圖爾克一直是電池制造商的全球合作伙伴，在這些合作過程中，圖爾克開發(fā)了大量有助于推動設(shè)備商生產(chǎn)進步的解決方案。各大成功電池制造商依賴圖爾克技術(shù)，通過數(shù)字化電池生產(chǎn)來提高投資回報、彈性和靈活性。

　　文/圖爾克

　　全球的電池生產(chǎn)正在迅猛增長。這一趨勢是由能源和汽車轉(zhuǎn)型推動的。目前可以肯定的一點是，未來20年的電池生產(chǎn)將與過去20年明顯不同。

　　未來幾年，電池電芯的制造工藝和技術(shù)將進一步發(fā)展。相關(guān)變化將包括新的原材料、改良的混料和涂布工藝或新的輥壓和卷繞工藝。然而，針對這一動態(tài)階段和顯著縮短的創(chuàng)新周期，電池電芯制造商應(yīng)如何為現(xiàn)有和未來的生產(chǎn)設(shè)施做準備?

　　圖爾克對此給出的答案是采用智能自動化技術(shù)、由數(shù)據(jù)驅(qū)動的工藝優(yōu)化和靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)。 RFID識別技術(shù)有助于提高現(xiàn)有工廠的產(chǎn)量，并同時提高過程安全性和產(chǎn)品質(zhì)量。

　　帶有狀態(tài)監(jiān)測能力的智能自動化技術(shù)可以盡早指示問題，從而允許實施預(yù)見性維護措施，進而提高可用性和設(shè)備綜合效率(OEE)。

　　采用穩(wěn)固的免機柜IP67系統(tǒng)的分布式自動化技術(shù)則可以簡化模塊化設(shè)施的建設(shè)，方便后續(xù)重新組合使用機器或分配產(chǎn)能。

　　1 生產(chǎn)效率的——三大支柱

　　自動化和生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)字化擁有眾多優(yōu)勢，應(yīng)充分利用這些來提高現(xiàn)有工廠的產(chǎn)量和質(zhì)量，并為電池電芯工廠樹立標桿。

　　(1)生產(chǎn)的可追溯性

　　電池的能量密度堪比“炸藥”。因此，故障電池的危險性和風(fēng)險性相當(dāng)高。通過對生產(chǎn)過程中的每一種原材料、產(chǎn)品和生產(chǎn)步驟進行跟蹤和記錄，可以保證電池電芯的高質(zhì)量。當(dāng)存在疑慮時，可以通過跟蹤與追溯系統(tǒng)來證明生產(chǎn)的準確性。

　　圖爾克在生產(chǎn)環(huán)境用高頻和超高頻RFID解決方案領(lǐng)域擁有近20年的經(jīng)驗。因此，圖爾克的RFID產(chǎn)品范圍以及高頻Bus Mode模式等獨特技術(shù)的應(yīng)用尤其廣泛。

　　(2)設(shè)備綜合效率 (OEE)

　　產(chǎn)品的成本和生產(chǎn)過程的盈利能力在很大程度上取決于生產(chǎn)設(shè)備的可用性。這是提高設(shè)備綜合效率成為電池制造關(guān)鍵目標的又一原因。提高設(shè)備綜合效率旨在盡量減少機器意外停機時間，并消除材料瓶頸。

　　圖爾克自動化技術(shù)能幫助用戶從容應(yīng)對這兩大挑戰(zhàn)：可以廣泛監(jiān)測機器狀態(tài)，以規(guī)劃預(yù)測性維護;而RFID識別技術(shù)則可改進用戶的數(shù)據(jù)庫，從而優(yōu)化材料采購。

　　(3)柔性化生產(chǎn)

　　隨著電池應(yīng)用的不同，電池電芯的種類也在增加。因此，無論是在機械還是自動化方面，當(dāng)前制造的生產(chǎn)設(shè)備都應(yīng)該為未來的可能調(diào)整做好準備。模塊化工廠概念是提高靈活性的捷徑。

　　通過將IP67防護等級的分布式I/O和控制解決方案與靈活快速的工業(yè)以太網(wǎng)通信相結(jié)合，可以實現(xiàn)更快地重新布置工廠模塊。利用分布式PLC和安全控制器的控制，新設(shè)備模塊的工廠驗收測試已經(jīng)可以在制造商處進行，從而縮短了用戶現(xiàn)場整個設(shè)備的調(diào)試時間。

　　2 面向電池制造的IIOT解決方案

　　圖爾克開發(fā)了獨特的技術(shù)和解決方案，可使用戶的生產(chǎn)達到行業(yè)前沿水平。

　　(1)用于高效生產(chǎn)追蹤的RFID高頻Bus Mode模式

　　生產(chǎn)設(shè)施的識別解決方案通常需要在短距離內(nèi)布置許多個讀寫點。而高頻Bus Mode模式能讓用戶開創(chuàng)性地串聯(lián)多達32個RFID讀寫設(shè)備(只需使用帶預(yù)制電纜的T型連接器)，并利用一個RFID端口來操作它們。這可以帶來三大應(yīng)用優(yōu)勢：

　　l 由于自動分配地址，調(diào)試所需時間更短;

　　l 降低成本，因為需要的線路和RFID端口更少;

　　l 可用性更高，因為當(dāng)讀寫設(shè)備損壞時可以輕松更換相同的設(shè)備。

　　(2)用于分布式自動化的現(xiàn)場邏輯控制器

　　圖爾克擁有非常廣泛的IP67無機柜自動化以及分布式控制和邏輯解決方案，包括從帶有集成邏輯控制的IP67模塊化I/O，到邊緣控制器和安全控制器，再到強大的IP67 PLC。為用戶帶來以下應(yīng)用優(yōu)勢：

　　l 充分減少機械工作和布線，從而縮短調(diào)試時間;

　　l 降低中央控制能力，從而節(jié)省成本;

　　l 充分提高穩(wěn)定性，從而提高可用性。

　　(3)一站式IO-Link提供更優(yōu)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)

　　IO-Link可提供相關(guān)數(shù)據(jù)來監(jiān)測機器的狀態(tài)并提前規(guī)劃維護周期。例如，除了用戶數(shù)據(jù)外，IO-Link也可傳輸來自傳感器的工作時間或內(nèi)部溫度值信息。異常高溫可能預(yù)示著機械問題。

　　從傳感器(IO-Link設(shè)備)到集線器和IO-Link主站，圖爾克的IO-Link產(chǎn)品組合尤其全面。對于IO-Link系統(tǒng)的簡單處理，圖爾克可提供SIDI(簡易的IO-Link設(shè)備集成)等獨特解決方案。

　　(4)TAS——用于IIoT等的軟件

　　TAS指的是圖爾克自動化套件。該IIoT平臺可用來獲取圖爾克設(shè)備的所有信息，并用作完整解決方案來處理更新、設(shè)備管理和智能傳感器。TAS將為PC或本地服務(wù)器上的狀態(tài)監(jiān)測或邊緣控制等服務(wù)提供廣泛的IIoT功能。

　　如今，TAS已經(jīng)簡化了工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中圖爾克設(shè)備以及ARGEE邏輯軟件和圖爾克BEEP協(xié)議(可減少IP地址)的管理和調(diào)試。另外，TAS IIoT平臺還能讓用戶對RFID系統(tǒng)進行可行性研究。