電極外觀缺陷自動檢測技術(shù)的應(yīng)用

1、安全 速度 成本- 1 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPA部部 門：第一事業(yè)部門：第一事業(yè)部Team Leader：褚曉林：褚曉林開開 始始 日日 期：期：2011.02結(jié)結(jié) 束束 日日 期：期：2011.07電極外觀缺陷自動檢測技術(shù)的應(yīng)用安全 速度 成本- 2 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPA6 SIGMA 課題登錄書課題登錄書1. 完成銷售額12億RMB2. 質(zhì)量水平行業(yè)第一3. 確保成本競爭優(yōu)勢部門戰(zhàn)略部門戰(zhàn)略公司經(jīng)營戰(zhàn)略公司經(jīng)營戰(zhàn)略1. 2011年銷售額30億RMB2. 2011年利潤3億RMB 3. 質(zhì)量水平提高30%安全 速

2、度 成本- 3 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D1 D1 課題選定課題選定 前工序產(chǎn)生的所有的不良目前檢驗方法為人工在前序夾條，前工序產(chǎn)生的所有的不良目前檢驗方法為人工在前序夾條，到剪切工序時不良缺陷使用人工方法停機(jī)去除，人工檢驗有到剪切工序時不良缺陷使用人工方法停機(jī)去除，人工檢驗有時不能將所有不良完全準(zhǔn)確的檢出，未檢出不良會流入后續(xù)，時不能將所有不良完全準(zhǔn)確的檢出，未檢出不良會流入后續(xù)，既增加了后續(xù)投訴，同時給電池質(zhì)量也會帶來安全隱患。既增加了后續(xù)投訴，同時給電池質(zhì)量也會帶來安全隱患。安全 速度 成本- 4 -GBGB/BB/BB PROJEC

3、T PROJECTLSPAD M AIC20112011年，公司年銷年，公司年銷售額上升到售額上升到3030億億RMBRMB，實現(xiàn)純利潤，實現(xiàn)純利潤3 3億億RMB RMB ，電池質(zhì)量，電池質(zhì)量水平提水平提30%30%，逐漸，逐漸成為國內(nèi)乃至世界成為國內(nèi)乃至世界高端品牌電池供應(yīng)高端品牌電池供應(yīng)基地?；?。降低成本，材料利降低成本，材料利用率提高到用率提高到93.8%93.8%；提高極片外觀質(zhì)量，提高極片外觀質(zhì)量，打造國內(nèi)一流電極打造國內(nèi)一流電極制造基地。制造基地。電極外觀缺陷自動電極外觀缺陷自動檢測設(shè)備的應(yīng)用及檢測設(shè)備的應(yīng)用及推廣推廣公司經(jīng)營戰(zhàn)略公司經(jīng)營戰(zhàn)略部門經(jīng)營戰(zhàn)略部門經(jīng)營戰(zhàn)略本項目本項目

4、 D2 D2 戰(zhàn)略關(guān)系戰(zhàn)略關(guān)系安全 速度 成本- 5 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D3 D3 客戶關(guān)注點識別客戶關(guān)注點識別二、三、五部二、三、五部內(nèi)部顧客內(nèi)部顧客內(nèi)部顧客內(nèi)部顧客CTQ降低投訴率降低投訴率本項目本項目CTQ：外觀缺陷自動檢測技術(shù)應(yīng)用：外觀缺陷自動檢測技術(shù)應(yīng)用三星、三星、TTI等等外部顧客外部顧客外部顧客外部顧客CTQ做出高質(zhì)量極做出高質(zhì)量極片片安全 速度 成本- 6 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D4 D4 問題詳細(xì)陳述問題詳細(xì)陳述 1. 1.極片在涂敷、碾壓過程中會產(chǎn)生各種不良，

5、現(xiàn)有剪切設(shè)備不能極片在涂敷、碾壓過程中會產(chǎn)生各種不良，現(xiàn)有剪切設(shè)備不能自動檢測并標(biāo)記不良極片。自動檢測并標(biāo)記不良極片。 2. 2.目前極片外觀檢測需要人工檢測，容易對不良漏檢，從而造成目前極片外觀檢測需要人工檢測，容易對不良漏檢，從而造成電池質(zhì)量電池質(zhì)量安全隱患安全隱患。安全 速度 成本- 7 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D5 D5 課題范圍描述課題范圍描述準(zhǔn)備剪切準(zhǔn)備剪切上卷上卷經(jīng)過導(dǎo)輥輸經(jīng)過導(dǎo)輥輸送送穿帶穿帶人工檢測人工檢測出現(xiàn)缺陷出現(xiàn)缺陷極片分切為極片分切為小條小條收卷收卷混粉混粉制漿制漿涂敷涂敷剪切剪切碾壓碾壓安全 速度 成本- 8 -

6、GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D6 D6 改善問題點定義改善問題點定義定義（定義（Y Y）問題點分類問題點分類及缺陷定義及缺陷定義（Y1Y1、Y2Y2、Y3Y3）外觀缺陷自動檢測技術(shù)應(yīng)用水平是指目前剪切過外觀缺陷自動檢測技術(shù)應(yīng)用水平是指目前剪切過程極片缺陷檢測自動化水平程極片缺陷檢測自動化水平Y(jié)1 Y1 后續(xù)退回極片數(shù)量后續(xù)退回極片數(shù)量安全 速度 成本- 9 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D7 D7 改善目標(biāo)陳述改善目標(biāo)陳述人工檢測去除極片人工檢測去除極片外觀缺陷外觀缺陷自動檢測極片外觀自動檢測極片外

7、觀缺陷技術(shù)的應(yīng)用缺陷技術(shù)的應(yīng)用檢測并自動標(biāo)記極檢測并自動標(biāo)記極片所有不良片所有不良世界第一現(xiàn)有水平現(xiàn)有水平第一階段目標(biāo)第一階段目標(biāo)第二階段目標(biāo)第二階段目標(biāo)安全 速度 成本- 10 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D8 D8 改善效果預(yù)估改善效果預(yù)估有形效果有形效果無形效果無形效果一部五期剪切每批極片平均外觀不良數(shù)為11個，每次去除1片不良需要浪費2片良品極片，剪切機(jī)每天每臺平均剪切25批，每片極片按2元計算； 半年節(jié)約工時預(yù)計經(jīng)濟(jì)效益：25批11個2片3臺設(shè)備2元30天6月=59.4萬元 提高極片質(zhì)量，同時提高生產(chǎn)效率，減輕員工工作量。安全 速度

8、成本- 11 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D9 D9 改善團(tuán)隊改善團(tuán)隊Champion崔賀林崔賀林Leader褚曉林褚曉林張道琦張道琦陶德華陶德華唐文唐文張永村張永村指導(dǎo)指導(dǎo)滕彥滕彥梅梅工藝完善工藝完善保證過程保證過程質(zhì)量質(zhì)量工藝完善工藝完善保證過程保證過程質(zhì)量質(zhì)量后序跟蹤后序跟蹤并統(tǒng)計數(shù)并統(tǒng)計數(shù)據(jù)據(jù)設(shè)備支持設(shè)備支持安全 速度 成本- 12 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC D10 D10 改善日程改善日程 時間時間DefineMeasureAnalyze ImproveControl 2月月開始日期

9、：開始日期：2.15完成日期：完成日期：3.10工作計劃：完成登錄工作計劃：完成登錄3月月開始日期：開始日期：3.11完成日期：完成日期：3.25工作計劃：分析目前工作計劃：分析目前情況，尋找著手點情況，尋找著手點4月月開始日期：開始日期：3.28完成日期：完成日期：4.29工作計劃：對問題點工作計劃：對問題點著手改善。著手改善。5月月開始日期：開始日期：5.02完成日期：完成日期：6.03工作計劃：改善過程工作計劃：改善過程關(guān)鍵控制因素并優(yōu)化。關(guān)鍵控制因素并優(yōu)化。6月月開始日期：開始日期：6.06完成日期：完成日期：6.30工作計劃：將關(guān)鍵因工作計劃：將關(guān)鍵因素列為重要控制點進(jìn)素列為重要控制

10、點進(jìn)行長期控制行長期控制安全 速度 成本- 13 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC M1 M1 現(xiàn)水準(zhǔn)確認(rèn)現(xiàn)水準(zhǔn)確認(rèn) 結(jié)論：剪切工序極片去除不良數(shù)平均每批為結(jié)論：剪切工序極片去除不良數(shù)平均每批為11個。個。024681012141357911131517192123252729每批極片外觀不良數(shù)推移圖不良數(shù)安全 速度 成本- 14 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC M2 YM2 Y的測量系統(tǒng)分析（的測量系統(tǒng)分析（MSAMSA） 測量內(nèi)容：極片外觀不良總數(shù)測量內(nèi)容：極片外觀不良總數(shù) 樣本數(shù)量樣本數(shù)量 ：每個批

11、次：每個批次 測量機(jī)器測量機(jī)器 ：正負(fù)極剪切：正負(fù)極剪切 測測 量量 者者 ：檢驗員：檢驗員 記記 錄錄 者者 ：統(tǒng)計人員：統(tǒng)計人員 測量方法測量方法 ：檢驗員的記錄，由統(tǒng)計人員根據(jù)隨工單統(tǒng)計每批極片：檢驗員的記錄，由統(tǒng)計人員根據(jù)隨工單統(tǒng)計每批極片外觀不良總數(shù)。外觀不良總數(shù)。 結(jié)論：每個批次數(shù)據(jù)都記錄在隨工單結(jié)論：每個批次數(shù)據(jù)都記錄在隨工單上，到剪切時，由剪切人員統(tǒng)計去除的上，到剪切時，由剪切人員統(tǒng)計去除的外觀不良數(shù)，且記錄在隨工單上。隨工外觀不良數(shù)，且記錄在隨工單上。隨工單最后由統(tǒng)計人員錄入電腦。每個批次單最后由統(tǒng)計人員錄入電腦。每個批次的各項不良都有記錄，且所有不良數(shù)均的各項不良都有記錄，

12、且所有不良數(shù)均需要停機(jī)去除。需要停機(jī)去除。安全 速度 成本- 15 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC M3 YM3 Y的工程能力分析的工程能力分析0.0320.0240.0160.0080.000LSLUSLProcess DataSample?N24StDev(Within)0.00558511StDev(Overall)0.00655019LSL0Target*USL0.03Sample Mean0.0231792Potential (Within) CapabilityCCpk0.90Overall CapabilityPp0.76PPL1.1

13、8PPU0.35PpkCp0.35Cpm*0.90CPL1.38CPU0.41Cpk0.41Observed PerformancePPM?USL166666.67PPM?Total166666.67Exp. Within PerformancePPM?USL110994.94PPM?Total111011.55Exp. Overall PerformancePPM?USL148863.81PPM?Total149064.85WithinOverallProcess Capability of C1結(jié)論：從結(jié)論：從20102010年下半年收集的所有不良數(shù)據(jù)，計算年下半年收集的所有不良數(shù)據(jù)，計算

14、Y Y的工程的工程能力為能力為0.410.41，工程能力嚴(yán)重不足。，工程能力嚴(yán)重不足。安全 速度 成本- 16 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPA M4 M4 極片剪切的詳細(xì)流程圖極片剪切的詳細(xì)流程圖 D M AIC穿帶輸出輸出輸入輸入類型類型ProcessProcess顧客要求顧客要求正式剪切設(shè)置剪切參數(shù)穿好的引帶剪切合格的極片參數(shù)無誤極片良好，無異常操作員隨工單剪切張力剪切速度大卷極片無斷帶產(chǎn)生生產(chǎn)參數(shù)符合工藝剪切機(jī)操作員取極卷上卷CUUCC C U C C 極片無磕碰安全 速度 成本- 17 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M

15、 AIC M5 M5 剪切不良的監(jiān)控方法剪切不良的監(jiān)控方法1 1 顆?；騽澓鄣韧庥^不良在顆粒下方貼敷一紅鋁皮膠帶標(biāo)識 目前遇到極片劃痕或者顆粒類不良，當(dāng)出現(xiàn)單條不良極片時，需要在收卷端有問題小條處用紅色鋁皮人工進(jìn)行粘貼標(biāo)記，此種方法每次會平均消耗工時30s；安全 速度 成本- 18 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC 極片遇到極片連續(xù)出現(xiàn)劃痕或者顆粒類的不良，需要去除干凈，去除后接帶時以間隔為基準(zhǔn)進(jìn)行等長接帶；接帶完畢后要用大于極片寬度2/3的紅色鋁皮膠帶進(jìn)行粘貼，并將重疊極片去除，遺留極片長度不超過20mm，若極片為寬極片需要用兩條紅色鋁皮膠帶進(jìn)行粘

16、貼，此種方法每次會平均消耗工時120s； M6 M6 剪切不良的監(jiān)控方法剪切不良的監(jiān)控方法2 2 正確 正確 錯誤 安全 速度 成本- 19 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC M7 FishboneM7 Fishbone極片夾條過多無自動檢測功能缺陷太小剪切錯誤注意力不夠集中統(tǒng)計方法環(huán)境溫濕度異常缺陷標(biāo)識標(biāo)簽使用不當(dāng)極片接帶方法錯誤剪切設(shè)備異常對極片缺陷不了解接帶膠帶顏色缺陷標(biāo)識方法不當(dāng)新員工操作不熟練安全 速度 成本- 20 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC M8 M8 主要影響因素確認(rèn)主要影響因素確認(rèn)設(shè)

17、備無自動檢測功能極片缺陷標(biāo)識方法不當(dāng)缺陷標(biāo)識標(biāo)簽使用不當(dāng)極片接帶方法錯誤安全 速度 成本- 21 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC A1 A1 極片缺陷標(biāo)識控制方法極片缺陷標(biāo)識控制方法極片缺陷標(biāo)識方法在剪切過程中需要消耗很多時間!極片缺陷標(biāo)識在剪切工序主要用于標(biāo)記從涂敷到剪切的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種極片外觀不良，為了保證轉(zhuǎn)入后序極片的品質(zhì)，極片缺陷標(biāo)識不可避免，但應(yīng)盡力將缺陷標(biāo)識時間縮短。減少極片缺陷標(biāo)識時間需做到以下幾點： 1、不同缺陷標(biāo)識盡量共用同一種標(biāo)識標(biāo)簽 2、減少人工標(biāo)識，有效利用過程自動監(jiān)控設(shè)備，提高其準(zhǔn)確性 3、從源頭提高極片質(zhì)量，力爭做

18、出免檢產(chǎn)品 4、有缺陷地方在前工序要準(zhǔn)確標(biāo)示出來，以便及時準(zhǔn)確的處理安全 速度 成本- 22 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPA970965960955950999590807060504030201051時時間間( (s s) )百百分分比比均值960.3標(biāo)準(zhǔn)差2.774N20AD0.468P 值0.224時時間間( (s s) ) 的的概概率率圖圖正態(tài) - 95% 置信區(qū)間D M AIC極片缺陷標(biāo)識使用時間正態(tài)性檢驗極片缺陷標(biāo)識使用時間正態(tài)性檢驗P值大于0.05，屬于正態(tài)分布對每卷極片總?cè)毕荩烤砣毕輸?shù)按15個計算）在剪切過程中標(biāo)識時間進(jìn)行統(tǒng)計，分析正態(tài)性966

19、9649629609589569543.02.52.01.51.00.50.0時時間間( (s s) )頻頻率率均值960.3標(biāo)準(zhǔn)差2.774N20時時間間( (s s) ) 的的直直方方圖圖正態(tài) 安全 速度 成本- 23 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC極片缺陷標(biāo)識分析極片缺陷標(biāo)識分析 在碾壓工序所有有缺陷極片沒有明確區(qū)分標(biāo)識方法，導(dǎo)致極片進(jìn)入剪切工序后，大片極片不良和小條極片不良員工在操作時無法及時有效地做出準(zhǔn)確判斷，這樣有可能會使不良極片帶入合格極片中，造成電池安全隱患。改善前改善前改善后改善后 在極片碾壓過程中，對所有不良極片進(jìn)行分類，在收卷

20、端用不同顏色標(biāo)簽對不良極片進(jìn)行標(biāo)識。安全 速度 成本- 24 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC改善前后數(shù)據(jù)分析改善前后數(shù)據(jù)分析改善前改善前970965960955950999590807060504030201051時時間間( (s s) )- -1 1百百分分比比均值960.3標(biāo)準(zhǔn)差2.774N20AD0.468P 值0.224正態(tài) - 95% 置信區(qū)間改改善善前前時時間間的的概概率率圖圖665660655650645999590807060504030201051時時間間( (s s) )- -2 2百百分分比比均值654.9標(biāo)準(zhǔn)差3.014N2

21、0AD0.339P 值0.465正態(tài) - 95% 置信區(qū)間改改善善后后時時間間的的概概率率圖圖改善后改善后P值大于0.05，屬于正態(tài)分布P值大于0.05，屬于正態(tài)分布安全 速度 成本- 25 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC A2 A2 極片接帶方法研究極片接帶方法研究在剪切過程中去除大片后由于接帶方法的錯誤會導(dǎo)致帶有接帶極片在后續(xù)卷繞過程中卷繞機(jī)無法識別情況，從而給電池安全性能帶來隱患。就目前五期生產(chǎn)型號極片來講，五期生產(chǎn)所有型號極片在剪切處接帶時均需要使用紅色鋁皮膠帶并執(zhí)行等長接帶。安全 速度 成本- 26 -GBGB/BB/BB PROJECT

22、 PROJECTLSPAD M AIC A3 A3 剪切設(shè)備自動檢測功能研究剪切設(shè)備自動檢測功能研究引進(jìn)極片外觀自動缺陷檢測設(shè)備是監(jiān)控并標(biāo)記極片外觀缺陷的設(shè)備，提高其準(zhǔn)確性需做以下要求： 1、設(shè)備各項參數(shù)設(shè)定需嚴(yán)格執(zhí)行工藝 2、極片缺陷參數(shù)的設(shè)定范圍需要有熟練技能的人員來完成。 3、檢測設(shè)備的維護(hù)與定期校驗 4、對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握極片外觀自動缺陷檢測設(shè)備的使用方法極片外觀自動缺陷檢測裝置是新剪切機(jī)配備的新技術(shù)，是之前沒有的需注意以下： 1、傳感器的靈敏度 2、設(shè)備的清潔、維護(hù) 3、相關(guān)輔助輥的狀態(tài) 4、員工的識別能力安全 速度 成本- 27 -GBGB/BB/BB PROJECT P

23、ROJECTLSPAD M AIC A4 A4 極片外觀自動缺陷標(biāo)簽及標(biāo)簽位置的研究極片外觀自動缺陷標(biāo)簽及標(biāo)簽位置的研究按照不同型號極片的尺寸及后續(xù)的要求，需設(shè)定貼標(biāo)時標(biāo)簽的位置不同，目前剪切機(jī)和極片外觀自動檢測設(shè)備可標(biāo)識極片缺陷位置如下：極片外觀自動檢測設(shè)備極片外觀自動檢測設(shè)備剪切機(jī)標(biāo)識位置剪切機(jī)標(biāo)識位置安全 速度 成本- 28 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC I1 I1 極片缺陷標(biāo)識改善極片缺陷標(biāo)識改善改善：從涂敷至剪切前各工序統(tǒng)一不同不良極片的標(biāo)識方法，避免剪改善：從涂敷至剪切前各工序統(tǒng)一不同不良極片的標(biāo)識方法，避免剪切員工對不良極片的誤操作

24、。切員工對不良極片的誤操作。安全 速度 成本- 29 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC I2 I2 極片接帶方法改善極片接帶方法改善改善：在剪切工序所有不良去除后使用白色鋁皮膠帶統(tǒng)一更改為紅色改善：在剪切工序所有不良去除后使用白色鋁皮膠帶統(tǒng)一更改為紅色鋁皮膠帶，以便于后續(xù)卷繞時能夠準(zhǔn)確識別。鋁皮膠帶，以便于后續(xù)卷繞時能夠準(zhǔn)確識別。安全 速度 成本- 30 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC I3 I3 剪切過程自動檢測技術(shù)的應(yīng)用剪切過程自動檢測技術(shù)的應(yīng)用極片外觀缺陷自動檢測的原理是： 通過高速CCD攝像機(jī)對分

25、切前的極片進(jìn)行表面狀態(tài)檢測，根據(jù)良品極片和不良極片的色差來判斷極片是否合格。安全 速度 成本- 31 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC I3 I3 剪切過程自動檢測技術(shù)的應(yīng)用剪切過程自動檢測技術(shù)的應(yīng)用由剪切前高速CCD檢測出的不良極片，經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸至剪切后的貼標(biāo)器上，通過貼標(biāo)器對不良極片進(jìn)行標(biāo)識。貼標(biāo)器安全 速度 成本- 32 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC I4 I4 自動檢測技術(shù)的應(yīng)用自動檢測技術(shù)的應(yīng)用自動貼標(biāo)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)不停機(jī)快速的檢測出極片外觀缺陷，利用自動貼標(biāo)機(jī)更準(zhǔn)確、及時的監(jiān)控極片缺陷，可以提高

26、其他沒有自動檢測設(shè)備的剪切機(jī)的剪切效率。安全 速度 成本- 33 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC I4 I4 自動檢測技術(shù)的應(yīng)用自動檢測技術(shù)的應(yīng)用主要缺陷項目：漏涂，碾壓壓痕，pinhole，暗痕條紋基材褶皺拖尾空箔部分污染安全 速度 成本- 34 -GBGB/BB/BB PROJECT PROJECTLSPAD M AIC I4 I4 自動檢測技術(shù)的應(yīng)用自動檢測技術(shù)的應(yīng)用利用自動檢測技術(shù)實現(xiàn)對以下極片不良進(jìn)行不停機(jī)標(biāo)識。不良名稱稱檢測檢測基準(zhǔn)露箔（2mm以上）*局部部分發(fā)生低涂布量碾壓壓痕（2mm以上）漏箔，雖然沒有漏箔但漿料脫落黑點（10mm以上）*涂布部分黑色斑點*正極不可用不良名稱稱檢測檢測基準(zhǔn)皺 紋漏箔*雖然沒有漏箔但是感應(yīng)到不均勻針刺（0 . 5 以上）*微小尺寸的漏箔間隔帶料（2mm以上）*空箔部位拖尾現(xiàn)象拉絲（3mm以上）*涂布末端長度方向基材褶皺*涂布部分基材褶皺現(xiàn)象安全