Модульные конвейерные технологии как преимущество производителей в сборке аккумуляторов

Автор: Рик Блейк

Автор перевода: М.А. Орехович
Источник: http://www.boschrexroth.com

Аннотация

Рик Блейк Модульные конвейерные технологии как преимущество производителей в сборке аккумуляторов.

Модульные конвейерные компоненты, такие как TSplus конвейеров Rexroth, входят в основу многих сборочных систем аккумуляторов увеличивая, производительность линии и уменьшая возможность повреждения изделия.

Вызов
 Разработан экономически эффективный способ для реагирования на изменения в батарее сборка технологии и внезапное увеличение спроса.

Решение:
• Rexroth TSplus спутник;
•Модульная конструкция конвейеров;
• однопоточная модульная линия конвейеров, таких как Rexroth VarioFlow.

Результаты:
• Способность охватывать большие объемы производства аккумуляторов с точной маршрутизацией обработки и возможностью позиционирования;
• Максимально увеличить пропускную способность с помощью комбинированной технологии сборки;
• Больше контроля над производственным процессом;
• Производство легко отслеживать с помощью RFID технологии и palletbased конвейера;
• Позволяет предусмотреть возможность бедующих изменений в технологии производства и изменение.

Почти в каждом аспекте сегодняшнего мира, от телекоммуникаций до транспортировки, от крошечных сотовых телефонов до строительных транспортных средств, везде участвуют аккумуляторы. Новые достижения в технологии производства аккумуляторов, особенно литий-ионных и аккумуляторов мультиячеек, создают новые, уникальные проблемы в автоматизации сборки аккумуляторов. Производство аккумуляторов может действительно быть описана как промышленность, в которой единственная константа постоянно изменяется: новые проекты, новые технологии производства, новые подходы к автоматизации, и радикальные изменения спроса. Задачей разработчика автоматизации сборки системы, такой как Edgewater, является создание специализированных подходов для различных методов укладки ячеек, соединяющих вкладки, модулей упаковки (склейка, полосы и тепла уплотнения) и многого другого, в тоже время, предусматривая то, что потребности сегодняшнего дня не обязательно будут потребностями завтрашнего дня.

Доказано, что одним из лучших решений для этой постоянно меняющейся среды является использование конвейера и технологии, которые облегчают как создание, так и модернизацию сборочных линий, что позволяет расширить производство, больше автоматизировать линию, создать более сбалансированный поток работы, управлять спросом, и смешивать управление и автоматизированные технологии сборки по мере необходимости. Edgewater, например, было установлено, что ключевыми элементами в создании эффективного модульного подхода к сборке аккумулятора является основанный на фреймовом представление алюминий и прецизионные конвейерные системы. Они обеспечивают гибкость для создания широкого разнообразия монтажных решений, особенно в сборке призматического модуля аккумулятора мультиячейки.  

Основанные на спутниках гибкие сборочные конвейеры

Многие из тех возможностей, которыми Edgewater обладает сегодня, являются результатом резкой необходимостью изменения методов современной транспортировки. Автомобили, грузовики и автобусы все это требует больших, тяжелых аккумуляторов, которые собираются шаг за шагом из широкого круга компонентов, собравшиеся шаг за шагом от широкого круга компонентов, некоторые из которых могут быть чувствительны и требовать бережного обращения. Этапы могут включать укладку ячейки, вкладку присоединения, тестирование конечного процесса, кадрирование, сборку корпуса, и зарядку. Чтобы справиться с разнообразием сборочных процессов, Edgewater часто обращается к основанным на спутникам гибким сборочным конвейерам, таким как TSplus,Rexroth.

Модульные системы транспортировки на спутниках основа многих из сборочных систем аккумуляторов в Edgewater, так как они увеличивают производительность линии при одновременном снижении потенциального ущерба для продукции. При фиксации изделия спутником, легче контролировать процесс сборки и добавлять новые компоненты должным образом. Эти конвейеры предлагают широкий диапазон вариантов маршрутизации, обработки и позиционирования компонентов аккумулятора, а наличие мягких упоров обеспечивает безопасный процесс сборки для чувствительных компонентов.

Модульные системы транспортировки на спутниках также поддерживают последние инициативы в усилении контроля над процессом, за счет использования RFID тегов, чтобы получить уникальные данные, которые доступны в течение каждого шага процесса через штрих-код или 2D код на тегах. Тег размещается на спутнике и обменивается информацией со сканирующем оборудованием на каждой рабочей станции. Это облегчает процесс для операторов рабочих станций и менеджеров которые отслеживают поток деталей, узлов и готовой продукции, даже если части отклонились на несколько рабочих позиций. Работники имеют в режиме реального времени информацию о том, где каждый спутник в любой момент времени.

Смешивание автоматизации и ручных операций сборки

Один из самых важных факторов в усилении контроля сборочного процесса аккумуляторов, является возможность объединить ручные и автоматизированные процедуры в одну линию. Линия для строительных узлов (аккумуляторы пакеты) может включать в себя полностью автоматизированные рабочие места для сварки и вкладки, а также ручные рабочие станции, где две части крепятся с помощью отвертки.

Благодаря широкому диапазону вариантов маршрутизации, обработки и установки частей, модульный конвейерный подход позволяет проектировать в целом систему, которая максимизирует пропускную способность и гибкость производства.

Как правило, центральная главная система конвейера используется для распределения аккумуляторов на разные виды сборки. С этой линии, аккумулятор может быть направлен на «независимые от цикла» линии шпоры, на которой могут осуществляется автоматические или ручные процессы (или оба).

Использование нескольких резервных рабочих станций, для некоторых из более медленных или более сложных процессов помогает сбалансировать производство по всей системе. Например, несколько вкладок можно быстро сварить в несколько рабочих блоков через cycleindependent конвейера петли, который двигается через рабочие узлы станции, а затем передать их обратно на основную линию. Данная процедура предотвращает медленный процесс от вмешательства в целом, следуя требованиям производственного цикла.

Кроме того, цикл независимой петли может также приспосабливать множество отличающихся от сборки подходов или производить одновременно несколько этапов. Используя подход «строительного блока», можно производить сборку аккумулятор по шагаво, без перегрузок любой из рабочих станций и не подвергаясь риску повреждения продукции.

Гибкие цепные конвейеры, модульные концепции сборки

В некоторых районах сборки, чувствительные компоненты, такие как литий-ионные пластины, могут извлечь выгоду из автоматизированной части питания. При этих обстоятельствах, Edgewater часто сочетает в себе модульную цепь ленточных конвейеров, таких как Rexroth'S и VarioFlow, это позволяет передавать компоненты плавно и последовательно (SCARA или 6-осевых роботов выполняют большинство задач монтаж). Транспортировка и все работы сборки контролируется на специализированных аппаратных и программном обеспечении. Возможности VarioFlow совместимы с большинством стандартных программных обеспечений управления движением системы. Модульный, гибкий цепной конвейер, такой системы как VarioFlow предлагает широкий диапазон конвейерных спутников и компонентов, таким образом, автоматизированная подача детали и погрузочно-разгрузочные работы осуществляется с меньшим. Это позволяет Edgewater создавать реконфигурируемые системы, которые оптимизированы для нужд каждого клиента, и которые помогают клиентам идти в ногу с изменениями в спросе  в методах сборки. Такие системы, как VarioFlow, как правило, используется для процессов облегчения грузоподъемности при монтаже аккумуляторов (например, индивидуальный литий-ионный элемент размером в несколько квадратных дюймов), но он способен иметь значительный вес, и обеспечивать высокую прочность на разрыв цепи (до 1250 Н). Эти системы долговечные, скоростные (до 60 футов в минуту в некоторых применениях) и в состоянии справиться с резкими радиусами кривых, как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, чтобы сохранить ценное напольное пространство. Высокая производительность, дисков variablespeed позволяет максимально эффективно сохранить тысячи долларов уходящие на энергетические затраты. В итоге получается система способная быстро и наиболее эффективным образом доставить запчасти туда, где они необходимы.

Идти в ногу с будущим

Возможно, самое большое преимущество при производстве аккумуляторов заключается в модульном подходе к сборочной линии. Модульный подход в сборочной линии способствует идти в ногу со временем, но и позволяет производителям предвидеть потребности завтрашнего дня. Охрана окружающей среды, потребительский спрос, изменения и инновации в методах изготовления аккумуляторов, и аккумуляторы сами, открыты для инноваций, которые выходят за рамки традиционного процесса сборки. В мире гибридных и электрических транспортных средств, например, отсутствие производственной ловкости может не оставить возможности оставаться конкурентно способными, если появятся появляются новые и более лучшие. Модульные системы сборки позволяют легко адаптироваться к таким изменениям, даже если темпы изменений существенны, как это происходит на литий ионной арене. Из-за их встроенной гибкости, эти конвейеры подталкивают к инновациям, а не ограничивают их. Производители аккумуляторов, используя модульные технологии, знают, что они могут переконфигурировать, добавить или расширить свою систему, учтя все нюансы, они могут развиваться, не имея необходимость перестраивать всю систему и начинать все с нуля.

Модульный подход помогает производителям реагировать на изменение с большей ловкостью, даже с более скудным производственным процессом. Это снижает себестоимость и представляет собой мощную основу роста. Опыт показал, что модульные сборки могут быть быстро расширены до больших размеров, даже там, где пространство ограничивается, потому что проектировщики имеют возможность добавить конвейеры и рабочие станции в различных физических ориентациях и конфигурациях. Следует отметить, что этот процесс расширения или изменения конфигурации также зависит от быстрого доступа к компонентам, таким как VarioFlow или TS конвейеры и рабочие станции, сформированные на основе алюминия.

Модульный подход к сборке аккумуляторов охватывает широкий спектр номенклатуры аккумуляторов. Не только потому, что сборочные линии предоставляют высококачественные материалы и имеют большую пропускную способность, а потому, что модульные технологии гарантируют, что производство готово на будущее. При внесении изменений в технологию или на рынке происходят изменения, имеется возможность быстро произвести реконфигурацию, это сокращает сроки изготовления, а тем самым и расходы, тем самым повышая конкурентоспособность.

Об авторе Рик Блейк является основателем и Президентом Edgewater автоматизации, компания, которая специализируется на проектирование и строительстве пользовательской автоматизации для автомобильной, робототехнической, электронной и военной промышленности. Блейк основал фирму в 2001 году, и она является сегодня ведущий в сфере автоматизация и расширении возможностей в фармацевтическом, медицинском и энергетическом рынках.