一、海康機(jī)器人-光伏龍頭企業(yè)電池環(huán)節(jié)自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn)項(xiàng)目
1、項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)化與自動(dòng)化程度一直遙遙領(lǐng)先。
該項(xiàng)目工廠作為最早一批在內(nèi)物流及倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)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(biāo)桿案例。引入海康機(jī)器人潛伏AMR后,實(shí)現(xiàn)從發(fā)料至下線,及生產(chǎn)中制絨、擴(kuò)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(yùn),實(shí)現(xiàn)硅料、硅片安全高效的自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn)。
圖:海康機(jī)器人AMR用于某光伏企業(yè)電池片轉(zhuǎn)運(yùn)①投入使用80+臺(tái)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)對接由人工完成,在人員、流程管理、同步時(shí)效性上對用戶有一定困難及挑戰(zhàn)。項(xiàng)目組持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝在引入海康潛伏機(jī)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(shí)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(dǎo)航方式應(yīng)用于光伏電池片生產(chǎn)環(huán)節(jié)本項(xiàng)目率先使用基于激光SLAM導(dǎo)航方式的移動(dòng)機(jī)器人,并在光伏電池片生產(chǎn)環(huán)節(jié)規(guī)模化應(yīng)用,進(jìn)一步強(qiáng)化了生產(chǎn)柔性,提高了生產(chǎn)效率,再度成為業(yè)內(nèi)標(biāo)桿。同時(shí)順應(yīng)行業(yè)技術(shù)快速迭代,對投資回報(bào)率要求高等特點(diǎn),海康機(jī)器人領(lǐng)先的技術(shù)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(dòng)態(tài)繞障、動(dòng)態(tài)進(jìn)貨架、弧線轉(zhuǎn)彎等應(yīng)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),保障了人車混行時(shí)的安全生產(chǎn),海康機(jī)器人在機(jī)器人單體智能上實(shí)現(xiàn)了場景理解、障礙探測、抗干擾、動(dòng)態(tài)繞障、魯棒控制、弧線作業(yè)等基本功能,在與生產(chǎn)設(shè)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(jī)器人集群群體作業(yè)上也展現(xiàn)出了冷熱度監(jiān)測、實(shí)時(shí)優(yōu)化作業(yè)流程、自主學(xué)習(xí)等群體智能,以進(jìn)一步提高機(jī)器人在真實(shí)環(huán)境作業(yè)中的適配性。“機(jī)器人+貨架”配合作業(yè),與各環(huán)節(jié)生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)高效對接,在高精度機(jī)械耦合作業(yè)的同時(shí),系統(tǒng)層面上也密切交互,達(dá)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(shí)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。得益于群體智能與激光SLAM導(dǎo)航方式,該項(xiàng)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(shí)現(xiàn)對接上線作業(yè)。實(shí)際生產(chǎn)中存在諸多復(fù)雜需求,需針對不同工藝和應(yīng)用,在機(jī)器人硬件層面上實(shí)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。①順應(yīng)政策發(fā)展,打造行業(yè)典范在國家“雙碳”政策引導(dǎo)下,光伏行業(yè)市場需求應(yīng)運(yùn)增加,在多維度因素驅(qū)動(dòng)下我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速,產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大。該電池項(xiàng)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(biāo)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(xí)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(shù)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(chǔ)能力來實(shí)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(jī)器人將移動(dòng)機(jī)器人及機(jī)器視覺技術(shù)靈活適配,在各項(xiàng)目中規(guī)模化應(yīng)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(dòng)化搬運(yùn)項(xiàng)目某新能源產(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(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),是全球領(lǐng)先的晶硅太陽能電池企業(yè),2021年部署上線的機(jī)器人搬運(yùn)項(xiàng)目是應(yīng)用于光伏行業(yè)無塵車間,項(xiàng)目搬運(yùn)機(jī)器人總數(shù)32臺(tái),使用的是快倉麒麟H60A機(jī)型,是國內(nèi)少數(shù)的HJT工藝車間的智能搬運(yùn)項(xiàng)目,硅片在粗拋-制絨-擴(kuò)散-PVD-CVD-絲網(wǎng)等工藝間的搬運(yùn)均使用機(jī)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(yīng)用
SLAM導(dǎo)航定位技術(shù):全場使用SLAM導(dǎo)航,純輪廓定位技術(shù),通過反光板作為末端引導(dǎo)參照物完成高精度對接;場地潔凈技術(shù):機(jī)器人搬運(yùn)使用無痕輪,并且通過定時(shí)讓機(jī)器人前往洗輪機(jī)內(nèi)洗輪,保證無塵車間清潔度;機(jī)器人自恢復(fù)能力:機(jī)器人具備自主識(shí)別恢復(fù)能力,對于非安全性或機(jī)械故障問題,機(jī)器人能夠快速恢復(fù);大數(shù)據(jù)預(yù)測任務(wù)提前調(diào)度能力:對于搬運(yùn)時(shí)效嚴(yán)格的作業(yè)任務(wù),通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)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(jī)器人行徑路線進(jìn)行整體性的提前規(guī)劃。該項(xiàng)目是典型的制造業(yè)搬運(yùn)場景,通過用機(jī)器人代替過去人工搬運(yùn)的方式,在降低搬運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)提高搬運(yùn)效率的同時(shí),實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)無人化。三、藍(lán)芯科技-某光伏企業(yè)電池片智能上下料和轉(zhuǎn)運(yùn)在部署物流機(jī)器人方案前,該企業(yè)的電池片上下料和轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且易出現(xiàn)搬運(yùn)不及時(shí),導(dǎo)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(yùn)機(jī)器人替換原來的人工作業(yè),實(shí)現(xiàn)高頻高效運(yùn)輸和自動(dòng)上下料,保障整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)度。圖:藍(lán)芯科技移動(dòng)機(jī)器人某光伏企業(yè)車間應(yīng)用項(xiàng)目難點(diǎn):行走的工人和伸出的設(shè)備屏幕對機(jī)器人作業(yè)形成干擾,傳統(tǒng)避障方案易形成盲區(qū)導(dǎo)致安全事故發(fā)生;機(jī)器人背負(fù)的料架與上料設(shè)備對接精度要求較高。項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn):機(jī)器人搭載藍(lán)芯LX-MRDVS(移動(dòng)機(jī)器人深度視覺系統(tǒng)):1)通過3D視覺避障相機(jī)(集成避障算法)識(shí)別路徑上的工人、伸出的電子屏幕,保障機(jī)器人行駛安全;2)通過3D視覺對接相機(jī)(集成定位算法)提高機(jī)器人與生產(chǎn)設(shè)備的對接精度,經(jīng)過算法優(yōu)化,對接精度可達(dá)到±1mm。
助力光伏行業(yè)智能化、數(shù)字化升級(jí),替換80%以上搬運(yùn)工人,物流效率提升100%,成功打造了國內(nèi)首個(gè)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(yīng)用。
四、斯坦德-某光伏企業(yè)加工車間工藝流程搬運(yùn)項(xiàng)目使用AMR配合上層系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)整廠從發(fā)料機(jī)到制絨,制絨到擴(kuò)散,擴(kuò)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(dòng)搬運(yùn)流程。面臨挑戰(zhàn):由于貨架皮帶無動(dòng)力,需要機(jī)臺(tái)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(jié)拍緊湊,AMR 搬運(yùn)能要求非常高。圖:斯坦德AMR某光伏企業(yè)加工車間應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)車間全流程工藝的無人化運(yùn)輸及自動(dòng)上下料,替代110人。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(shí)率:降低配送延時(shí)25%,設(shè)備利用率上升8%;任務(wù)計(jì)劃:由BEICHEN系統(tǒng)優(yōu)化所有任務(wù),提高AGV和生產(chǎn)設(shè)備利用率;信息透明度:實(shí)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(xiàng)目用戶是國內(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(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(xiàng)目,用戶通過引入迦智科技涵蓋數(shù)十臺(tái)迦智全向AMR車隊(duì)和機(jī)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(shí)現(xiàn)了1700度高溫的硅原料(毛棒)從2F拉晶爐到1F切斷機(jī)的自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和暫存、上下料作業(yè)。確保大尺寸毛坯棒料的運(yùn)輸安全與效率——長約6m、近1t重的大重型毛棒,快速響應(yīng)生產(chǎn)節(jié)拍要求,在相關(guān)工序間自主平穩(wěn)、安全、準(zhǔn)確轉(zhuǎn)運(yùn);精準(zhǔn)上下料,實(shí)現(xiàn)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(jī)械手抓取作業(yè)工序的緊密銜接,構(gòu)建高效的制造生產(chǎn)線;適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜多樣作業(yè)環(huán)境——項(xiàng)目現(xiàn)場,自主跨樓層搬運(yùn)和上下料;廠區(qū)內(nèi)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(diào)度——高效動(dòng)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(yīng)用——鏈接不同場景,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)互通。①AMR車隊(duì)每天搬運(yùn)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(shí)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(zhǔn)確率和效率;⑤降低工人工作強(qiáng)度,有效減少安全事故發(fā)生。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(shí)延、高可靠性的業(yè)務(wù)保障。同時(shí),根據(jù)車間的生產(chǎn)節(jié)奏和生產(chǎn)場所特點(diǎn),在運(yùn)送硅料和回收空桶等關(guān)鍵環(huán)節(jié),規(guī)模使用5G工業(yè)自然導(dǎo)航AGV,與MES聯(lián)動(dòng),協(xié)同生產(chǎn),提升生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)了全天24小時(shí)運(yùn)行,承擔(dān)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(xiàn)機(jī)器換人、制造升級(jí)!
①首創(chuàng)牽引掛接方案,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對接、脫鉤動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)桶裝硅料料的全智能化轉(zhuǎn)運(yùn);根據(jù)車間運(yùn)輸物料的尺寸和特點(diǎn),創(chuàng)新性的提出了牽引對接方案,通過車體與料車加裝牽引件,充分利用機(jī)巧設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)牽引對接與脫鉤,無需額外動(dòng)力或外力輔助,已申請相關(guān)技術(shù)專利。②利用5G高帶寬、低時(shí)延、高可靠優(yōu)勢,保障業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行通過AGV車體內(nèi)置中興5G模組,實(shí)現(xiàn)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(qū),確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)不出園,為硅片生產(chǎn)提供業(yè)務(wù)保障。③多重安全防護(hù)、送料二次校準(zhǔn),確保物料配送安全可靠通過對曲靖基地實(shí)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(shí),在物料配送時(shí),由于有人工環(huán)節(jié)的介入,可能導(dǎo)致物料配送錯(cuò)誤,造成生產(chǎn)安全事故。針對這兩個(gè)問題,中興AGV技術(shù)團(tuán)隊(duì)給出了高空障礙物檢測和送料二次校驗(yàn)方案,通過在車體上安裝相應(yīng)傳感器,實(shí)現(xiàn)了檢測盲區(qū)補(bǔ)盲和送料二次校驗(yàn),確保了配送的安全、可靠。①晶澳太陽能是業(yè)內(nèi)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)銷售公司,產(chǎn)品足跡遍布135個(gè)國家和地區(qū)。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(shù)字化轉(zhuǎn)型提供參考依據(jù):打造5G+智能工廠行業(yè)標(biāo)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(kuò)大,通過機(jī)器換人,解決勞動(dòng)力市場招工難問題,助力企業(yè)降本增效。