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創新為電池行業賦能 羅克韋爾自動化為客戶提供靈活解決方案

發布時間:2021-04-01 來源:中國自動化網 類型:獨家原創 人瀏覽
關鍵字:

羅克韋爾自動化 PTC 工業互聯網

導  讀:

工業互聯網作為新一代信息技術與制造業深度融合的新興產物,正在成為新工業革命的關鍵支撐和深化“互聯網+先進制造業”的重要基石,對未來工業經濟發展將產生全方位、深層次、革命性的影響。其中,專注于工業自動化和信息化的羅克韋爾自動化聯合PTC推出的FactoryTalk InnovationSuite數字化創新套件備受業界的矚目。

  近年來,新能源汽車備受關注,各國政策大力扶持,資本也大量涌入;究其根本,電動車在基因上就具備諸多優勢,未來發展勢不可擋。從2012年到2019年,新能源汽車產量從1.26萬輛增長至124.19萬輛,增長接近百倍。  目前,全球新能源汽車滲透率不足3%,處于行業成長階段,2030年全球產銷量或達3000萬輛,對應30%滲透率,十年產銷量十倍空間。預計2030年全球動力電池市場空間將近9000億元,正極市場空間2630億元、負極890億元、隔膜610億元、電解液520億元。  正是在此背景之下,作為智能制造引領者的羅克韋爾自動化(Rockwell Automation)推出的先進的自動化智能磁懸浮小車系統(簡稱ICT系統)受到了熱捧。該系統包括非傳統的直線電機和獨立小車,其中獨立小車的驅動部分是高強度的永久磁體,直線電機包含獨立控制的線圈和絕對位置檢測元件,線圈依次通電產生磁場驅動磁體運動。  市場需求旺盛 創新為行業賦能  根據電池不同的封裝形態可以分為圓柱電池、方形電池和軟包電池。圓柱和方形使用鋼殼或鋁殼作為外殼,軟包使用鋁塑膜作為外殼。由于軟包電池主要采取疊片工藝,設計靈活,重量輕,不易爆炸,能量密度高,但強度較低。傳統的傳送系統依靠齒輪、鏈條和皮帶傳動。而羅克韋爾自動化的智能磁懸浮小車系統運用線性電機新方法,使用磁體以無摩擦推進的方式精確控制運動,根除了傳送中金屬碎屑的產生,減少了需要維護的零件,降低了能源消耗,能夠快速啟停負載而不會失去控制或造成零件磨損。


  據悉,羅克韋爾自動化智能磁懸浮小車在電池行業的應用量比較大,比如在鋰電行業的電芯裝配,此方案滿足了高節拍下的軟包電池裝配作業應用場景。據羅克韋爾自動化中國區汽車及半導體行業總監張鵬介紹:“傳統的履帶傳輸會產生抖動、撞擊、粉塵等問題,且速度慢,而采用自動化智能磁懸浮小車系統不會有上述問題,且產生的靜電?。碛刑幚盱o電的裝置)?!?

獨立小車技術局部圖



  由于軟包電池具備高能量密度和高安全性,并且設計靈活,在以手機為代表的消費電子領域已經實現了對方形電池的替代。在動力電池領域,隨著LGC、孚能等頭部廠家的產能釋放,軟包份額有望持續提升。數據顯示,2018年全球軟包動力電池出貨量為23.1GWh,同比增長73.7%,高于全球動力電池出貨量增速。2019年軟包龍頭LGC裝機量12.33GWh,同比增速64%。據預計,到2025年全球軟包電池出貨量達到222.4GWh,較2018年復合增長率為38%??梢哉f,羅克韋爾自動化智能磁懸浮小車系統在電池行業的應用需求剛開始打開,未來將會有更大的施展空間。


  此外,另據羅克韋爾自動化電動汽車電池行業業務拓展經理張學峰介紹:“大約在五年前,這一技術已被國際頭部動力電池企業成熟應用,而國內同類頭部企業從2019年開始采用?!睋私?,智能磁懸浮小車技術最初由麻省理工大學高校團隊開發,此后羅克韋爾自動化將其收購,并成功應用于更廣泛地工業領域。  不僅只限于電池行業,羅克韋爾自動化智能磁懸浮小車技術未來將會有更大的市場應用空間。根據張鵬透露:“智能磁懸浮小車系統最大負載可高達5噸,其應用領域不僅只限于動力電池行業,還涵蓋整車制造,比如整車及零部件制造。而以整車制造為例,羅克韋爾自動化這一方案已被多家美系、歐系、日本等整車及零部件領導廠商所采納,整車制造應用場景包括焊裝、噴涂?!贝送?,智能磁懸浮小車將會在產品附加值高的離散工業,比如醫藥、物流、半導體、包裝等行業有更大作為。  模擬與仿真軟件 改進系統規劃和決策  智能物流是工業4.0核心組成部分,智能物流倉儲位于后端,是連接制造端和客戶端的核心環節。企業最終所需要的是實現物流信息化、自動化、智能化的物流系統,不僅僅是單一的物流設備,必須是具備一站式服務,包括對整體物流系統進行設計、安裝以及幫助自動化系統的集成融合。  Emulate3D通過使用精確的仿真模型來改進系統規劃和決策,在安裝前也可通過仿真試驗對控制系統進行測試,使客戶能夠在制造和自動化成本實際發生和交付最終設計之前,對機器和系統設計進行虛擬測試。


  據悉,Emulate3D仿真軟件具備領先的虛擬現實(增強現實)技術、真實的物理特性、逼真的細節表現力、豐富的設備庫、靈活的二次開發能力、以及便捷的PLC調試(可離線編程)功能。據羅克韋爾自動化中國區汽車及半導體行業總監張鵬介紹:“目前,全球40%的自動化物流系統和解決方案提供商在使用羅克韋爾自動化Emulate3D軟件。除物流行業應用外,Emulate3D軟件在更多離散制造裝配應用場景下發揮了積極的作用。

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