CTM蓄电池基于Witness的电池包装配线仿真研究

ctm蓄电池基于Witness的电池包装配线仿真研究

文章以S轿车公司电池包安装线为研究方针，在项目规划阶段运用Witness仿真软件对该安装线进行仿真建模，点评安装线出产能力能否达到规划要求，并选用灵敏度剖析的办法，处理了在线AGC数量最优的问题。同时，也进一步证明Witness仿真软件在电池包安装线规划进程中起到的要害作用。

要害词  电池包安装线；仿真建模与剖析；灵敏度剖析；

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0引言

近年来，新能源轿车取得了显著的商场增加。中国作为全球最大的新能源车商场，其新能源车的销量和渗透率更是呈现微弱的增加态势。然而，新能源车对燃油车存量商场的不断挤压，迫使传统车企转型加入新能源车的商场争夺中，从而造就了当时极度内卷的职业环境。

锂电池作为新能源车的中心零部件，不同于传统燃油车的动力总成，其产品迭代速度快，制作工艺灵敏，与发动机近40个月的项目周期形成鲜明对比。如何快速且客观地点评锂电池出产线的规划准确性和精益性，仿真软件显得尤为重要。

1 出产体系仿真概述

出产体系是由设备、物料、操作人员等元素组成的离散事情体系。出产体系仿真是通过树立虚拟模型，模仿和剖析出产体系工作的进程和功能的一种办法。它使用核算机和仿真软件来模仿出产环境中的各种因素和变量，以点评和优化出产体系的功率、产能、质量等要害方针。在针对复杂出产体系的规划进程中, 核算机仿真技能在进步体系工作功率、缩短开发周期、降低出资本钱等方面发挥着巨大作用[1-5]。

出产体系仿真流程一般分为以下几个进程，分别是问题定义、拟定方针、描述体系并对所有假设列表、罗列所有或许代替方案、搜集数据和信息、树立核算机模型、校验和承认模型、工作模型、剖析输出[6]。详细仿真流程如图1所示。

Witness仿真软件由英国Lanner公司推出，是功能强大且灵敏性高的仿真渠道，适用于离散体系或接连流体体系等多种形式的体系仿真建模及数据剖析。Witness在各职业和范畴中被广泛应用，包括制作业、物流和供应链办理、医疗保健和服务业等。它协助用户了解和优化出产体系，进步功率、降低本钱，并支撑决议计划拟定和规划[7]。

本文将运用Witness仿真软件，对S轿车公司的电池包安装线进行仿真与点评。

图1体系仿真流程图

2电池包安装线工艺规划及设备装备

2.1电池包安装线工艺流程及出产纲要

电池包是新能源轿车的重要组成部分，通常由电池单体、电池办理体系（BMS）以及辅佐设备组成。电池单体是电池包的中心部分，担任贮存和释放电能。BMS是电池包的大脑，担任监测和办理电池的状态，包括温度、电压、电流等参数，并确保电池的安全和功能。辅佐设备包括冷却体系、加热体系、安全保护装置等，用于保护电池包的温度、避免过充、过放等问题。

跟着电池包技能的不断发展，当时存在多种电池包的安装技能路线，如CTM（Cell to Module）、CTP（Cell to Pack）、CTC（Cell to Chassis）等。本文以CTM电池包的安装线为研究方针，其安装工艺进程如图2所示。

图2电池包安装工艺进程

该电池包安装线出产纲要为15万/年，出产天数为300天/年，整线规划开动率方针为85%。出产形式为每天两班工作，每班正常出勤11小时，排除就餐与休息时间0.5小时，得出每班有效工作时间为10.5小时。

依据以上信息，核算出产线JPH（Jobs per hour，每小时出产工件数量）和ATT（Actual Takt Time，考虑体系开动率后的规划方针节拍），JPH和ATT将作为衡量出产线能否达到规划产能的方针，并对后续仿真结果进行点评。

经核算，本体系JPH为：

经核算，本体系ATT为：

2.2电池包安装线设备装备及工艺布局

基于以上出产纲要和工艺流程，运用时间研究办法，预估电池包安装线手动及自动工位节拍，如图3所示（图中蓝柱为设备节拍，红线为方针节拍ATT。ATT会依据并联设备的数量进行倍数扩大，例如P050走漏测验工位的并联设