3T/CMEEEAXXXX—2026固態(tài)電池疊片機(jī)智能化規(guī)范本文件規(guī)定了固態(tài)電池疊片機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“疊片機(jī)”）智能化系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法。本文件適用于鋰離子固態(tài)電池電芯制造過(guò)程中使用的自動(dòng)疊片機(jī)的智能化設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收與評(píng)價(jià)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1184形狀和位置公差未注公差值GB/T1958產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差檢測(cè)與驗(yàn)證GB/T5226.1機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T11605濕度測(cè)量方法GB/T16855.1機(jī)械安全安全控制系統(tǒng)第1部分：設(shè)計(jì)通則GB/T17421.2機(jī)床檢驗(yàn)通則第2部分：數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度的確定GB/T23031.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用實(shí)施指南第2部分：數(shù)字化管理GB/T25915.3潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第3部分：檢測(cè)方法GB/T26119GB/T27758.1工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成診斷、能力評(píng)估GB28526機(jī)械電氣安全安全相關(guān)電氣、電子和可編程電子控制系統(tǒng)的功能安全GB/T28925信息技術(shù)射頻識(shí)別2.45GHz空中接口協(xié)議GB/T28926信息技術(shù)射頻識(shí)別2.45GHz空中接口符合性測(cè)試方法GB/T38633信息技術(shù)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)維和管理功能要求GB/T40571智能服務(wù)預(yù)測(cè)性維護(hù)通用要求GB/T42130智能制造工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能要求GB/T44407智能服務(wù)預(yù)測(cè)性維護(hù)虛擬維護(hù)系統(tǒng)技術(shù)要求JJG739激光干涉儀檢定規(guī)程JJG860壓力傳感器（靜態(tài)）檢定規(guī)程JJG1071線加速度計(jì)檢定裝置（重力場(chǎng)法）檢定規(guī)程JB/T13075工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備及系統(tǒng)用的EtherMAC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通訊規(guī)范IEC61131-9可編程控制器第9部分：?jiǎn)屋S運(yùn)動(dòng)控制規(guī)范（Programmablecontrollers-Part9:Single-dropdigitalcommunicationinterfaceforsmallsensorsandactuators(SDCI)）3術(shù)語(yǔ)、定義和縮略語(yǔ)下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1術(shù)語(yǔ)和定義3.1.1固態(tài)電池疊片機(jī)solid-statebatterystackingmachine用于將固態(tài)電池的正極片、負(fù)極片和固態(tài)電解質(zhì)膜按特定順序進(jìn)行疊放，形成電芯芯包的專(zhuān)用自動(dòng)化設(shè)備。T/CMEEEAXXXX—202643.1.2智能化intellectualization裝備具備感知、分析、推理、決策、控制功能，能夠基于數(shù)據(jù)和模型實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自執(zhí)行的能力。3.1.3數(shù)字孿生digitaltwin是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。3.2縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SupervisoryControlAndDataAcquisition)PLC：可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)RFID：射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification)OPCUA：開(kāi)放平臺(tái)通信統(tǒng)一架構(gòu)(OPCUnifiedArchitecture)CPK：過(guò)程能力指數(shù)(ProcessCapabilityIndex)OEE：整體設(shè)備效率(OverallEquipmentEffectiveness)4智能化系統(tǒng)架構(gòu)4.1系統(tǒng)架構(gòu)疊片機(jī)的智能化系統(tǒng)應(yīng)遵循分層分布式架構(gòu)，自下而上包括設(shè)備層、控制層、監(jiān)控層和企業(yè)層。4.2設(shè)備層由疊片機(jī)本體、高精度傳感器（如視覺(jué)傳感器、激光位移傳感器、力傳感器）、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（伺服電機(jī)、直線電機(jī)、氣動(dòng)元件）、RFID讀寫(xiě)器等構(gòu)成，負(fù)責(zé)物理世界的感知與執(zhí)行。4.3控制層由PLC、運(yùn)動(dòng)控制器、機(jī)器人控制器等構(gòu)成，負(fù)責(zé)接收監(jiān)控層指令，完成疊片工藝邏輯控制、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃和實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。4.4監(jiān)控層由工業(yè)計(jì)算機(jī)、SCADA系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等構(gòu)成，負(fù)責(zé)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、工藝參數(shù)管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量數(shù)據(jù)分析、人機(jī)交互及向企業(yè)層系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。4.5企業(yè)層由MES、ERP等系統(tǒng)構(gòu)成，負(fù)責(zé)接收監(jiān)控層上傳的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃排程、物料管理、質(zhì)量追溯和全生命周期管理。5技術(shù)要求5.1基本要求5.1.1安全要求系統(tǒng)應(yīng)符合GB5226.1規(guī)定的安全要求，包括但不限于急停、安全門(mén)鎖、光柵防護(hù)等功能安全。5.1.2接口要求系統(tǒng)應(yīng)具備與上層管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口。5.1.3數(shù)據(jù)要求T/CMEEEAXXXX—20265系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)采用統(tǒng)一的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。與外部系統(tǒng)的通信宜優(yōu)先采用OPCUA協(xié)議。5.2智能感知要求設(shè)備應(yīng)具備對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知能力，具體要求見(jiàn)表1。表1智能感知技術(shù)要求X/Y軸：≤±0.05mm；Z軸：≤±0.5.3智能控制與執(zhí)行要求設(shè)備應(yīng)具備高精度、自適應(yīng)控制能力，具體要求見(jiàn)表2。表2智能控制與執(zhí)行技術(shù)要求5.4智能決策與優(yōu)化要求系統(tǒng)應(yīng)具備基于數(shù)據(jù)的分析、決策與優(yōu)化能力，具體要求見(jiàn)表3。表3智能決策與優(yōu)化技術(shù)要求建立關(guān)鍵工藝參數(shù)（壓力、位置）與疊片質(zhì)量（錯(cuò)位、褶皺）的關(guān)基于伺服電機(jī)電流、振動(dòng)等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承、導(dǎo)軌等關(guān)鍵部件的壽6試驗(yàn)方法試驗(yàn)應(yīng)在設(shè)備安裝調(diào)試完成，并處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。疊片機(jī)智能化試驗(yàn)方法應(yīng)符合表4規(guī)定。表4技術(shù)要求試驗(yàn)方法a）功能安全檢查：觸發(fā)急停按鈕，驗(yàn)證所有運(yùn)動(dòng)部件立即斷電制動(dòng)，氣動(dòng)元件處于安全狀態(tài)。打開(kāi)試儀在帶電部件與裸露導(dǎo)電部件之間施加規(guī)定的測(cè)試電壓，持續(xù)1min接口要求a）內(nèi)部數(shù)據(jù)統(tǒng)一性：檢查系統(tǒng)配置，確認(rèn)使用了單一的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)b）通信協(xié)議符合性：使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具捕獲監(jiān)控層與企業(yè)層測(cè)試終端之間的通信數(shù)據(jù)包，驗(yàn)證b）通過(guò)設(shè)備視覺(jué)系統(tǒng)執(zhí)行對(duì)位程序，完成后，使用精度不低于±1μm的二次元影像測(cè)量?jī)x，測(cè)量校6c）重復(fù)步驟2共30次，記錄每次的X、Y向偏差值。所有偏差值的絕對(duì)a）在疊片頭壓力施加點(diǎn)安裝一個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)量校準(zhǔn)的高精度標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器（精度±0）；b）在控制系統(tǒng)內(nèi)分別設(shè)置多個(gè)目標(biāo)壓力值，執(zhí)行c）待壓力穩(wěn)定后，記錄標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器的讀數(shù)。d）計(jì)算每次實(shí)測(cè)值與目標(biāo)值的偏差。所有b）在全行程內(nèi)，按GB/T17421.2a）準(zhǔn)備100個(gè)載有唯一編碼的RFID標(biāo)b）在設(shè)備額定運(yùn)行節(jié)拍下，使這100個(gè)標(biāo)簽依次b）穩(wěn)定過(guò)程：?jiǎn)?dòng)設(shè)備環(huán)境控制系統(tǒng)，使其運(yùn)行至少1h，c）數(shù)據(jù)記錄：使用數(shù)據(jù)采集儀連續(xù)記錄所有測(cè)點(diǎn)不少于2h的溫濕度數(shù)據(jù)，d）結(jié)果計(jì)算：分析所有測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，整個(gè)記錄期間，各測(cè)點(diǎn)的溫度讀數(shù)應(yīng)在21℃至25℃范圍內(nèi)，濕度讀數(shù)應(yīng)持續(xù)≤1%RH。所有測(cè)點(diǎn)溫度的最大差值（空間動(dòng)部件上。同時(shí)，使用激光干涉儀或系統(tǒng)內(nèi)置的高分辨b）最大加速度測(cè)試：控制運(yùn)動(dòng)部件以最大能力進(jìn)行加速－減速運(yùn)動(dòng)。通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀記錄整個(gè)運(yùn)動(dòng)c）定位穩(wěn)定時(shí)間測(cè)試：指令運(yùn)動(dòng)部件從起始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。記錄從運(yùn)動(dòng)指令發(fā)出開(kāi)始，到位定時(shí)間。重復(fù)測(cè)試5次，取平均值，結(jié)果應(yīng)a）在疊片頭壓力施加點(diǎn)安裝一個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)量校準(zhǔn)的高精度標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器（精度±0）；b）設(shè)置一個(gè)階躍壓力目標(biāo)，使用數(shù)據(jù)采集儀高速記錄壓力隨時(shí)b）在MES或監(jiān)控系統(tǒng)中，為每種厚度的極片設(shè)定不同的覺(jué)糾偏）b）啟動(dòng)疊片流程，通過(guò)設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)或高幀率相機(jī)，觀察疊片機(jī)構(gòu)是否根據(jù)視覺(jué)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)反饋，在執(zhí)行疊片動(dòng)作前進(jìn)行了位置的補(bǔ)償運(yùn)b）記錄計(jì)劃時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、故障時(shí)間、理論產(chǎn)量、實(shí)際良品產(chǎn)量等原始數(shù)據(jù)，人c）對(duì)比SCADA系統(tǒng)界面顯示的OEE數(shù)值與人工計(jì)算結(jié)果a）追溯測(cè)試：在MES中查詢一個(gè)特定電芯序列號(hào)，系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確反查出其生產(chǎn)時(shí)間、所用極片/隔膜批次、疊片過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)（如平均對(duì)位偏差、最終疊片b）預(yù)測(cè)關(guān)聯(lián)性測(cè)試：導(dǎo)出