西门子3D物流和制造

通过其在挪威特隆赫姆的新工厂，西门子正在解决快速增长的海上电池需求。在由系统集成商Intek设计的高自动化生产线中，Zivid的3D机器视觉摄像机在优化生产效率方面发挥了至关重要的作用。

作为前瞻性环境立法的一部分，挪威议会于2018年决议，不迟于2026年禁止在其峡湾作业的渡轮和巡洋舰的有害排放。这包括二氧化碳和氮氧化物气体以及对水的噪音污染。

当地航运公司和渡轮运营商的反应是大幅加快电力推进系统的开发和引进。挪威第一艘投入使用的全电动渡轮的表现数字至少可以说是令人印象深刻的。

MF安培的世界上第一个全电池供电的渡轮，在Lavik和Oppedal的港口之间运作，基于岸的充电站给电池充电。与柴油动力替代品相比，排放量减少95％，船舶索赔的80％减少了80％。全球渡轮舰队的一个有吸引力的主张。

(所有图片:SIEMENS)

长期行驶的距离相对较短，在同一港口停留码头，汽车和乘客渡轮已被证明提供了从传统柴油到全球海事的电池和混合柴油电力的理想场所运输部门。

这一根本性转变的关键促成因素是，电池的种类和数量要合适，才能为新型全电动和混合动力系统提供动力。

在挪威特隆赫姆开设灵活，高度自动化的电池厂，Siemens已投入NOK100百万，以帮助解决未来的需求。它将开发和制造船舶和海上石油和天然气应用的能量存储解决方案。

为实现新的海洋电池生产线所需的非常高的自动化，西门子任命基于Raufoss的Intek，提供了帮助实现苛刻的生产率目标所需的机器人，3D机器视觉和自动化系统集成。

在所有电动渡轮的情况下，电池组通常需要电池容量约为2米。典型配置有34个电池柜。在每个电池模块内，每个电池模块包括28个电池单元。即使在混合柴油电力系统中，也需要至少500kWh的电池容量。

以及汽车和乘客渡轮当然，有成千上万的渔船，巡洋舰，多功能船和海上单位，也可以从全面或部分充电中受益。因此，对海洋电池组的需求以及支持它的生产能力，预计将高，并将其呈指数增长。

西门子位于特隆赫姆的海上和海事中心负责人Torstein Sole-Gärtner表示:“挪威所有的汽车和客运渡轮最终将依赖某种形式的储能解决方案，我们估计，甚至到2020年，将有大约60辆混合动力或全电池驱动的渡轮在这里运营。”

他继续，“我们的期望是，我们在我们的新工厂开发和制造批量的电池和电动推进产品将有助于推动全球各种海洋部门的类似技术进步。”

西门子预计将通过2024年将全球海洋电池市场翻倍，并预测所有新船舶的近80％，长达150米的长度，将配备所有电池或混合柴油电气配置的电池。

为了能够与未来的需求保持步伐，新的Trondheim生产线系统需要尽可能高效灵活。需要最大限度地减少在生产过程中涉及动手的人数，而需要最大化的机器化量。

System Integrator Intek项目经理Olaf Pedersen概述了面临的挑战，“维护快速，无错误的生产吞吐量是在开发整体解决方案方面的重要考虑因素。生产任务是运输组件，产品组装或测试，确保高生产率是关键。“

Pedersen解释说:“与其他生产单元不同，第一个电池单元需要能够自动处理范围广泛且不可预测的组件——电池单元、框架、连接器等等。”

“处理这么多不同种类的商品，比如随机地放在调色板、纸板托盘和塑料吸塑包装上，以一定的速度进行处理可能是一项棘手的自动化任务。”

西门子的特隆赫姆海上电池生产线配备了8个可独立配置的机器人单元和7个用于处理单元间物流的自动引导车辆(agv)。Intek经过12个月的设计和设计，生产线自动处理一切，从最初的部件挑选到最终的电池测试和文档。

对于真正重要的贫化单元，系统集成商Intek选择使用安装在Kuka KR9机器人手臂上的Z，配备了定制设计的真空夹具。西门子可编程逻辑控制器和高速工业PC提供控制和加工电源。

Pedersen explains the rationale, “By harnessing the Zivid One camera’s high-quality 3D point cloud we were able to easily pinpoint the outline of the pallet or tray, very accurately determine the outer dimensions of the component within, and then pick-and-place accordingly with the highest degree of accuracy. And being able to rely on a single camera snapshot meant it was very fast too.”

“采用这种更实用的方法，我们可以解决随机组件对准的问题，而不需要任何机械‘转向’系统或操作员干预，以矫正组件并将它们移动到预定义的位置。此外，还避免了对复杂构件CAD文件进行密集编程的需要。因此，这是一个非常灵活和可靠的解决方案。”

除了确保可靠的“挑”中，基于相机的机器视觉系统的讽刺也可以确保高度准确的“地方”，这是对互连生产细胞的效率作为Pedersen精心设计的重要性标准：

“由于机器人手臂会自动将部件堆叠到一个相对较小的AGV上，因此系统必须考虑到负载的分配——AGV需要在运输过程中保持完美的平衡。此外，当AGV到达其目标生产单元时，需要由另一个机器人从预定位置拾取零部件。因此，AGV上的精确组件放置也是至关重要的。”

挪威最早的Antop Antoper Antep Anty Anived Anty Technology，Intek应用了自己的定制设计的软件算法来操纵相机的3D点云数据并最大化生产线吞吐量。

结果

(所有图片:SIEMENS)

西门子海洋电池生产线的先进细胞性质使其能够弯曲其能力，并增加其在全球市场需求和快速技术发展中的预期升温的生产能力。电池设计和生产更容易定制以匹配特定船舶的功能和占空比。

通过利用最先进的机器视觉，机器人和AGVS Trondheim生产线已经实现了最高的自动化水平，只需要三个人在生产区域工作。它使得可以更有效地生产可持续的能源解决方案。

特别重要的是，Zivivivivivivivivivived的3D机视觉摄像头在组件贫化细胞中的具体使用在确保必要的高生产产量方面发挥了重要作用。相机的高质量色彩3D点云使机器人ARM能够适应产品的变化，而无需机械系统修改或密集软件重建。

凭借其高效，端到端的端到端自动化生产线Siemens将能够每年供应150-200个柔毛的电池，平均电池模块容量为400兆瓦。工厂可以生产在不到四天内的全电渡轮所需的电池模块。

切换从柴油动力容器朝向所有电池或混合动力容器的阳性环境影响不能低估。在全球和墨水噪音和水上噪音污染中的减少将在全球范围内均匀。无排放，近乎静默的海事业务是一个值得瞄准的目标。