摘要

以AMR為代表的移動機器人相較于傳統(tǒng)的自動化移動設(shè)備能夠更好地在產(chǎn)線上進行快速部署、柔性應(yīng)用以及形成數(shù)據(jù)流閉環(huán)，從而獲得越來越多鋰電池企業(yè)的關(guān)注。

動力電池智能制造升級和降成本需求，為AMR（自主移動機器人）大規(guī)模進入鋰電池自動化產(chǎn)線開辟了路徑。

一方面，鋰電池制造的前中后段工序?qū)υO(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和對工藝控制的高精度要求，以及對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能處理需求，倒逼動力電池生產(chǎn)線進行自動化、智能化升級。

AMR作為智能化升級解決方案的重要組成部分，可以在動力電池智能制造過程中發(fā)揮積極作用。

另一方面，自2020年以來，全球范圍內(nèi)掀起新一輪動力電池產(chǎn)能擴充浪潮。包括寧德時代、中航鋰電、比亞迪、蜂巢能源、億緯鋰能、瑞浦能源等電池企業(yè)大規(guī)模擴充電池產(chǎn)能，釋放巨大的鋰電設(shè)備采購需求，給上游自動化設(shè)備商和系統(tǒng)集成商產(chǎn)生帶來良好的發(fā)展機會。

而新廠房、新產(chǎn)線的規(guī)劃建設(shè)也給AMR助力動力電池物流自動化和生產(chǎn)效率提升以及柔性制造提供了有利條件。

業(yè)內(nèi)人士認為，動力電池企業(yè)訂單持續(xù)增長開啟擴產(chǎn)模式，新建產(chǎn)線對于柔性化、數(shù)字化、智能化的要求持續(xù)提升，以AMR為代表的移動機器人相較于傳統(tǒng)的自動化移動設(shè)備能夠更好的在產(chǎn)線上進行快速部署、柔性應(yīng)用以及形成數(shù)據(jù)流閉環(huán)，從而獲得越來越多鋰電池企業(yè)的關(guān)注。

不過，動力電池智能制造當前也面臨諸多痛點，AMR在動力電池領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用還存在一定距離，AMR企業(yè)想要進入新能源領(lǐng)域也面臨諸多挑戰(zhàn)。

挖掘AMR應(yīng)用新機遇

鋰電池企業(yè)為保障訂單穩(wěn)定交付和產(chǎn)能擴產(chǎn)離不開全自動化、智能化的鋰電池產(chǎn)線，它能夠使電池廠在保證鋰電池生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，確保生產(chǎn)出的鋰電池具有較好的一致性，高可靠的安全性能和直通良率，從而降低生產(chǎn)成本。

AMR是指“自主移動機器人”，是機器智能化、引領(lǐng)智能制造進程的新一代物流設(shè)備。硬件方面，集成了多傳感器融合、機器視覺、混合導(dǎo)航等高新技術(shù)，強大的主控賦予了AMR自動駕駛、自主決策的能力。

隨著AMR從技術(shù)到產(chǎn)品的不斷成熟，越來越多AMR在鋰電池生產(chǎn)線上替代人工的應(yīng)用機會被挖掘出來。

鋰電池制造整體分為前段上料、勻漿、涂布、輥壓、分切和中段卷繞、制片、入殼、注液、封口以及后段化成、分容、PACK、倉儲物流三大工序。每一段工序的生產(chǎn)工藝不同對各類別的機器人需求都不盡相同。

從應(yīng)用現(xiàn)狀來看，鋰電池生產(chǎn)工藝中段環(huán)節(jié)的疊片、焊接、封裝等工序涉及工業(yè)機器人較多，因為要保證生產(chǎn)效率及產(chǎn)品一致性；后段檢測、組裝和PACK涉及的工業(yè)機器人也較多，因為機器人能滿足較大負載的抓取、搬運動作。

其中，AMR在上述工序段可以替代人工實現(xiàn)工藝之間的物料、半成品的運輸，便于生產(chǎn)物料的監(jiān)管。AMR在鋰電池產(chǎn)線工序銜接及線邊倉的重要程度正日益提升。

當前，鋰電池企業(yè)越來越重視其原料倉、線邊倉及成品倉的智能化管理，因此越來越傾向于利用自動化立體倉庫提升廠區(qū)空間的利用率及電池的便捷存取，同時使用AGV/AMR實現(xiàn)工藝之間的物料、半成品的運輸，便于生產(chǎn)物料的監(jiān)管。

此外，將電池生產(chǎn)工藝與自動化物流系統(tǒng)完美結(jié)合，通過存儲設(shè)備、輸送設(shè)備、裝盤區(qū)設(shè)備、NG站等專機，可實現(xiàn)電池生產(chǎn)全工藝過程的自動化、智能化，達到生產(chǎn)企業(yè)預(yù)期的指標。

而涂布、換卷、輥壓、分切等前段工序?qū)ι舷铝系膶泳纫蟾?、極片卷重量大，輸送頻次高，單純依靠人力叉車進行上下料和運輸無法滿足鋰電池智能制造的要求，因此對AMR的產(chǎn)品性能要求更高，導(dǎo)入難度也更大。

“在輥壓、涂布等工藝的極卷運輸中，由于重量跨度大（幾百公斤到一噸多不等），需要與上下游設(shè)備進行對接，對接精度要求高。如果只靠人工搬運的話，一方面不利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率，另一方面也會對生產(chǎn)人員的人身安全產(chǎn)生威脅?！?斯坦德機器人柔性物流生態(tài)官梁凱翔對高工鋰電表示，鋰電池前段工序產(chǎn)生產(chǎn)效率提升的要求給AMR替代人工提供了契機。

業(yè)內(nèi)人士指出，利用AMR在產(chǎn)線上替代人工是鋰電池智能制造升級的發(fā)展趨勢，可以實現(xiàn)物料自動上下料和自動化運輸、減少人工接觸電芯生產(chǎn)的機會、實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備之間的信息互聯(lián)和數(shù)據(jù)采集上傳，形成高度柔性的生產(chǎn)線，從而助力鋰電池企業(yè)產(chǎn)品性能提升和制造成本降低。

AMR進入電池產(chǎn)線遭遇“攔路虎”

盡管近年來動力電池制造的自動化水平大幅提升，單機設(shè)備的自動化、智能化程度已得到大幅提升，但設(shè)備之間的高精度、高效銜接協(xié)同，仍有較大的提升空間。

在此情況之下，AMR想要大規(guī)模導(dǎo)入動力電池生產(chǎn)線也需克服諸多困難。

一方面，動力電池產(chǎn)線導(dǎo)入AMR會涉及到某段工序或整條產(chǎn)線的升級改造，而舊產(chǎn)線改動可發(fā)揮的空間相對較小，其生產(chǎn)設(shè)備在功能設(shè)計主要以人工操作為主，且設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出端口的智能化、數(shù)字化水平不高，導(dǎo)致在與AMR對接交互方面存在較大改造難度。

新產(chǎn)線盡管可以從頂層設(shè)計開始逐步搭好框架，給AMR導(dǎo)入預(yù)留空間，但電池企業(yè)可能會對導(dǎo)入AMR所產(chǎn)生的實際效益以及后期售后問題存在疑慮，也會成為AMR進入鋰電行業(yè)的阻礙。

有動力電池企業(yè)技術(shù)高層曾表示，目前最讓鋰電池生產(chǎn)廠商頭痛的是辨別供應(yīng)商說的話到底“夾帶”了多少水分，他們提供的交期、質(zhì)量、性能等數(shù)據(jù)多少是夸張的。如果供應(yīng)商能夠說到做到，很大程度上產(chǎn)品價格往往不是最敏感的。

另一方面，不同種類電池企業(yè)的產(chǎn)線差異和工藝差異導(dǎo)致設(shè)備功能有差異，進而也會對AMR在產(chǎn)品設(shè)計方面提出不同的要求，而當前能夠滿足鋰電池領(lǐng)域多樣化非標定制的AMR供應(yīng)商并不多。

梁凱翔指出，AMR供應(yīng)商需要針對不同種類電池企業(yè)的產(chǎn)線差異，需要根據(jù)電池生產(chǎn)工藝做出定制化的AMR產(chǎn)品。同時，還要考慮電池生產(chǎn)線的空間及布局，以便能夠較快速的進行自轉(zhuǎn)、繞行等路徑的規(guī)劃，從而提升定制化AMR的易用性。

打造鋰電行業(yè)柔性物流樣本

隨著動力電池產(chǎn)能進一步擴充和智能制造加速升級，移動機器人迎來了大舉進軍鋰電產(chǎn)業(yè)的好時機，從而吸引眾多移動機器人企業(yè)入局。

作為移動機器人領(lǐng)域的資深玩家——斯坦德機器人實現(xiàn)了從機器人底層定位算法、操作系統(tǒng)、控制器等核心技術(shù)的自主研發(fā)全覆蓋，主要業(yè)務(wù)為激光SLAM自主移動機器人（AMR）及柔性物流解決方案。

作為目前3C行業(yè)國內(nèi)最大的專注于研發(fā)激光AMR的企業(yè)，斯坦德機器人已經(jīng)實現(xiàn)對于華為、中興、富士康在內(nèi)的3C行業(yè)頭部客戶全覆蓋，已累計交付激光AMR超2000臺。

隨著項目交付經(jīng)驗的不斷積累和產(chǎn)品技術(shù)升級，斯坦德機器人也將其解決方案從3C領(lǐng)域拓展到汽配、新能源等其它行業(yè)的物流自動化場景，意圖打造行業(yè)示范樣本，在鋰電池智能制造領(lǐng)域搶占市場先機。

“目前只有幾家頭部AMR廠家有實力嘗試進軍新能源領(lǐng)域。” 梁凱翔指出，AMR廠家想要進入新能源領(lǐng)域面臨多重挑戰(zhàn)，一些實力較弱的中小機器人企業(yè)難以參與競爭。

一方面，對機器人企業(yè)而言，包括結(jié)構(gòu)、電氣、軟件等方面的非標設(shè)計研發(fā)能力非常重要；而一些中小企業(yè)只具備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，但在核心算法、軟件和控制技術(shù)等方面都依賴外購，無法滿足鋰電行業(yè)多樣化定制需求。

另一方面，目前新能源行業(yè)的AMR應(yīng)用還處于起步階段，項目實施需要多方配合且時間周期較長，需要機器人企業(yè)對客戶的需求理解非常深，擁有豐富的項目管理能力和經(jīng)驗。

而斯坦德機器人的競爭優(yōu)勢就在于擁有完全且強大的研發(fā)團隊以及豐富的項目管理經(jīng)驗。

梁凱翔向高工鋰電介紹到，斯坦德機器人將從標準底盤、標準接口、工具及服務(wù)四方面入手，通過自主研發(fā)生產(chǎn)的AMR機器人，采用激光SLAM為主，多傳感器融合（可根據(jù)項目需求選裝不同配置）的導(dǎo)航方式，可實現(xiàn)AMR在動力電池制造過程中批量使用，提供完整的柔性物流解決方案。

目前，斯坦德機器人正在與動力電池企業(yè)聯(lián)合打造一條柔性物流自動化的示范線，打造行業(yè)示范樣本，積極探索AMR在鋰電池制造過程中的應(yīng)用空間。

編輯：jq