电极外观缺陷自动检测技术的应用

部 门：第一事业部Team Leader：褚晓林开 始 日 期：2011.02结 束 日 期：2011.07,电极外观缺陷自动检测技术的应用,Lean-Sigma GB/BB Project,6 SIGMA 课题登录书,1. 完成销售额12亿RMB2. 质量水平行业第一3. 确保成本竞争优势,部门战略,公司经营战略,1. 2011年销售额30亿RMB2. 2011年利润3亿RMB 3. 质量水平提高30%, D1 课题选定,前工序产生的所有的不良目前检验方法为人工在前序夹条，到剪切工序时不良缺陷使用人工方法停机去除，人工检验有时不能将所有不良完全准确的检出，未检出不良会流入后续，既增加了后续投诉，同时给电池质量也会带来安全隐患。,2011年，公司年销售额上升到30亿RMB，实现纯利润3亿RMB ，电池质量水平提30%，逐渐成为国内乃至世界高端品牌电池供应基地。,降低成本，材料利用率提高到93.8%；提高极片外观质量，打造国内一流电极制造基地。,电极外观缺陷自动检测设备的应用及推广,公司经营战略,部门经营战略,本项目, D2 战略关系, D3 客户关注点识别,二、三、五部,内部顾客,内部顾客CTQ,降低投诉率,本项目CTQ：外观缺陷自动检测技术应用,三星、TTI等,外部顾客,外部顾客CTQ,做出高质量极片, D4 问题详细陈述,1.极片在涂敷、碾压过程中会产生各种不良，现有剪切设备不能自动检测并标记不良极片。 2.目前极片外观检测需要人工检测，容易对不良漏检，从而造成电池质量安全隐患。, D5 课题范围描述, D6 改善问题点定义,定义（Y）,问题点分类及缺陷定义（Y1、Y2、Y3）,外观缺陷自动检测技术应用水平是指目前剪切过程极片缺陷检测自动化水平,Y1 后续退回极片数量, D7 改善目标陈述,现有水平,第一阶段目标,第二阶段目标, D8 改善效果预估,有形效果,无形效果,一部五期剪切每批极片平均外观不良数为11个，每次去除1片不良需要浪费2片良品极片，剪切机每天每台平均剪切25批，每片极片按2元计算； 半年节约工时预计经济效益：25批11个2片3台设备2元30天6月=59.4万元,提高极片质量，同时提高生产效率，减轻员工工作量。, D9 改善团队,工艺完善保证过程质量,工艺完善保证过程质量,后序跟踪并统计数据,设备支持, D10 改善日程, M1 现水准确认,结论：剪切工序极片去除不良数平均每批为11个。, M2 Y的测量系统分析（MSA）,测量内容：极片外观不良总数样本数量：每个批次 测量机器：正负极剪切测 量 者：检验员 记 录 者：统计人员测量方法：检验员的记录，由统计人员根据随工单统计每批极片外观不良总数。,结论：每个批次数据都记录在随工单上，到剪切时，由剪切人员统计去除的外观不良数，且记录在随工单上。随工单最后由统计人员录入电脑。每个批次的各项不良都有记录，且所有不良数均需要停机去除。, M3 Y的工程能力分析,结论：从2010年下半年收集的所有不良数据，计算Y的工程能力为0.41，工程能力严重不足。, M4 极片剪切的详细流程图,穿带,输出,输入,类型,Process,顾客要求,正式剪切,设置剪切参数,穿好的引带,剪切合格的极片,参数无误,极片良好，无异常,操作员随工单,剪切张力剪切速度,大卷极片,无断带产生,生产参数符合工艺,剪切机操作员,取极卷,上卷,CU,UC,C C,U C C,极片无磕碰, M5 剪切不良的监控方法1,目前遇到极片划痕或者颗粒类不良，当出现单条不良极片时，需要在收卷端有问题小条处用红色铝皮人工进行粘贴标记，此种方法每次会平均消耗工时30s；,极片遇到极片连续出现划痕或者颗粒类的不良，需要去除干净，去除后接带时以间隔为基准进行等长接带；接带完毕后要用大于极片宽度2/3的红色铝皮胶带进行粘贴，并将重叠极片去除，遗留极片长度不超过20mm，若极片为宽极片需要用两条红色铝皮胶带进行粘贴，此种方法每次会平均消耗工时120s；, M6 剪切不良的监控方法2,正确 正确 错误, M7 Fishbone,机,法,料,环,人,极片夹条过多,自动检测技术的应用,无自动检测功能,缺陷太小,剪切错误,注意力不够集中,统计方法,环境温湿度异常,缺陷标识标签使用不当,极片接带方法错误,剪切设备异常,对极片缺陷不了解,接带胶带颜色,缺陷标识方法不当,新员工操作不熟练, M8 主要影响因素确认,设备无自动检测功能,极片缺陷标识方法不当,缺陷标识标签使用不当,极片接带方法错误, A1 极片缺陷标识控制方法,极片缺陷标识方法在剪切过程中需要消耗很多时间!极片缺陷标识在剪切工序主要用于标记从涂敷到剪切的生产过程中出现的各种极片外观不良，为了保证转入后序极片的品质，极片缺陷标识不可避免，但应尽力将缺陷标识时间缩短。减少极片缺陷标识时间需做到以下几点： 1、不同缺陷标识尽量共用同一种标识标签 2、减少人工标识，有效利用过程自动监控设备，提高其准确性 3、从源头提高极片质量，力争做出免检产品 4、有缺陷地方在前工序要准确标示出来，以便及时准确的处理,极片缺陷标识使用时间正态性检验,P值大于0.05，属于正态分布,对每卷极片总缺陷（每卷缺陷数按15个计算）在剪切过程中标识时间进行统计，分析正态性,极片缺陷标识分析,在碾压工序所有有缺陷极片没有明确区分标识方法，导致极片进入剪切工序后，大片极片不良和小条极片不良员工在操作时无法及时有效地做出准确判断，这样有可能会使不良极片带入合格极片中，造成电池安全隐患。,改善前,改善后,在极片碾压过程中，对所有不良极片进行分类，在收卷端用不同颜色标签对不良极片进行标识。,改善前后数据分析,对数据进行分析（以每批缺陷数15个折合）,改善前,改善后,P值大于0.05，属于正态分布,P值大于0.05，属于正态分布, A2 极片接带方法研究,在剪切过程中去除大片后由于接带方法的错误会导致带有接带极片在后续卷绕过程中卷绕机无法识别情况，从而给电池安全性能带来隐患。就目前五期生产型号极片来讲，五期生产所有型号极片在剪切处接带时均需要使用红色铝皮胶带并执行等长接带。, A3 剪切设备自动检测功能研究,引进极片外观自动缺陷检测设备是监控并标记极片外观缺陷的设备，提高其准确性需做以下要求： 1、设备各项参数设定需严格执行工艺 2、极片缺陷参数的设定范围需要有熟练技能的人员来完成。 3、检测设备的维护与定期校验 4、对相关人员进行培训，使其掌握极片外观自动缺陷检测设备的使用方法极片外观自动缺陷检测装置是新剪切机配备的新技术，是之前没有的需注意以下： 1、传感器的灵敏度 2、设备的清洁、维护 3、相关辅助辊的状态 4、员工的识别能力, A4 极片外观自动缺陷标签及标签位置的研究,按照不同型号极片的尺寸及后续的要求，需设定贴标时标签的位置不同，目前剪切机和极片外观自动检测设备可标识极片缺陷位置如下：,极片外观自动检测设备,剪切机标识位置, I1 极片缺陷标识改善,改善：从涂敷至剪切前各工序统一不同不良极片的标识方法，避免剪切员工对不良极片的误操作。, I2 极片接带方法改善,改善：在剪切工序所有不良去除后使用白色铝皮胶带统一更改为红色铝皮胶带，以便于后续卷绕时能够准确识别。, I3 剪切过程自动检测技术的应用,极片外观缺陷自动检测的原理是： 通过高速CCD摄像机对分切前的极片进行表面状态检测，根据良品极片和不良极片的色差来判断极片是否合格。, I3 剪切过程自动检测技术的应用,由剪切前高速CCD检测出的不良极片，经过数据传输至剪切后的贴标器上，通过贴标器对不良极片进行标识。, I4 自动检测技术的应用,自动贴标机能够实现不停机快速的检测出极片外观缺陷，利用自动贴标机更准确、及时的监控极片缺陷，可以提高其他没有自动检测设备的剪切机的剪切效率。, I4 自动检测技术的应用,主要缺陷项目：,漏涂，碾压压痕，pinhole，暗痕,条纹基材褶皱,拖尾,空箔部分污染, I4 自动检测技术的应用,利用自动检测技术实现对以下极片不良进行不停机标识。, I5 极片外观自动缺陷标签位置确定-二部, I5 极片外观自动缺陷标签位置确定-五部, I5 极片外观自动缺陷标签位置确定-力迈, C1 文件标准化,对剪切机和剪切机贴标装置分别进行文件标准化并上传。, C2 文件标准化,对极片外观缺陷自动检测设备进行文件标准化并上传。, C3 改善成果,经过改善后，剪切极片去除极片外观缺陷不良数由原来的11个/批减少至2个/批。,11,2,