蘇州三屹晨光自動化科技有限公司成立七年以來，專注于鋰電專用生產設備的研發、設計和制造，特別是在鋰電封裝過程的中段：如鋁模成型封裝、注液、二次封和切折燙等工藝的自動化生產設備。三屹晨光積累多年日韓鋰電池的制造經驗，擁有雄厚的技術實力和先進的鋰電池全自動生產設備整體解決方案，并不斷引進先進的技術和高精密設備，使產品質量不斷提高。蘇州三屹晨光自動化科技有限公司執行董事易彬先生介紹，鋰電池行業的快速發展，對設備和工藝提出了越來越高的技術要求，分析目前國內市場的實際情況，高效率、多規格以及兼容性是對鋰電制造設備供應商的現實挑戰。伴隨制造業的數字化轉型，借助產線的智能化升級，實現廠級監控管理，助力終端用戶實踐數字化價值創新，則是智能時代的新考驗。

直擊發展痛點 實現互聯高效

隨著近年國內鋰電裝備智能化需求不斷升級，三屹晨光研發的新型鋰電池封裝生產線需要高性能、高靈活性的系統支撐，在與三菱電機多次溝通中發現，無論是新型R系列可編程控制器、J5系列伺服驅動產品、工業機器人還是新一代CC-link IE TSN開放式工業網絡，這些產品的性能都與三屹晨光此次新的生產線的設計要求相契合。在三菱電機的指導與支持下，三屹晨光原有生產線生產效率低、設備體積大以及產品換型成本高時間長等問題迎刃而解，歷時三個月的組裝調試，雙方共同完成了對傳統生產線的改造升級。

新型鋰電池封裝生產線采用全自動直線式的結構，便于與各工序設備連機或成為獨立設備，在90%的工位實現了一鍵換型。產品從8?mm mini藍牙電池到消費類電池以及6000?mm的動力電池，實現了幾大板塊全面覆蓋。并且實現與用戶現場的MES系統、企業ERP系統有效對接，每一道工序的參數、數據及其他信息等，都可以快速查詢并及時分析處理，真正做到過程可控、產能高效。

圖1新型鋰電池封裝生產線采用全自動直線式的結構，便于與各工序設備連機或成為獨立設備，在90%的工位實現了一鍵換型

硬件智能升級 打通數據壁壘

三屹晨光新型鋰電池封裝生產線從智能化、網絡化及信息化三個方面提出了新的要求。據三菱電機自動化（中國）有限公司銷售部項目經理陸一鳴先生介紹，硬件設備智能化是對生產線改造升級的第一步。三菱電機全新R系列可編程控制器實現了三屹晨光新型生產線對高精度運動控制的要求，其CPU運行速度非常快，單個觸點指令為0.98?ns，除此以外，模塊間同步功能不僅可以使智能功能模塊與輸入輸出模塊進行相應動作，還可使可編程控制器CPU模塊與運動CPU模塊的程序執行時間保持同步。新型生產線采用J5系列伺服驅動器，其響應性達到業內最高的3.5?kHz，強化一鍵式調整功能，利用自激勵信號可以實現伺服參數的自動整定，減少調試時間，可滿足三屹晨光更高速和高精度的運動控制要求。除此之外新產線還采用了三菱電機六關節機械手，布局簡潔，結構緊湊，可達到±0.02?mm的重復定位精度，搭載一塊smart plus選項卡，在設備長時間運行之后，仍然能夠保證重復定位精度。三菱電機將視覺系統融入到人機界面，便于操作人員的識別和操作，多通道對應，可以監控包括機械手在內的4臺FA產品。可連接多媒體組件，將視覺系統的圖像信息進行展示。

其次是網絡化，三屹晨光對新生產線的網絡提出高速、高精度及高度整合三方面需求，這恰好與三菱電機的CC-link IE TSN開放式工業網絡性能相吻合。CC-link IE TSN開放式工業網絡不同于以往令牌傳輸式的工業總線網絡，采用時間分割技術，大大優化了各從站的通訊方式，提高了通訊效率及速度。像此次新型生產線中，一個網絡中連接了60多臺伺服電機的情況下，總的通信周期僅為1?ms以下，通訊速率是以往工業總線網絡的3倍。“高精度”是CC-link IE TSN開放式工業網絡的優勢之一，其時間跳動精度可保證為±1?us。第三是高度整合，CC-link IE TSN開放式工業網絡可將不同通訊帶寬的設備利用時間分割技術整合在一個網絡中進行通訊，這也為兼容不同類型的從站設備提供了一個開放性的平臺。

圖2 三菱電機全新R 系列可編程控制器實現了三屹晨光新型生產線對高精度運動控制的要求

最后是生產線信息化的提升。新型生產線可結合用戶現場需要與MES系統有效對接，三菱電機采用MES接口模塊直接連接到IT層，無需網關計算機，卷芯各工位過程數據、相機視覺檢測參數等所有前工序數據，可與條碼綁定上傳用戶端的MES系統。實現生產數據的可追溯，上位系統也可直接下達配方。

談及此次項目中的技術難點，陸經理坦言，由于該新型生產線使用了三菱電機最新的產品及技術，尤其在運動控制方面使用ST語言，這對于此前一直使用梯形圖來進行程序開發的三屹晨光而言無疑是一個較大的挑戰。因此三菱電機協調了專業的技術團隊共同參與其中，一方面協助三屹晨光使用新的編程方式構建程序基礎框架及提供底層樣例程序，另一方面培訓三屹晨光的工程師掌握這一新的編程方式。在機械手的導入過程中，由于三屹晨光也是首次在設備中使用三菱電機的工業機器人來實現物料的搬送，因此利用三菱電機的人機界面的iQ platform技術，開發了在一臺HMI上示教兩臺機器人的功能，方便三屹晨光無需增加示教器即可在現場示教操作多工位機器人。最后是設備需要提速，雙方的工程師共同探討，優化了機械結構，降低了減速比，生產效率得到大幅提升。從目前的實際的運行效果看，無論是運行節拍、鋰電池封裝的精度還是數據上傳可靠性、實時性和準確性都遠遠超過最初的設計預期。

結束語

從單元到產線，再到智能工廠，實現自動化到智能化的跨越是市場對于各行業供應商的迫切要求。隨著國家碳中和、碳達峰等指導性政策的推出，新能源成為制造業當前發展的重點之一，伴隨鋰電池行業的蓬勃發展，設備需求不斷提升，技術競爭日益激烈，三菱電機基于自身在生產現場、邊緣計算及IT系統不同層級的技術專長，將人、設備和數據實現協同整合，形成三菱電機智能制造解決方案的獨特競爭優勢，致力于為不同規模的客戶按需提供產品和服務，提升鋰電池裝配行業的自動化與智能化水平，實現從自動化產線向智能制造解決方案拓展，幫助客戶以最優的方式實現價值提升。