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创新为电池行业赋能 罗克韦尔自动化为客户提供灵活解决方案

发布时间:2021-04-01 来源:中国自动化网 类型:独家原创 人浏览
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罗克韦尔自动化 PTC 工业互联网

导  读:

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的新兴产物,正在成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石,对未来工业经济发展将产生全方位、深层次、革命性的影响。其中,专注于工业自动化和信息化的罗克韦尔自动化联合PTC推出的FactoryTalk InnovationSuite数字化创新套件备受业界的瞩目。

  近年来,新能源汽车备受关注,各国政策大力扶持,资本也大量涌入;究其根本,电动车在基因上就具备诸多优势,未来发展势不可挡。从2012年到2019年,新能源汽车产量从1.26万辆增长至124.19万辆,增长接近百倍。  目前,全球新能源汽车渗透率不足3%,处于行业成长阶段,2030年全球产销量或达3000万辆,对应30%渗透率,十年产销量十倍空间。预计2030年全球动力电池市场空间将近9000亿元,正极市场空间2630亿元、负极890亿元、隔膜610亿元、电解液520亿元。  正是在此背景之下,作为智能制造引领者的罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)推出的先进的自动化智能磁悬浮小车系统(简称ICT系统)受到了热捧。该系统包括非传统的直线电机和独立小车,其中独立小车的驱动部分是高强度的永久磁体,直线电机包含独立控制的线圈和绝对位置检测元件,线圈依次通电产生磁场驱动磁体运动。  市场需求旺盛 创新为行业赋能  根据电池不同的封装形态可以分为圆柱电池、方形电池和软包电池。圆柱和方形使用钢壳或铝壳作为外壳,软包使用铝塑膜作为外壳。由于软包电池主要采取叠片工艺,设计灵活,重量轻,不易爆炸,能量密度高,但强度较低。传统的传送系统依靠齿轮、链条和皮带传动。而罗克韦尔自动化的智能磁悬浮小车系统运用线性电机新方法,使用磁体以无摩擦推进的方式精确控制运动,根除了传送中金属碎屑的产生,减少了需要维护的零件,降低了能源消耗,能够快速启停负载而不会失去控制或造成零件磨损。


  据悉,罗克韦尔自动化智能磁悬浮小车在电池行业的应用量比较大,比如在锂电行业的电芯装配,此方案满足了高节拍下的软包电池装配作业应用场景。据罗克韦尔自动化中国区汽车及半导体行业总监张鹏介绍:“传统的履带传输会产生抖动、撞击、粉尘等问题,且速度慢,而采用自动化智能磁悬浮小车系统不会有上述问题,且产生的静电小(另有处理静电的装置)。”

独立小车技术局部图



  由于软包电池具备高能量密度和高安全性,并且设计灵活,在以手机为代表的消费电子领域已经实现了对方形电池的替代。在动力电池领域,随着LGC、孚能等头部厂家的产能释放,软包份额有望持续提升。数据显示,2018年全球软包动力电池出货量为23.1GWh,同比增长73.7%,高于全球动力电池出货量增速。2019年软包龙头LGC装机量12.33GWh,同比增速64%。据预计,到2025年全球软包电池出货量达到222.4GWh,较2018年复合增长率为38%。可以说,罗克韦尔自动化智能磁悬浮小车系统在电池行业的应用需求刚开始打开,未来将会有更大的施展空间。


  此外,另据罗克韦尔自动化电动汽车电池行业业务拓展经理张学峰介绍:“大约在五年前,这一技术已被国际头部动力电池企业成熟应用,而国内同类头部企业从2019年开始采用。”据了解,智能磁悬浮小车技术最初由麻省理工大学高校团队开发,此后罗克韦尔自动化将其收购,并成功应用于更广泛地工业领域。  不仅只限于电池行业,罗克韦尔自动化智能磁悬浮小车技术未来将会有更大的市场应用空间。根据张鹏透露:“智能磁悬浮小车系统最大负载可高达5吨,其应用领域不仅只限于动力电池行业,还涵盖整车制造,比如整车及零部件制造。而以整车制造为例,罗克韦尔自动化这一方案已被多家美系、欧系、日本等整车及零部件领导厂商所采纳,整车制造应用场景包括焊装、喷涂。”此外,智能磁悬浮小车将会在产品附加值高的离散工业,比如医药、物流、半导体、包装等行业有更大作为。  模拟与仿真软件 改进系统规划和决策  智能物流是工业4.0核心组成部分,智能物流仓储位于后端,是连接制造端和客户端的核心环节。企业最终所需要的是实现物流信息化、自动化、智能化的物流系统,不仅仅是单一的物流设备,必须是具备一站式服务,包括对整体物流系统进行设计、安装以及帮助自动化系统的集成融合。  Emulate3D通过使用精确的仿真模型来改进系统规划和决策,在安装前也可通过仿真试验对控制系统进行测试,使客户能够在制造和自动化成本实际发生和交付最终设计之前,对机器和系统设计进行虚拟测试。


  据悉,Emulate3D仿真软件具备领先的虚拟现实(增强现实)技术、真实的物理特性、逼真的细节表现力、丰富的设备库、灵活的二次开发能力、以及便捷的PLC调试(可离线编程)功能。据罗克韦尔自动化中国区汽车及半导体行业总监张鹏介绍:“目前,全球40%的自动化物流系统和解决方案提供商在使用罗克韦尔自动化Emulate3D软件。除物流行业应用外,Emulate3D软件在更多离散制造装配应用场景下发挥了积极的作用。

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