西门子使用八个可配置的机器人单元和七个AGV来自动化海上电池的生产。

作为具有远见的环境立法的一部分，挪威议会于2018年提出，要在2026年之前禁止在其峡湾中运营的渡轮和巡洋舰的有害排放。这包括二氧化碳和NOx气体，以及水。

当地船运公司和轮渡经营者的反应是极大地加快了电力推进系统的开发和引进。至少可以说，挪威第一条全电动渡轮投入使用的性能令人印象深刻。

MF Ampere是完全由电池供电的渡轮，在Lavik和Oppedal港口之间运营，岸上的充电站在此处为电池充电。与柴油动力替代品相比，该船声称排放量减少了95％，运营成本减少了80％。对于全世界的渡轮船队来说，这是一个有吸引力的主张。

事实证明，汽车和客运渡轮旅行距离相对较短，并且在同一港口长时间停留在码头，已被证明是开始在全球海洋中从传统柴油向电池和混合柴油电力无情过渡的理想场所。运输部门。

这种根本性转变的关键推动因素是提供合适类型的电池，合适数量的电池，以为新的全电动和混合动力总成提供动力。

为了在挪威的特隆赫姆市开设一家灵活的，高度自动化的电池工厂，西门子已投资1亿挪威克朗（1136万美元）来帮助满足未来的需求。它将开发和制造适用于船舶和海上石油和天然气应用的储能解决方案。

为了实现其新的海上电池生产线所需的高水平自动化，西门子任命了Raufoss为基础的Intek提供机器人，3D机器视觉和自动化系统集成，以帮助实现苛刻的生产率目标。

解决方案

西门子的特隆赫姆海上电池生产线配备了八个可独立配置的机器人单元和七个自动导引车（AGV），用于处理单元间物流。该产品线是由Intek设计和设计的，为期12个月，可自动处理所有内容，从最初的零件挑选到最终的电池测试和记录。

对于卸垛单元，Intek选择使用Zivid One实时3D机器视觉相机，该相机安装在配有定制真空夹具的KUKA KR9机械臂上。西门子可编程逻辑控制器和高速工业PC提供控制和处理能力。 Intek应用了自己的自定义算法来操纵相机的3D点云数据并最大化生产线吞吐量。

“通过利用Zivid One摄像机的高质量3D点云，我们可以轻松地查明托盘或托盘的轮廓，非常准确地确定其中组件的外部尺寸，然后以最高的高度进行相应的放置和放置。准确性。” Pedersen说。 “而且能够依靠单个摄像机快照也意味着它非常快。”

“通过采用这种更为实用的方法，我们可以解决部件随机对齐的问题，而无需任何机械的“转向”系统或操作员干预来矫正部件并将它们移至预定位置。而且，它还避免了对复杂组件CAD文件进行密集编程的需要。结果，这是一个非常灵活和可靠的解决方案。”

彼得森说：“由于机械臂会自动将零件堆叠到相对较小的AGV上，因此系统必须考虑到负载的分配是至关重要的-AGV需要在运输过程中保持完美平衡。” “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，准确地将零件放置在AGV上也很重要。”

西门子结果

西门子海上电池生产线的先进蜂窝特性使其能够响应全球市场需求激增和技术快速发展而扩展能力并提高生产能力。电池设计和生产更容易定制，以匹配特定船只的功能和占空比。

通过利用最先进的机器视觉，机器人技术和AGV，特隆赫姆的生产达到了很高的自动化水平，在生产区域仅需三个人即可工作。这使得更有效，更经济地生产可持续能源解决方案成为可能。

凭借其高效的端到端自动化生产线，西门子有望每年为150-200个渡轮提供电池，相当于电池模块的容量约为400 MWh。工厂可以在不到四天的时间内生产出全电动渡轮所需的电池模块。

从柴油动力船转向全电池船或混合动力船对环境的积极影响不可低估。全球和本地都将感觉到二氧化碳和氮氧化物气体排放量的减少以及水传播的噪音污染的减少。无排放，近乎无声的海上作业是一个值得追求的目标。

挑战性

对于全电动渡轮，电池组通常需要具有约2 MWh的电池容量。典型配置有34个电池柜。每个模块中有9个电池模块，每个模块包含28个电池单元。即使在混合动力柴油-电力系统中，也需要至少500 kWh的电池容量。

当然，还有汽车和客运渡轮，成千上万的渔船，巡洋舰，多用途船只和近海单位也可以从全部或部分电气化中受益。因此，对船用电池组的需求以及为其提供支持的生产能力预计将很高，并且呈指数级增长。

西门子位于特隆赫姆的海上和海洋中心负责人TorsteinSole-Gärtner表示：“挪威的所有汽车和客运渡轮最终都将依赖某种形式的储能解决方案，我们估计将有大约60种混合动力或全能动力，电池供电的渡轮在这里运营。”

西门子预计，到2024年，全球船用电池市场将翻一番，并预测在长度不超过150米的所有新船中，将有近80％配备全电池或混合动力柴油发电。

为了跟上未来的需求，新的特隆赫姆生产线系统需要尽可能高效和灵活。生产过程中需要动手的人员数量需要最小化，而机器人化的数量则需要最大化。

系统集成商Intek的项目经理Olaf Pedersen概述了面临的挑战。他说：“保持快速，无差错的生产吞吐量是开发整个解决方案的重要考虑因素。” “无论生产任务是运输零件，产品组装还是测试，确保高生产率都是关键。”

在生产线的卸垛部分中处理电池组件提出了一系列特殊挑战。 Pedersen解释说：“与其他生产单元不同，第一个单元必须能够自动处理各种不可预测的组件–电池，框架，连接器等。”

“要处理许多不同种类的传入货物，例如将它们随机放在货盘，纸板托盘和塑料泡罩包装中，以某种速度进行处理，这是自动化的一项艰巨任务。”