實現(xiàn)無人、高效、精準(zhǔn)生產(chǎn)，深圳眾為成功研發(fā)全自動數(shù)智化焊接產(chǎn)線

在結(jié)束不久的全國兩會上，氫能再次受到多位全國人大代表、政協(xié)委員的關(guān)注，成為兩會熱議話題。近年來，國家和各省市紛紛制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，當(dāng)前市場應(yīng)用最成熟的氫燃料電池汽車行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，行業(yè)逐漸邁入量產(chǎn)階段的同時，專業(yè)產(chǎn)線的研發(fā)與建設(shè)也初見成果。

近日，記者走進(jìn)驥翀氫能子公司深圳眾為氫能科技有限公司（以下簡稱“深圳眾為”）的生產(chǎn)線，整齊有節(jié)奏的機(jī)器運作聲中，機(jī)械臂正在精準(zhǔn)抓取、投放金屬極板至不同工位，各工位循環(huán)不間斷作業(yè)，配合有序，展現(xiàn)了先進(jìn)的全自動數(shù)智化生產(chǎn)模式。

深圳眾為全自動數(shù)智化焊接產(chǎn)線

深圳眾為總經(jīng)理王力表示：“目前氫燃料電池行業(yè)中，金屬雙極板的焊接多數(shù)是單工位自動化，人工放取物料，一條產(chǎn)線需要8~10個工人，不僅效率很慢，而且定位精度也不高，而我們的產(chǎn)線不僅不需要人工，還能提升效率1倍以上?！?/p>

一條產(chǎn)線節(jié)省8~10個人力成本，效率提升1倍

金屬雙極板焊接是氫燃料電池電堆生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，對電堆功率和成本都有重要影響。深圳眾為是中國最早的工業(yè)激光從業(yè)團(tuán)隊之一，曾承擔(dān)國家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項子課題等項目，自2010年起進(jìn)入燃料電池領(lǐng)域，將激光焊接技術(shù)成功應(yīng)用于氫燃料電池金屬雙極板加工，實現(xiàn)了我國在該領(lǐng)域“從零到一”的突破。

目前，深圳眾為是我國唯一的燃料電池金屬板激光焊接專業(yè)企業(yè)，擁有全套自主工藝與裝備的知識產(chǎn)權(quán)，實現(xiàn)了全自主國產(chǎn)化，所開發(fā)的金屬雙極板焊接技術(shù)能夠提升電堆功率30%。

“焊接工藝達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但產(chǎn)線還停留在半自動化，因此，我們一直在思考如何才能提高產(chǎn)能，以適應(yīng)氫燃料電池行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。”王力說道。

燃料電池汽車為新型產(chǎn)業(yè)，近幾年才逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，目前正處于市場驗證階段，尤其是商業(yè)化程度最高的氫燃料電池汽車行業(yè)，在經(jīng)濟(jì)社會樂觀情緒不斷上升的2023年，行業(yè)普遍預(yù)測燃料電池汽車年交付量有望達(dá)到2萬臺。

然而，在金屬雙極板的焊接環(huán)節(jié)，行業(yè)中還普遍停留在單工位自動化階段，一條生產(chǎn)線需要8~10個工人操作，不僅效率低下，而且不能保證產(chǎn)品一致性，難以適應(yīng)即將到來的大規(guī)模量產(chǎn)需求。

驥翀氫能看到了這一需求，依托于深圳眾為早期在裝備方面的技術(shù)儲備以及前期規(guī)劃，于2022年啟動全自動數(shù)智化產(chǎn)線的研發(fā)，從方案到具體的電氣控制、軟件編寫，再到生產(chǎn)組裝、調(diào)試全部自主完成。

深圳眾為全自動數(shù)智化焊接產(chǎn)線領(lǐng)先于單工位自動化產(chǎn)線的優(yōu)勢在于，能夠?qū)崿F(xiàn)從取料、焊接到焊接后特殊工藝處理，包括各環(huán)節(jié)間的傳動全部做到自動化。值得一提的是，不同工位間的傳動采用的是高速磁懸浮技術(shù)，定位精度非常高，能夠達(dá)到微米級。

高速磁懸浮技術(shù)實現(xiàn)高精度傳送

除了全自動之外，數(shù)智化也是深圳眾為產(chǎn)線的另一大領(lǐng)先之處。不同于傳統(tǒng)的離線檢測，需要將生產(chǎn)好的產(chǎn)品統(tǒng)一運送到檢測處進(jìn)行質(zhì)量鑒定，深圳眾為產(chǎn)線借助傳感器和人工智能技術(shù)，配合視覺系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)品質(zhì)量、缺陷進(jìn)行在線檢測和辨別，從而在生產(chǎn)完成的同時，進(jìn)行良品分類，高效便捷，并且規(guī)避人為操作的主觀因素，保證了產(chǎn)品的一致性。

下一步力爭打造全工序電堆數(shù)智化生產(chǎn)線

據(jù)了解，深圳眾為全自動數(shù)智化金屬雙極板激光焊接產(chǎn)線在國內(nèi)外都不多見，算得上是行業(yè)中的一項“創(chuàng)舉”，一經(jīng)落地應(yīng)用，價值漸顯。

作為新興產(chǎn)業(yè)，氫燃料電池的產(chǎn)品需要不斷升級，相應(yīng)的裝備產(chǎn)線要能夠兼容工藝的升級，而外部工藝配合緊密度有限，可能影響產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)進(jìn)度。因此，深圳眾為自有產(chǎn)線的開發(fā)加速了驥翀氫能的產(chǎn)品迭代，同時實現(xiàn)了低投入，高效率生產(chǎn)。

同時，對于處在量產(chǎn)前期的氫燃料電池全行業(yè)來說，國產(chǎn)全自動數(shù)智化產(chǎn)線的出現(xiàn)和投入應(yīng)用，不但進(jìn)一步實現(xiàn)了自主化制造，并且提振了商業(yè)化的信心，為氫燃料電池的大規(guī)模批量化生產(chǎn)提供了保障。

另外，氫燃料電池最為成熟的應(yīng)用市場為汽車，汽車區(qū)別于其他行業(yè)的重要特點即“安全第一”，產(chǎn)品的一致性是安全的重要保證之一。進(jìn)入汽車領(lǐng)域后，如果氫燃料電池的生產(chǎn)還按照原來的半自動生產(chǎn)方式，將會出現(xiàn)大量安全質(zhì)量問題，由此可能導(dǎo)致的汽車事故所造成的損失無法估量。因此，深圳眾為提早進(jìn)行全自動數(shù)智化生產(chǎn)的摸索，在滿足汽車行業(yè)大批量生產(chǎn)的同時，保證了產(chǎn)品一致性，將為氫燃料電池行業(yè)起到示范作用，迎接氫燃料電池汽車規(guī)模化生產(chǎn)的到來。

深圳眾為公司展廳

下一步，深圳眾為全自動數(shù)智化產(chǎn)線將應(yīng)用于驥翀氫能位于河南新鄉(xiāng)的生產(chǎn)基地，與涂層產(chǎn)線、電堆裝配產(chǎn)線組裝，共同組建成為當(dāng)前行業(yè)中工序長度領(lǐng)先的氫燃料電池電堆全自動數(shù)智化生產(chǎn)線。

王力表示：“電堆生產(chǎn)制程長，部分工序會對批量生產(chǎn)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，未來，我們將不斷對這些關(guān)鍵工序進(jìn)行工藝升級和裝備開發(fā)，打破量產(chǎn)化的瓶頸，實現(xiàn)電堆生產(chǎn)全過程的自動化和數(shù)智化?！保ㄗ澹核渭眩?/p>

審核編輯 黃宇