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新能源行业-锂电池智能物流产线
一、项目背景
客户需求:某头部锂电池制造商需建设智能物流产线,满足以下需求:
生产要求:覆盖电芯制造、模组组装、电池包集成全流程,支持卷料(直径50-300mm)、电芯(尺寸50×30×10mm)、模组(500×300×100mm)混合流转;
效率目标:日均产能20万支电芯,峰值吞吐量50万支/天;
合规要求:防静电(表面电阻≤1×10⁵Ω)、防爆(氧气浓度≤1%)、洁净度(ISO 7级),符合ISO 9001及UL安全标准;
成本优化:降低人工依赖,减少货损率至0.05%以下。
二、技术方案
1. 核心设备与系统
模块 | 技术组成 | 功能说明 |
---|---|---|
AGV搬运机器人 | 激光导航AGV+3D避障,负载能力500kg,速度1.2m/s,配备真空吸附装置 | 跨区域转运电芯、模组及成品,避让行人及障碍物,防静电涂层车身。 |
智能穿梭车系统 | 四向穿梭车+伺服电机,载重1吨,速度3m/s,激光导航精度±0.1mm | 电芯、模组在产线间高效流转,适配狭窄巷道(宽度1.2m)。 |
堆垛机系统 | 双立柱堆垛机+变频电机,载重5吨,速度0.8m/s,激光导航精度±0.5mm | 支持高层货架(高度20米)存储模组及成品,动态调整货位。 |
智能仓储系统 | 贯通式货架+可调层板,货架内嵌RFID标签+温湿度传感器+防静电涂层 | 按生产阶段(原材料/半成品/成品)分类存储,支持先进先出(FIFO)。 |
恒温恒湿产线 | 制冷机组+氮气循环系统,温湿度独立控制(温度20-25℃,湿度≤20%) | 电芯干燥、封装等关键工序环境控制,湿度波动≤±1%。 |
WMS/WCS系统 | 集成生产数据(如电芯批次、良率)+动态物流调度 | 按订单需求优化生产节拍,实时监控设备状态及库存。 |
2. 核心场景与流程
1. 电芯生产物流
原材料入库:AGV将正极材料(铝箔卷)、负极材料(铜箔卷)搬运至干燥间,温湿度传感器联动除湿系统;
电芯制造:AGV将涂布后的极片转运至叠片机,机械臂精准叠片(精度±0.1mm);
电芯分拣:视觉检测系统剔除不良品,合格电芯由穿梭车码垛至缓存货架。
2. 模组组装物流
模组集成:AGV将电芯按预设序列搬运至模组线,机器人焊接连接片;
模组测试:AGV将测试合格的模组搬运至恒温区(温度25℃±1℃),静置老化;
成品存储:模组经终检后,堆垛机存入高层货架,等待电池包集成。
三、技术亮点
防静电与防爆设计:
AGV及穿梭车车身采用导电轮胎(表面电阻≤1×10⁵Ω),物流通道铺设防静电环氧地坪;
电池包存储区配置惰性气体保护(氮气浓度≥99.99%),氧浓度传感器实时报警。
高精度环境控制:
电芯干燥间配置FFU层流送风系统(洁净度ISO 5级),露点温度≤-40℃;
模组老化区采用热风循环系统,温度均匀性±0.5℃。
柔性化生产调度:
WMS支持动态调整生产计划(如紧急订单插入),设备切换时间<10分钟;
AGV路径规划算法优化,多机协作效率提升30%。
四、实施效果
指标 | 传统锂电池产线 | 智能物流产线 | 提升效果 |
---|---|---|---|
生产效率 | 5万支/天 | 20万支/天 | ↑300% |
货损率 | 0.5% | 0.05% | ↓90% |
人工成本 | 200人/班次 | 50人/班次 | 人工成本↓75% |
设备利用率 | 60% | 95% | ↑58% |
订单交付周期 | 7天 | 2天 | ↓71% |
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2025-04-04新能源行业-锂电池智能物流产线