扒一扒动力电池PACK制造产线的流程

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引言:2017年中国新能源汽车销售量达到77.7万辆,同比增长53.3%。为满足这一持续火爆的新能源汽车市场需求,2017年全年中国电动汽车市场实现电池装机33.55GWh,同比增长21%。上述产能除了电池供应商的PACK产线贡献的产能外,还有各大主机厂自建的电池PACK制造产线。一些没有PACK制造产线的主机厂,也纷纷开始投资规划产线。本文浅谈下动力电池PACK制造产线的设计步骤和设计要点。

在规划和设计一个工业产品的制造产线时,必须要了解该工业产品的制造工艺。

影响产线设计的因素很多,比如产线布局、输送方式、标准工位结构、瓶紧工序、产品结构、生产节拍等因素相互制约,但设计一般应遵循以下步骤。

1)产线的初步设想

就是企业规划产线时对产线整体技术水平的设想,期望达到什么样的效果?           包含:投资规模、制造产能、生产节拍、人员配备、产品一次合格率、设备开动率、产线自动化和信息化程度、生产线兼容性等;

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2)前期方案论证

 

前期的方案一般由企业和产线总包供应商共同确认完成。

1)工艺部门完成对产品结构和装配的要求分析,根据产能需求,计算出需要的工位数。最后将固化的工艺及产品过程流程图输入给总包供应商;

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2)企业和产线总包供应商共同完成动力电池某个自动化装配和测试环节的难点分析,并进行必要的初期验证,提出合理的解决方案;

 

3)根据厂房的Layout,企业和产线总包供应商共同确定几种产线的布局方式,对布局方式进行论证分析,确定合理的布局方案。是“一”字型,是“L”型,还是“U”型?

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4)根据布局方式确定几种输送方式,对输送方式进行论证分析,确定合理的输送方案。一条产线可实现的自动化程度取决于在制品和零件是否能实现自动化输送。动力电池PACK产线最常见的几种输送方式:1)链条; 2)滚筒;3)AGV;                                           

 

5)细化单元布局方案及控制要求和连线要求:物料储存方式、抓取方式、定位方式、检测内容、安全要求、控制要求和信号输入输出等。对于PACK制造产线而言,模组的储存和输送占了输送部分的很大比重。随着使用VDA模组的PACK量越来越大,很多PACK厂都在规划用立体仓库来储存,配合AGV来输送模组。

(参考京东的立体仓库视频)

https://v.qq.com/iframe/preview.html?vid=q033546uca2

动力电池PACK属于高压危险产品,安全尤其值得注意。比如机器人工位防止模组摔落的二次保护,PACK和模组短路着火后的应急方案,以及PACK-EOL测试区域的电磁辐射和噪音防范方案等。

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6)根据细化单元方案,最终确定总体控制方案、管路走线方案、硬件配置选型、关键元器件品牌及供货商;

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7)完成生产线的初步成本核算,最后启动招标流程;


小结:

从上述动力电池PACK制造产线的设计步骤,可以看出一些设计要点:

  • 布局形式;

  • 输送方式、控制方案;

  • 自动上料的可行性;

  • 生产工位和生产节拍;

  • 产线安全方面的风险防范;