Как автоматизировать склад литий-ионных-батарей в 2025 году?
Автоматизация складов в логистике литиевых батарей широко обсуждалась на выставке MODEX в Атланте в марте этого года. За три дня я разговаривал примерно с пятнадцатью продавцами. Большинство из них понятия не имели, что такое UN38.3. Они продолжали показывать мне одни и те же видеоролики, на которых роботы собирают коробки из-под обуви.
Литиевые элементы
У аккумуляторного бизнеса есть проблема, которой нет у обувных коробок. Литиевый элемент лежит на полке шесть месяцев при неправильном уровне заряда, и у вас есть гарантийная претензия. Или хуже. Склад – это не просто хранение продукции. На складе осуществляется управление электрохимическим риском.
Постоянно сталкиваюсь с этим разрывом. Поставщики систем автоматизации пропагандируют производительность и экономию труда. Производители аккумуляторов заботятся об этих вещах, но они также заботятся о том, чтобы они не сгорели. Разговор о страховании теперь происходит раньше разговора об автоматизации. Три года назад было наоборот.
Стоимость соблюдения требований
FM Global опубликовала обновленное руководство по хранению литиевых батарей в 2023 году. Технический паспорт 8-1, Приложение D. Восемьдесят страниц. Большинство интеграторов автоматизации его не читали. Большинство компаний, производящих аккумуляторы, также не прочитали его, но их страховые компании прочитали, и именно здесь начинаются проблемы. В прошлом месяце клиент сообщил мне, что его страховщик хочет, чтобы плотность разбрызгивателей составляла 0,45 галлонов в минуту на квадратный фут для его запасов NMC. Его первоначальная строительная спецификация была 0,15. Затраты на модернизацию свели на нет запланированную за два года экономию на автоматизации.
Плотность хранения — первое, что удивляет людей. Все полагают, что автоматизация означает плотное хранение. В литиевых батареях автоматизация часто означает менее плотное хранение с лучшим контролем. Вы распределяете инвентарь по большему количеству пожарных отсеков. Каждый отсек имеет свою зону подавления. Тепловые камеры. Датчики газа. Автоматизация касается как наблюдения, так и движения.
Оборудование подходит и не подходит
Для этой схемы челноки работают лучше, чем краны-штабелеры. Меньшие зоны, больше гибкости в конфигурации стойки. Я видел много инсталляций Autostore в сфере потребительских товаров. На аккумуляторных складах почти нет. Концепция кубического хранения не соответствует требованиям пожарной безопасности.
AGV и AMR: другая роль
AGV и AMR также используются по-разному. В типичном РЦ роботы оптимизируют пути комплектования. На складе аккумуляторов роботы часто просто перемещают поддоны между климатическими зонами. Клетки поступают из контейнера при температуре окружающей среды, что бы там ни было в Финиксе в июле. Они идут в зону кондиционирования. Остывать. Пройдите тестирование. Переместить на длительное хранение. Отправляйте. Каждый переход — это движение робота. Не гламурно. Роботы проводят половину своего времени в ожидании дверей дока или циклов кондиционирования.
Интеграция тестирования — это то, где проекты идут наперекосяк. Прежде чем убрать каждую ячейку, необходимо снять показания OCV и проверить внутреннее сопротивление. Испытательное оборудование взаимодействует с WMS. Вот только никто не договорился о том, как это сделать. В прошлом году я работал с компанией, у которой были тестеры Hioki, велосипедисты Arbin и некоторые приспособления для домашнего пивоварения с их завода в Гуандуне. Три разных формата данных. Интегратор WMS указал девять месяцев только на программный мост. Клиент ушел и продолжил делать это вручную.
Расчет рентабельности инвестиций
Математика труда при автоматизации склада аккумуляторов не работает так же, как при автоматизации склада обычных товаров. Общие товары, комплектацию которых вы автоматизируете. Сбор трудоемкий. На складах аккумуляторов нет такой большой комплектации. Большинство объемов перемещается полными поддонами. Работа заключается в проверке, тестировании, комплектации. Роботы пока не справляются с этими задачами. Вы автоматизируете перемещение поддонов и экономите три или четыре головы за смену. Аргумент о рентабельности инвестиций должен включать в себя экономию на страховании и снижение риска, иначе он развалится.
Решение проблем с помощью форм-фактора
Мешочные клетки
Мешочные ячейки сложнее всего автоматизировать. Нет стандартного форм-фактора. Каждый OEM-производитель имеет свои размеры. Пакеты деформируются под давлением. Системы технического зрения борются с отражающей поверхностью алюминиевого ламината. Большинство операций с ячейками, которые я вижу, по-прежнему выполняются вручную с помощью вакуума.
Цилиндрические ячейки
Цилиндрические ячейки проще. Формат 21700, который популяризировала Тесла, создал достаточный объем инвестиций в оснастку. Захваты, лотки, приспособления. Сработал эффект масштаба. CATL, EVE и другие крупные китайские производители теперь поставляют цилиндрические элементы в стандартизированных лотках. Поставьте лоток на конвейер, проведите тест и уберите. Относительно прямолинейно.
Призматические клетки
Призматические клетки находятся где-то посередине. Более стандартизированы, чем пакеты. Тяжелее цилиндрического. Обычно требуется двуручный захват или вакуумная рама. Ячейки BYD Blade длинные и плоские, почти как маленькая доска для серфинга. Другой подход к обращению с призматическим модулем Samsung SDI. Нет универсального решения.
Геополитический разрыв
Китайские производители АМР завоевали рынок складских аккумуляторов, а западные интеграторы не обратили на это внимания. Geek+ установлен в CATL, BYD, Gotion. Они понимают приложение. Когда американская компания по производству аккумуляторов ищет средства автоматизации, все справочные сайты находятся в Китае. Это создает свой собственный набор проблем.
Посещение объектов – это сложно. Документация ведется на китайском языке. Поддержка при вводе в эксплуатацию находится в двенадцати часовых поясах. Но оборудование работает, цена приемлемая, а опыта ни у кого нет.
Протокол подавления
«Пожаротушение заслуживает отдельного обсуждения, но вкратце – вода побеждает».
Сухой химикат не проникает в упаковку. Аэрозоль подавляет пламя, но тепловой разгон продолжается внутри ячеек. Вода поглощает тепло. Вам нужно много этого. Дренчерные системы на аккумуляторных складах похожи на промышленную прачечную. Восемнадцать спринклерных головок в помещении, где обычно их четыре.
Этому сектору как отдельной специализации уже пять лет. До 2020 года склады аккумуляторов представляли собой просто склады, на которых случайно находились аккумуляторы. Сейчас формируется массив знаний. Лучшие практики. Уроки извлечены. Я до сих пор вижу, как проекты совершают одни и те же ошибки, но, по крайней мере, теперь есть сценарий, который следует игнорировать.
