バッテリー生産ラインの自動化：ケース分析と利益評

電池生産ラインの自動変革の必要性

世界の新エネルギー産業の急速な発展に伴い、バッテリーメーカーはますます熾烈な市場競争に直面しています。従来のバッテリー生産モデルでは現代の生産のニーズを満たすことができなくなり、自動化の変革が企業の競争力を向上させる鍵となっています。香港生産性委員会の統計によると、香港の地元の電池製造業界の人件費は2022年に前年比12%増加し、自動化された生産ラインの導入により、直接的な人件費を30%~50%削減できます。

バッテリーの製造プロセスでは、人為的な操作により、製品の一貫性が低下したり、歩留まりが低下したりするなどの問題が発生しやすくなります。特にセルの組み立てや形成試験などの主要なプロセスでは、自動化装置により各ステップの精度が ±0.1mm 以内に制御されることを確認できます。のためにたとえば、バッテリーの種類が異なれば生産環境に対する要件も異なり、自動化システムは製品の特性に応じてパラメータを自動的に調整し、人為的な設定ミスを回避できます。

さらに、電池製造プロセスにおける電解液処理や高温形成には潜在的な安全上の問題があります。自動化により、従業員は危険な作業環境から解放されるだけでなく、インテリジェントな監視システムを通じて潜在的なリスクをリアルタイムで警告します。香港の電池会社の事例は、自動化変革後、労働災害率が76%低下したことを示しています。

電池生産ラインの自動化変革における重要なリンク

現代自動化の変革には、主に次の 3 つのコア領域が含まれます。

マテリアルハンドリングシステム:AGV無人搬送車とインテリジェントコンベアベルトを使用して、原材料、半製品、完成品の自動循環を実現します。香港科学技術園の企業のデータによると、AGVシステムの導入により、マテリアルハンドリング効率が40%向上し、ハンドリングロスが80%削減されました。
生産プロセス制御:視覚的ポジショニングシステムを備えた6軸ロボットアームは、0.05mmの精度でセルスタッキング操作を完了できます。特にパウチセル生産では、マニピュレーターは人間の作業によって引き起こされる横隔膜の折り目の問題を回避できます。
データ収集と分析:IoTセンサーとMESシステムを導入することで、温度や圧力などの200+のプロセスパラメータをリアルタイムで監視し、SPC品質レポートを自動的に生成します。企業の化学プロセスデータによると、自動監視により不良品の特定精度が99.7%に達しています。

バッテリーパック作成ガイド

バッテリーの種類が異なれば、差別化された自動化ソリューションが必要であることに注意することが重要です。例えばアンギュラーバッテリー生産では、直角部品の溶接品質管理に特別な注意を払う必要があり、円筒形電池自動組み立ては、円弧面の正確な位置合わせの問題を解決する必要があります。円筒形電池角形電池パウチセル比較

電池生産ライン自動化変革の事例

コーティング工程の自動変換事例

香港のリチウム電池メーカーは、コーティングプロセスを自動化するために1,200万香港ドルを投資しました。

改造項目	導入前	実装後
塗布速度	15m/分	35m/分
厚さ公差	±3μm	±1μm
人員	6名/クラス	2名/クラス

同社はAI外観検査システムを使用してコーティング品質をリアルタイムで監視し、自動張力制御装置によりポールピースの不良率を1.2%から0.3%に削減しています。も参照してくださいコーティング重量のCV値は1.5%のブレークスルー<ました。

バッテリーセル組立工程変換事例

に逆らって円筒形電池そしてアンギュラーバッテリー深センの会社(香港子会社)は、差別化された自動化ソリューションを設計しました。

円筒形バッテリー:回転式自動巻線機を採用し、容量は800PCS/Hで、巻線アライメントは99.5%に増加しています
アンギュラーバッテリー:従来のZ折り畳みの変形問題を解決するための直角位置決めアセンブリシステムを開発します
パウチセル:搬送プロセス中のパウチバッテリーの位置ずれを回避するために真空吸着プラットフォームを導入します

変革後、全体の生産効率は60%向上し、さらに向上しましたOEE(機器総合有効性)指標は、業界をリードする85%のレベルに達しました。

電池生産ライン自動化のメリット評価

複数のケースデータに基づいて、自動変換は次の主な利点をもたらします。

生産効率:単位時間あたりの生産量は一般的に50%~120%増加し、設備稼働率は30%~80%増加します
品質良率：一般的な不良率は2%~5%から0.5%~1.2%に減少し、再加工コストは60%以上削減されました
人件費:直接労働需要が40%~70%削減され、年間約200~500万香港ドルの人件費が節約されます

年間生産量1GWhたとえば、自動変換の ROI 分析では、次のことが示されます。

項目	数値
改造コスト	3,800万香港ドル
年間福利厚生	1,200万香港ドル
投資回収期間	3.2年
5年NPV	2,150万香港ドル

電池生産ラインの自動化変革の注意事項

自動化変革を確実に成功させるには、企業は次の重要なポイントに特別な注意を払う必要があります。

予備計画・設計

推奨される参照3~6ヶ月の詳細な計画期間の標準要件。含める：

既存の生産プロセスのバリューストリーム分析(VSM)
さまざまなバッテリータイプ(例:円筒形電池角形電池パウチセルプロセス差異評価
自動化機器と既存設備とのインターフェース適合性検証

機器の選択とシステム統合

デバイスを選択するときは、次の点を考慮する必要があります。

ロボットアーム:によると適切なモデルを選択するには適切なモデルが必要であり、スカラロボットは高速および軽負荷の操作に適しており、6 軸ロボットは複雑な組み立てに適しています
検出システム: X 線検出ペアなど、さまざまなバッテリーの種類に対応する検出モジュールを構成しますアンギュラーバッテリー内部構造検査がより効果的です

人材育成・リスクマネジメント

自動化後、従業員は新しいスキルを習得する必要があります。バッテリー生産ライン

機材・基本メンテナンス(平均80~120時間の研修が必要)
データ分析と例外処理機能
に逆らってパウチセルおよびその他の特殊製品

同時に、自動化システムの安定した運用を確保するためには、機器の故障計画、ネットワークセキュリティ保護、その他の対策を含む健全なリスク対応メカニズムを確立する必要があります。