2024上海物流展|第24屆亞洲國(guó)際物流技術(shù)與運(yùn)輸系統(tǒng)展覽會(huì)(CeMAT ASIA)

時(shí)間：2024年11月5日－11月8日 地點(diǎn)：上海新國(guó)際博覽中心

中國(guó)物流與采購(gòu)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、德國(guó)漢諾威展覽公司、漢諾威米蘭展覽（上海）有限公司

展會(huì)介紹

亞洲物料搬運(yùn)和物流技術(shù)行業(yè) 具 規(guī) 模 的國(guó)際 展 會(huì) 之 一，亞洲國(guó)際物流技術(shù)與運(yùn)輸系統(tǒng)展覽會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)亞洲物流展）自2000年以來(lái)已成功舉辦了23屆，作為德國(guó)漢諾威全球工業(yè)系列展的一員，CeMAT ASIA始終秉承德國(guó)漢諾威展會(huì)科技、創(chuàng)新及服務(wù)的先進(jìn)理念，立足中國(guó)市場(chǎng)，為各展商提供高端展示平臺(tái)。

參展詳情：馮先生131 2255 2507

智能物流系統(tǒng)在新能源鋰電池生產(chǎn)全鏈路中的應(yīng)用

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)售量從2012年的11.6萬(wàn)輛增長(zhǎng)至2019年的221萬(wàn)輛[1]，根據(jù)最新國(guó)際能源署（IEA）發(fā)布的《2023年全球電動(dòng)汽車(chē)展望》報(bào)告，2022年新能源汽車(chē)首次突破1000萬(wàn)輛，十年間增長(zhǎng)了近100倍。新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的快速上漲同時(shí)帶動(dòng)了動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)。其中，鋰離子電池憑借其優(yōu)異的性能以及適中的制造成本成為眾多動(dòng)力電池的主流發(fā)展方向[2]。

我國(guó)鋰電自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)已經(jīng)逐步國(guó)產(chǎn)化，但相較于先進(jìn)國(guó)家較差，生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化水平普遍偏低，主要依靠人工勞動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)移動(dòng)。電池是以單個(gè)或單只為單位進(jìn)行生產(chǎn)，再以單個(gè)、單只或?qū)⒑苌俚膸讉€(gè)串聯(lián)或并聯(lián)進(jìn)行使用，產(chǎn)品批量性能差異大，質(zhì)量參差不齊，對(duì)于電池的電量輸出產(chǎn)生了極大的影響，顯然傳統(tǒng)制造過(guò)程中的管理模式已經(jīng)不適用于現(xiàn)代化的鋰離子電池量產(chǎn)需求。自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)與傳統(tǒng)人力工作相比，能夠有效提高工作的細(xì)致程度、精準(zhǔn)程度以及工作效率，降低出錯(cuò)率[3]。因此，在新能源鋰離子電池行業(yè)全鏈路生產(chǎn)過(guò)程中創(chuàng)建“數(shù)智化工廠”，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)化，***化生產(chǎn)成為行業(yè)發(fā)展的必然之路。

鋰離子電池的生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，但除疊片工藝和卷繞工藝相差較大之外，不同廠家的主要工藝大體相同[4]。整個(gè)鋰離子電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要包含電池組裝階段的原材料、結(jié)構(gòu)件、極卷自動(dòng)化物流系統(tǒng)，電池測(cè)試階段的常溫靜置、高溫靜置、分容、分選、化成等工序的自動(dòng)化物流系統(tǒng)（詳見(jiàn)圖1），電池組裝階段的成品自動(dòng)化物流系統(tǒng)；根據(jù)生產(chǎn)組織需求可采用建立原料庫(kù)、極卷庫(kù)、結(jié)構(gòu)件庫(kù)、干燥緩存庫(kù)、高溫陳化庫(kù)、常溫陳化庫(kù)、高溫老化庫(kù)、自放電庫(kù)、定容分選和成品庫(kù)的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)匹配及過(guò)程的自動(dòng)化控制。本文通過(guò)對(duì)鋰離子電池生產(chǎn)工藝的深入研究，結(jié)合鋰離子電池生產(chǎn)制造工藝，形成從原材料、中間過(guò)程到成品之間的自動(dòng)化物流系統(tǒng)性全鏈路解決方案。

圖 1 鋰離子電池生產(chǎn)工藝全鏈路

鋰離子電池生產(chǎn)原材料主要有 銅箔、鋁箔以及輔助粉料等。銅箔、鋁箔入庫(kù)前是自帶木箱，輔助粉料為袋裝形式，入庫(kù)時(shí)直接放置于原材料轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備系統(tǒng)的托盤(pán)上。原材料物流系統(tǒng)主要由橫梁式貨架系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、托盤(pán)以及穿梭車(chē)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、提升系統(tǒng)以及AGV搬運(yùn)系統(tǒng)、桁架機(jī)械臂等構(gòu)成。原材料立體倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)毗鄰加工區(qū)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)原材料的自動(dòng)化輸送、柔性化搬運(yùn)，生產(chǎn)與倉(cāng)儲(chǔ)信息的實(shí)時(shí)聯(lián)通，極大地提高了原材料的數(shù)字化管理水平和智能化配送效率。

1.存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)

托盤(pán)尺寸：1200×1200×150mm；實(shí)托盤(pán)尺寸：1200×1200×1100mm（如圖2）；實(shí)托盤(pán)重量：≤1000kg。

圖 2 原材料實(shí)托盤(pán)示意圖

2.自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)流程

原材料物流系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)流程如圖3。

圖 3 原材料轉(zhuǎn)運(yùn)流程

3.流程布局

原材料物流系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)流程布局如圖3、圖4、圖5、圖6。

圖 4 一樓原材料出入庫(kù)流程

圖 5 一樓箔材出入庫(kù)流程

圖 6 二樓粉料出入庫(kù)流程

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4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）貨架存儲(chǔ)區(qū)

區(qū)域功能：完成空托盤(pán)和實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、管理。

主要設(shè)備：堆垛機(jī)、組合橫梁式貨架。

（2）負(fù)極端出入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成銅箔、負(fù)極其他原材料的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)和廢料的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降臺(tái)、行吊、鋼平臺(tái)等。

（3）正極端出入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成鋁箔、正極其他原材料的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)和廢料的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降臺(tái)、行吊、鋼平臺(tái)等。

（4）出入庫(kù)作業(yè)區(qū)

區(qū)域功能：完成原材料入庫(kù)前組盤(pán)、地面暫存、錄入入庫(kù)物資信息，托盤(pán)條碼信息掃描，空托盤(pán)出庫(kù)等作業(yè)。

主要設(shè)備：鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、無(wú)線手持終端、叉車(chē)等。

（5）其他輔助區(qū)

包括中央控制室、人工作業(yè)區(qū)、人員通道等。

電芯是組成電池的核心組件，一般不直接使用。單個(gè)電芯含有正、負(fù)極的電化學(xué)電芯。電芯轉(zhuǎn)運(yùn)物流系統(tǒng)主要由上下層倍速鏈輸送系統(tǒng)構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)電芯和空夾具的自動(dòng)輸送和供給，極大地提高了電芯轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)間的自動(dòng)化水平和供給效率。

1.物料單元設(shè)計(jì)

A型號(hào)電芯尺寸：12×130×200mm，重量≤1kg（如圖7）；B型號(hào)電芯尺寸：11×140×100mm，重量≤1kg；電芯夾具尺寸：300×300×250mm，重量：≤10kg（如圖8）。

圖 7 電芯三維效果圖

圖 8 電芯(帶夾具)三維效果圖

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2.轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

電芯自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)流程如圖9。

圖 9 電芯轉(zhuǎn)運(yùn)流程

3.流程布局

電芯轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)流程布局如圖10。

圖10 電芯轉(zhuǎn)運(yùn)線示意圖

4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）A型電芯輸送區(qū)

區(qū)域功能：完成A型電芯實(shí)托盤(pán)和后續(xù)工段產(chǎn)生的空托盤(pán)的自動(dòng)輸送、傳遞。

主要設(shè)備：倍速鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降輸送機(jī)。

（2）B型電芯輸送區(qū)

區(qū)域功能：完成B型電芯實(shí)托盤(pán)和后續(xù)工段產(chǎn)生的空托盤(pán)的自動(dòng)輸送、傳遞。

主要設(shè)備：倍速鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降輸送機(jī)。

極卷是鋰離子電池生產(chǎn)過(guò)程中半成品，一般是原材料銅鋁箔經(jīng)過(guò)分條后的產(chǎn)物。卷物流系統(tǒng)主要由橫梁式貨架系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、極卷定制托盤(pán)以及輸送系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等構(gòu)成。極卷立體倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)與加工區(qū)合并，倉(cāng)儲(chǔ)以線邊庫(kù)的方式存在，通過(guò)實(shí)現(xiàn)極卷的自動(dòng)化輸送、搬運(yùn)、配送上線、生產(chǎn)與倉(cāng)儲(chǔ)緊密連接，達(dá)到了智能車(chē)間一體化的生產(chǎn)模式。

1.存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)

（1）一次分條后

實(shí)托盤(pán)尺寸：700×700×820mm（如圖11）；實(shí)托盤(pán)重量：≤300kg（含托盤(pán)）。

圖11 極卷示意圖

 （2）二次分條后

實(shí)托盤(pán)尺寸：450×700×820mm（如圖12）；實(shí)托盤(pán)重量：≤150kg（含托盤(pán)）。

圖11 極卷示意圖

2.自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)流程

（1）一次分條后極卷轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

一次分條后極卷轉(zhuǎn)流程如圖13。

圖13 極卷轉(zhuǎn)運(yùn)流程圖

（2）二次分條后極卷轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

二次分條后極卷轉(zhuǎn)流程如圖14。

圖14 極卷轉(zhuǎn)運(yùn)流程圖

3.流程布局

極卷物流系統(tǒng)布局如圖15、圖16。

圖15 極卷暫存庫(kù)及輸送系統(tǒng)

圖16 極卷輸送至制片車(chē)間

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4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）貨架存儲(chǔ)區(qū)

區(qū)域功能：完成空托盤(pán)和實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、管理。

主要設(shè)備：堆垛機(jī)、組合橫梁式貨架。

（2）負(fù)極卷入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成負(fù)極卷實(shí)托盤(pán)的入庫(kù)，空托盤(pán)出庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（3）正極卷入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成正極卷的入庫(kù)，空托盤(pán)出庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（4）正負(fù)極卷出庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：完成正、負(fù)極卷的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)和物料樓層間傳遞等作業(yè)。

主要設(shè)備：鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降輸送機(jī)、提升機(jī)等。

（5）其他輔助區(qū)

包括中央控制室、人工作業(yè)區(qū)等。

干燥前電池輸送物流系統(tǒng)主要用于電池干燥工藝前的緩存、自動(dòng)輸送和供給下一工序的自動(dòng)供給。系統(tǒng)主要由牛腿式貨架系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、電池托盤(pán)以及輸送系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等構(gòu)成。干燥前電池倉(cāng)儲(chǔ)以線邊庫(kù)的方式存在，上連電池生產(chǎn)，下達(dá)注液工序，通過(guò)自動(dòng)化輸送、存儲(chǔ)、配送，有效的銜接了產(chǎn)儲(chǔ)系統(tǒng)，極大提升了倉(cāng)儲(chǔ)效率和信息化水平。

1.物料單元設(shè)計(jì)

池實(shí)托盤(pán)尺寸：1000×450×250mm（如圖17）；電池實(shí)托盤(pán)重量：≤150kg。

圖17 電池托盤(pán)三維效果圖

2.轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

干燥前電池轉(zhuǎn)運(yùn)流程如圖18。

圖18 電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)流程

3.流程布局

干燥前電池輸送物流系統(tǒng)布局如圖19。

圖19 干燥前電池緩存輸送系統(tǒng)

4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）貨架存儲(chǔ)區(qū)

區(qū)域功能：完成空托盤(pán)和實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、管理。

主要設(shè)備：堆垛機(jī)、牛腿式貨架。

（2）實(shí)托盤(pán)入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完裝配后的電池實(shí)托盤(pán)入庫(kù)，空托盤(pán)出庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、倍速鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降臺(tái)等。

（3）A型電池出庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成A型電池實(shí)托盤(pán)的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：提升機(jī)、倍速鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（4）B型電池出庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成A型電池實(shí)托盤(pán)的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：提升機(jī)、倍速鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（5）其他輔助區(qū)

包括中央控制室、人員通道等。

注液-化成前電池輸送物流系統(tǒng)主要用于電池注液-化成工藝前的自動(dòng)輸送和下一工序的自動(dòng)物料供給。系統(tǒng)主要由倍速鏈輸送系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等構(gòu)成。通過(guò)倍速鏈輸送系統(tǒng)完成了兩道工序間電池托盤(pán)和空托盤(pán)的有序、自動(dòng)供給，提高了車(chē)間的自動(dòng)化水平。

1.物料單元設(shè)計(jì)

電池實(shí)托盤(pán)尺寸：800×450×250mm（如圖20）；電池實(shí)托盤(pán)重量：≤150kg。

圖20 電池托盤(pán)三維效果圖

2.轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

注液-化成前電池轉(zhuǎn)運(yùn)流程如圖21。

圖21 電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)流程

3.流程布局

注液-化成前電池轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)流程布局如圖22。

圖22 注液-化成前輸送系統(tǒng)

4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）實(shí)托盤(pán)輸送線

區(qū)域功能：主要完成注液后電池實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)輸送、傳遞。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（2）空托盤(pán)輸送線

區(qū)域功能：主要完成注液后電池中轉(zhuǎn)后空托盤(pán)的自動(dòng)輸送、傳遞。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（3）其他輔助區(qū)

包括中央控制室、人員通道等。

鋰離子電池生產(chǎn)過(guò)程中除銅箔、鋁箔入等主材料外，還有隔膜、支架等結(jié)構(gòu)件。結(jié)構(gòu)件物流系統(tǒng)主要由橫梁式貨架系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、定制托盤(pán)以及輸送系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等構(gòu)成，可以完成結(jié)構(gòu)件的自動(dòng)化存儲(chǔ)、出入庫(kù)以及車(chē)間配送，提升車(chē)間信息化與數(shù)字化管理水平的同時(shí)，節(jié)約了庫(kù)房面積，減少了作業(yè)人員數(shù)量，提高了配送效率和智能化水平。

1.物料單元設(shè)計(jì)

實(shí)托盤(pán)尺寸：1300×800×840mm（如圖23）；實(shí)托盤(pán)重量：≤200kg。

圖23 結(jié)構(gòu)件托盤(pán)三維效果圖

2.轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)流程如圖24。

圖24 結(jié)構(gòu)件托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)流程

3.流程布局

結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)流程布局如圖25。

圖25 結(jié)構(gòu)件庫(kù)

4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）貨架存儲(chǔ)區(qū)

區(qū)域功能：完成空托盤(pán)和實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、管理。

主要設(shè)備：堆垛機(jī)、組合橫梁式貨架。

（2）結(jié)構(gòu)件、隔膜入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完結(jié)構(gòu)件、隔膜等材料的入庫(kù)，空托盤(pán)出庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（3）A型電池結(jié)構(gòu)件、隔膜出庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成A型電池結(jié)構(gòu)件、隔膜等材料的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（4）B型電池結(jié)構(gòu)件、隔膜出庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成B型電池結(jié)構(gòu)件、隔膜等材料的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。

（5）其他輔助區(qū)

包括中央控制室、人工作業(yè)區(qū)、人員通道等。

組裝后的電池要進(jìn)行靜置工藝，主要目的是電池內(nèi)部極片與電解液可以充分接觸，使極片完全浸潤(rùn)，以便后期電池才會(huì)發(fā)揮出良好的電性能，電池組中單體電池的一致性也會(huì)變好。常溫靜置電池物流系統(tǒng)主要由牛腿式貨架系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、電池托盤(pán)以及機(jī)器人系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)等構(gòu)成。通過(guò)常溫靜置電池立體倉(cāng)庫(kù)貫通整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間，實(shí)現(xiàn)電池物料進(jìn)出的自動(dòng)化、智能化和信息化，倉(cāng)庫(kù)管理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)軟件數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接，工作效率與傳統(tǒng)作業(yè)模式相比得到了極大提升。

1.物料單元設(shè)計(jì)

實(shí)托盤(pán)尺寸：1000×450×250mm（如圖26）；實(shí)托盤(pán)重量：≤150kg。

圖26 電池托盤(pán)三維效果圖

2.轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)流程如圖27。

圖27 電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)流程

3.流程布局

常溫靜置電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)流程布局如圖28。

圖28 常溫靜置庫(kù)

4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）貨架存儲(chǔ)區(qū)

區(qū)域功能：完成空托盤(pán)和實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、管理。

主要設(shè)備：堆垛機(jī)、牛腿式貨架。

（2）機(jī)器人組盤(pán)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成貼膜后的電池條碼的自動(dòng)掃描、托盤(pán)條碼的自動(dòng)掃描以及電池的自動(dòng)組盤(pán)，空托盤(pán)、以及碼盤(pán)后實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、組盤(pán)機(jī)器人、條碼識(shí)別器等。

（3）實(shí)托盤(pán)入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成貼膜后的電池實(shí)托盤(pán)入庫(kù)。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降臺(tái)等。

（4）電池出庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成電池出庫(kù)OCV檢測(cè)、不合格電池自動(dòng)NG處理、實(shí)托盤(pán)的出庫(kù)，空托盤(pán)入庫(kù)的自動(dòng)輸送。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降臺(tái)、NG機(jī)器人等。

（5）其他輔助區(qū)

包括中央控制室、人員通道等。

組裝后的成品電池物流系統(tǒng)主要由牛腿式貨架系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、電池托盤(pán)以及輸送系統(tǒng)等構(gòu)成。系統(tǒng)采用昆船自主研發(fā)軟件平臺(tái)對(duì)多種自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行智能調(diào)度，并打通了生產(chǎn)和倉(cāng)庫(kù)環(huán)節(jié)的信息互通，實(shí)現(xiàn)了成品電池由生產(chǎn)到庫(kù)區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)全鏈路的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)化搬運(yùn)和智能化控制。

1.物料單元設(shè)計(jì)

實(shí)托盤(pán)尺寸：1000×450×250mm（如圖29）；實(shí)托盤(pán)重量：≤150kg。

圖29 電池托盤(pán)三維效果圖

2.轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作流程

成品電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)流程如圖30。

圖30 電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)流程

3.流程布局

成品電池托盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)流程布局如圖31。

圖31 庫(kù)房電池轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備

4.工藝布局設(shè)計(jì)

（1）貨架存儲(chǔ)區(qū)

區(qū)域功能：完成空托盤(pán)和實(shí)托盤(pán)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、管理。

主要設(shè)備：堆垛機(jī)、牛腿式貨架。

（2）實(shí)托盤(pán)入庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成分選后的電池實(shí)托盤(pán)入庫(kù)、空托盤(pán)出庫(kù)等自動(dòng)輸送作業(yè)。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降臺(tái)等。

（3）電池出庫(kù)區(qū)

區(qū)域功能：主要完成電池實(shí)托盤(pán)出庫(kù)，完成單體交付或者給模塊組裝間供料，發(fā)貨產(chǎn)生空托盤(pán)入庫(kù)的自動(dòng)輸送等。

主要設(shè)備：升降輸送機(jī)、提升機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、升降臺(tái)等。

（4）其他輔助區(qū)

包括中央控制室、人員通道等。

1.長(zhǎng)距離經(jīng)濟(jì)性輸送技術(shù)

由于鋰離子電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，需要采用專(zhuān)用的托盤(pán)承載，且流程復(fù)雜需要到不同的工序完成相應(yīng)的加工動(dòng)作，根據(jù)測(cè)算結(jié)果，多點(diǎn)生產(chǎn)工序覆蓋的通過(guò)性輸送段距離累計(jì)達(dá)1km。通過(guò)研究比對(duì)，采用倍速鏈輸送系統(tǒng)，對(duì)于特征控制節(jié)點(diǎn)采用氣動(dòng)止擋的控制方式，從而采用增加單體設(shè)備長(zhǎng)度，減少控制點(diǎn)位和驅(qū)動(dòng)數(shù)量的方式，優(yōu)化設(shè)備維修性能，降低設(shè)備投入成本。采用超長(zhǎng)輸送設(shè)備控制技術(shù)后，輸送設(shè)備長(zhǎng)度可達(dá)25m。

2.多類(lèi)型設(shè)備集成管理技術(shù)

系統(tǒng)涉及的設(shè)備種類(lèi)較多，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)節(jié)拍銜接緊密。其中還涉及部分電池專(zhuān)用設(shè)備的特殊接口，信息流交互頻繁，控制復(fù)雜。為體現(xiàn)流程的簡(jiǎn)潔性，輸送設(shè)備全部由統(tǒng)一電控系統(tǒng)完成控制及相應(yīng)的接口連鎖。從技術(shù)層面做了相應(yīng)的故障及堵塞預(yù)警信號(hào)協(xié)議，以提高系統(tǒng)在多類(lèi)型設(shè)備集成下的穩(wěn)定運(yùn)行性能。

3.連續(xù)生產(chǎn)故障停機(jī)應(yīng)急處理技術(shù)

對(duì)于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采用多流程多流向應(yīng)對(duì)方案，在成品庫(kù)為確保物料出庫(kù)發(fā)貨的可靠性，采用了轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)技術(shù)。倍速鏈輸送系統(tǒng)中為避免上下游設(shè)備故障造成物料堵塞，設(shè)計(jì)了應(yīng)急處理站臺(tái)，通過(guò)人工干預(yù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。生產(chǎn)線裝配工位，正常情況下由AGV完成相應(yīng)的物料搬運(yùn)，當(dāng)系統(tǒng)癱瘓或處于異常情況時(shí)，也可通過(guò)人工叉車(chē)搬運(yùn)，確保系統(tǒng)不因物流系統(tǒng)故障而導(dǎo)致產(chǎn)線缺料停機(jī)。

4.先進(jìn)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)

調(diào)度核心和信息存儲(chǔ)處理中心，運(yùn)行于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境之上，上聯(lián)企業(yè)信息管理系統(tǒng)，下聯(lián)工業(yè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。以集成技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)物流指令快速、準(zhǔn)確的執(zhí)行及物流信息的收集、處理、傳送和存儲(chǔ)，并作出正確的決策以協(xié)調(diào)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，保障各種物料準(zhǔn)確調(diào)度、及時(shí)輸送，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流信息的收集、存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)、管理一體化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)物料高效有序的流動(dòng)和科學(xué)管理以滿(mǎn)足企業(yè)物流自動(dòng)化的需要，為上層信息管理系統(tǒng)提供所需的物流信息。

本文系統(tǒng)性總結(jié)了鋰離子電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)行及業(yè)務(wù)要求的工藝流程，并根據(jù)貨物類(lèi)型采用標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)、專(zhuān)用轉(zhuǎn)運(yùn)架、專(zhuān)用托盤(pán)等多種輸送載具，并結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、自動(dòng)完成貨物的存儲(chǔ)、輸送以及搬運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池生產(chǎn)全鏈路的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化和信息化，有效地銜接了鋰離子電池全過(guò)程中的儲(chǔ)、產(chǎn)、運(yùn)工藝，開(kāi)創(chuàng)了全新的工藝?yán)砟?，提高了鋰離子電池自動(dòng)化生產(chǎn)能力，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，為新能源鋰電企業(yè)的生產(chǎn)指揮和決策提供有效依據(jù)，為國(guó)家新能源行業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持和保障。

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