見(jiàn)AGV自動(dòng)轉運小車(chē)的磁條軌道,沖壓車(chē)間內除了少數機器操控工人,其余均為機器人自動(dòng)作業(yè),磁導航AGV則是汽車(chē)整車(chē)制造廠(chǎng)的主流方式。
關(guān)鍵詞三:新能源汽車(chē)充電樁
除了工業(yè)應用,新能源汽車(chē)衍生的商用移動(dòng)機器人市場(chǎng)也處于探索期。其中, “新基建”明確指出未來(lái)國家將大力普及新能源汽車(chē)充電樁。據了解,國家電網(wǎng)2020年將建7.8萬(wàn)個(gè)充電樁,預計帶動(dòng)消費超200億元。40萬(wàn)億的新基建計劃將加速充電樁建設的腳步。
相比于其他新能源,這一領(lǐng)域不但有持久的政策支持,而且已有不少企業(yè)進(jìn)入探索階段。據悉,大眾汽車(chē)曾在去年開(kāi)發(fā)出一種可以自動(dòng)為電動(dòng)汽車(chē)充電的機器人,今年,愛(ài)馳汽車(chē)公布的幾項專(zhuān)利中,同樣包含一款移動(dòng)充電機器人。而最近,福特的一項移動(dòng)充電系統專(zhuān)利也公之于眾。