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光伏行業(yè)6大典型AGV/AMR應用案例賞析

日期:2022-09-14     來源:新戰(zhàn)略    作者:新戰(zhàn)略    瀏覽:1398    
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核心提示:光伏頭部企業(yè)的物流自動化探索。
 一、海康機器人-光伏龍頭企業(yè)電池環(huán)節(jié)自動化轉(zhuǎn)運項目

1、項目基本描述

在生產(chǎn)環(huán)節(jié),電池片工廠作為全產(chǎn)業(yè)鏈核心工藝,標準化與自動化程度一直遙遙領先。

該項目工廠作為最早一批在內(nèi)物流及倉儲環(huán)節(jié)進行自動化、智能化改造的樣板,在全生產(chǎn)環(huán)節(jié)一度成為行業(yè)內(nèi)標桿案例。引入??禉C器人潛伏AMR后,實現(xiàn)從發(fā)料至下線,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,實現(xiàn)硅料、硅片安全高效的自動化轉(zhuǎn)運。


圖:??禉C器人AMR用于某光伏企業(yè)電池片轉(zhuǎn)運
2、項目創(chuàng)新性
①投入使用80+臺潛伏AMR,支持120萬片日產(chǎn)能
電池生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)空間適中,標準化程度高,規(guī)模較大。在傳統(tǒng)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、同步時效性上對用戶有一定困難及挑戰(zhàn)。項目組持續(xù)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(tǒng)接手簡化人員管理,在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)時效性、穩(wěn)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(jié)
本項目率先使用基于激光SLAM導航方式的移動機器人,并在光伏電池片生產(chǎn)環(huán)節(jié)規(guī)模化應用,進一步強化了生產(chǎn)柔性,提高了生產(chǎn)效率,再度成為業(yè)內(nèi)標桿。同時順應行業(yè)技術快速迭代,對投資回報率要求高等特點,海康機器人領先的技術配置滿足用戶在長期企業(yè)規(guī)劃發(fā)展上的訴求,與行業(yè)發(fā)展保持戰(zhàn)略一致。
③支持動態(tài)繞障、動態(tài)進貨架、弧線轉(zhuǎn)彎等應用,靈活適配生產(chǎn)需求。
生產(chǎn)效率進一步提高的同時,保障了人車混行時的安全生產(chǎn),??禉C器人在機器人單體智能上實現(xiàn)了場景理解、障礙探測、抗干擾、動態(tài)繞障、魯棒控制、弧線作業(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。同時在機器人集群群體作業(yè)上也展現(xiàn)出了冷熱度監(jiān)測、實時優(yōu)化作業(yè)流程、自主學習等群體智能,以進一步提高機器人在真實環(huán)境作業(yè)中的適配性。
④高精度對接,對接成功率99.8%
“機器人+貨架”配合作業(yè),與各環(huán)節(jié)生產(chǎn)設備實時高效對接,在高精度機械耦合作業(yè)的同時,系統(tǒng)層面上也密切交互,達成了高對接成功率,以及穩(wěn)定工廠生產(chǎn)節(jié)拍的作用,對比傳統(tǒng)人工作業(yè),實現(xiàn)各環(huán)節(jié)上下料平順對接,生產(chǎn)節(jié)奏較為線性可控。
⑤37天完成產(chǎn)能爬坡
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,在不影響生產(chǎn)作業(yè)的情況下,快速平順實現(xiàn)對接上線作業(yè)。
⑥行業(yè)新車型定制
實際生產(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現(xiàn)定制開發(fā),方能適配現(xiàn)場方案,匹配工廠生產(chǎn)中的繁瑣需求。
3、行業(yè)影響力
①順應政策發(fā)展,打造行業(yè)典范
在國家“雙碳”政策引導下,光伏行業(yè)市場需求應運增加,在多維度因素驅(qū)動下我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速,產(chǎn)業(yè)規(guī)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)、管理上打造先進案例,同時在行業(yè)交流學習上塑造良好典范。
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(xiàn)出技術快速迭代的現(xiàn)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實現(xiàn)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。海康機器人將移動機器人及機器視覺技術靈活適配,在各項目中規(guī)模化應用,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)場景,與合作伙伴配合,助力打造光伏行業(yè)智能工廠全新的形態(tài)和模式。
二、快倉智能-某太陽能電池企業(yè)自動化搬運項目
1、項目基本描述
某新能源產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)深度切入太陽能發(fā)電核心產(chǎn)品的技術研發(fā)、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),是全球領先的晶硅太陽能電池企業(yè),2021年部署上線的機器人搬運項目是應用于光伏行業(yè)無塵車間,項目搬運機器人總數(shù)32臺,使用的是快倉麒麟H60A機型,是國內(nèi)少數(shù)的HJT工藝車間的智能搬運項目,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某太陽能電池企業(yè)生產(chǎn)車間應用

2、項目創(chuàng)新性
SLAM導航定位技術:全場使用SLAM導航,純輪廓定位技術,通過反光板作為末端引導參照物完成高精度對接;
場地潔凈技術:機器人搬運使用無痕輪,并且通過定時讓機器人前往洗輪機內(nèi)洗輪,保證無塵車間清潔度;
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題,機器人能夠快速恢復;
大數(shù)據(jù)預測任務提前調(diào)度能力:對于搬運時效嚴格的作業(yè)任務,通過大數(shù)據(jù)平臺分析歷史數(shù)據(jù),提前將車輛調(diào)度至等候區(qū)域;
局部區(qū)域交控管控能力:在狹小空間或流量較大區(qū)域,使用算法對區(qū)域內(nèi)機器人行徑路線進行整體性的提前規(guī)劃。
3、行業(yè)影響力
該項目是典型的制造業(yè)搬運場景,通過用機器人代替過去人工搬運的方式,在降低搬運風險提高搬運效率的同時,實現(xiàn)整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)無人化。
三、藍芯科技-某光伏企業(yè)電池片智能上下料和轉(zhuǎn)運
1、項目基本描述
在部署物流機器人方案前,該企業(yè)的電池片上下料和轉(zhuǎn)運工作全部依靠人工完成。不同工序車間之間距離較長,人工搬運費時費力,且易出現(xiàn)搬運不及時,導致線尾貨物堆積現(xiàn)象。企業(yè)希望提升車間物流智能化水平,通過部署智能搬運機器人替換原來的人工作業(yè),實現(xiàn)高頻高效運輸和自動上下料,保障整個生產(chǎn)進度。

圖:藍芯科技移動機器人某光伏企業(yè)車間應用
2、項目創(chuàng)新性
項目難點: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(tǒng)避障方案易形成盲區(qū)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:機器人搭載藍芯LX-MRDVS(移動機器人深度視覺系統(tǒng)):1)通過3D視覺避障相機(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3D視覺對接相機(集成定位算法)提高機器人與生產(chǎn)設備的對接精度,經(jīng)過算法優(yōu)化,對接精度可達到±1mm。
3、行業(yè)影響力

助力光伏行業(yè)智能化、數(shù)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(nèi)首個5G光伏生產(chǎn)車間智能柔性物流,為助于5G的工業(yè)推廣應用。

四、斯坦德-某光伏企業(yè)加工車間工藝流程搬運項目
1、項目基本描述
使用AMR配合上層系統(tǒng),實現(xiàn)整廠從發(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,正膜到激光開槽的全自動搬運流程。
車間面積:14000㎡
面臨挑戰(zhàn):由于貨架皮帶無動力,需要機臺對接后齒輪傳動提供動力,對接精度非常高;生產(chǎn)工序節(jié)拍緊湊,AMR 搬運能要求非常高。

圖:斯坦德AMR某光伏企業(yè)加工車間應用
2、項目創(chuàng)新性
實現(xiàn)了整個車間全流程工藝的無人化運輸及自動上下料,替代110人。
3、行業(yè)影響力
減員增效:人力節(jié)省約82%,產(chǎn)能提升60%,直接減少員工110人(白夜班);
配送及時率:降低配送延時25%,設備利用率上升8%;
任務計劃:由BEICHEN系統(tǒng)優(yōu)化所有任務,提高AGV和生產(chǎn)設備利用率;
信息透明度:實現(xiàn)物料生產(chǎn)的全廠跟蹤、信息批次追溯、車間看板等功能。
五、迦智科技-光伏工廠1700°C硅原料智能周轉(zhuǎn)項目
1、項目基本描述
用戶是國內(nèi)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,研發(fā)產(chǎn)品,引領光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
本次項目,用戶通過引入迦智科技涵蓋數(shù)十臺迦智全向AMR車隊和機器人調(diào)度管理系統(tǒng)CLOUDIA、物料管理系統(tǒng)MCS等在內(nèi)的整套智造物流解決方案,實現(xiàn)了1700度高溫的硅原料(毛棒)從2F拉晶爐到1F切斷機的自動轉(zhuǎn)運和暫存、上下料作業(yè)。

圖表:迦智科技AMR光伏車間應用
2、項目創(chuàng)新性
確保大尺寸毛坯棒料的運輸安全與效率——長約6m、近1t重的大重型毛棒,快速響應生產(chǎn)節(jié)拍要求,在相關工序間自主平穩(wěn)、安全、準確轉(zhuǎn)運;
精準上下料,實現(xiàn)生產(chǎn)工序的智能接駁——±5mm的到點精度和精確到點角度,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;
適應現(xiàn)場復雜多樣作業(yè)環(huán)境——項目現(xiàn)場,自主跨樓層搬運和上下料;廠區(qū)內(nèi)人員流動,且有部分為窄通道環(huán)境;
支持不同品牌AGV、AMR綜合調(diào)度——高效動態(tài)交管,確保廠區(qū)內(nèi)部物流安全;
精益物流線邊庫管理——可視化智能庫位管理系統(tǒng),使在途物料、AMR狀態(tài)等信息一目了然;
“5G+AMR”的示范應用——鏈接不同場景,實時數(shù)據(jù)互通。
3、行業(yè)影響力
①AMR車隊每天搬運數(shù)百趟,大幅提高廠內(nèi)物流配送效率;
②提升產(chǎn)線柔性,實現(xiàn)硅棒過程物料周轉(zhuǎn)全流程數(shù)字化可追溯;
③降低人工成本,提高車間物流準確率和效率;
④提高線邊庫利用效率,減少線邊庫存;
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
1、項目基本描述
在晶澳曲靖基地,依托中國電信5G定制網(wǎng),下沉UPF至園區(qū),確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)不出園,為硅片生產(chǎn)提供高帶寬、低時延、高可靠性的業(yè)務保障。
同時,根據(jù)車間的生產(chǎn)節(jié)奏和生產(chǎn)場所特點,在運送硅料和回收空桶等關鍵環(huán)節(jié),規(guī)模使用5G工業(yè)自然導航AGV,與MES聯(lián)動,協(xié)同生產(chǎn),提升生產(chǎn)效率。實現(xiàn)了全天24小時運行,承擔了95%以上的送料和回收空桶任務,切實打造高效、實用、智能的物流體系,解決企業(yè)人員流動大,招工困難、人力成本高等痛點,助力晶澳曲靖基地實現(xiàn)機器換人、制造升級!

圖:中興通訊AGV晶澳車間應用
2、項目創(chuàng)新性
①首創(chuàng)牽引掛接方案,實現(xiàn)自動對接、脫鉤動作,實現(xiàn)桶裝硅料料的全智能化轉(zhuǎn)運;
根據(jù)車間運輸物料的尺寸和特點,創(chuàng)新性的提出了牽引對接方案,通過車體與料車加裝牽引件,充分利用機巧設計,實現(xiàn)自動牽引對接與脫鉤,無需額外動力或外力輔助,已申請相關技術專利。
②利用5G高帶寬、低時延、高可靠優(yōu)勢,保障業(yè)務穩(wěn)定運行
通過AGV車體內(nèi)置中興5G模組,實現(xiàn)5G網(wǎng)絡通訊。充分利用5G網(wǎng)絡的高帶寬、低時延、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(qū),確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)不出園,為硅片生產(chǎn)提供業(yè)務保障。
③多重安全防護、送料二次校準,確保物料配送安全可靠
通過對曲靖基地實際工勘發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場配送的物料較高,且生產(chǎn)環(huán)境存在部分高空障礙物,普通的AGV存在視覺檢測盲區(qū)。同時,在物料配送時,由于有人工環(huán)節(jié)的介入,可能導致物料配送錯誤,造成生產(chǎn)安全事故。針對這兩個問題,中興AGV技術團隊給出了高空障礙物檢測和送料二次校驗方案,通過在車體上安裝相應傳感器,實現(xiàn)了檢測盲區(qū)補盲和送料二次校驗,確保了配送的安全、可靠。
3、行業(yè)影響力
①晶澳太陽能是業(yè)內(nèi)領先的新能源光伏上市公司,在全球擁有12個生產(chǎn)基地,在海外擁有13個銷售公司,產(chǎn)品足跡遍布135個國家和地區(qū)。在晶澳的試點成功具有示范作用。
②“雙碳”背景下,為新能源企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供參考依據(jù):打造5G+智能工廠行業(yè)標桿,助力曲靖打造“世界光伏之都”核心區(qū)。
③企業(yè)產(chǎn)能擴大,通過機器換人,解決勞動力市場招工難問題,助力企業(yè)降本增效。
 
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