设备开发管理

这是一篇关于设备开发管理思维导图，包含项目调研、方案设计、图纸冻结、设备购置、 加工制造、入场调试、设备验收等。

设备 开发 管理

• A 项目调研
  • 1.设计任务书
    • 1.1 工艺流程、设备流程
    • 1.2 layout、UM
    • 1.3 主要模块、关键部件品牌
    • 1.4 核心指标：效率、良率、故障率、CMK
    • 1.5 来料规格及精度、蓝本及兼容范围、工艺参数、质量要求
    • 1.6 验收标准：条件、精度、物料 ； 连续运转1个月，连续2周数据达标
    • 1.7 技术参数：按模块详述，功能、性能、防呆防错、EHS
    • 1.8 专项要求&通用要求：工艺设备、EHS、测量系统、异物管控；MES、保密
    • 1.9 元器件品牌库
    • 1.10 随机交付资料、工具、备件、培训
    • 1.11 分工、时间
      • Move in --7D
        • 设备空转 --7D
          • 设备带料 --16D
      • Qualify --含以上共计<30D自然日
    • 1.12 人员配置
      • 机械 2人，电气≥2人，软件≥2人、装配钳工2人，电气钳工2人
    • 1.13 技术偏离表
  • 2.项目计划进度表 150D~180D
    • 项目启动--10D
      • 立项
        • 技术交流
    • 技术规格书锁定--5D
    • 3D评审>2轮--60D
      • 设计--60D
        • checklist评审、变更、偏离
    • 加工制造--40D
      • 采购--机加25、标准36
        • 组装-7
          • 调试-7
    • FAT--4D
      • FAT查核-2
        • 整改-2
    • 搬入安装及二次配-6D
      • 付款&运输-4
        • move in-1
          • 组装-2
    • 设备调试15D
      • 空转-5D
        • 带料-10D
    • Qualify--2D
      • Qualify查检
  • 3.调研评估报告
    • 仿真结果、实验验证
    • 外部供应商交流
    • 内部MDE、PDE技术对接
• B 方案设计
  • 技术验证报告
    • 机构设计验证
  • 设备方案设计、评审会议纪要
  • 可行性分析报告
  • 技术规格书、评审会议纪要
  • 方案设计变更流程
• C 图纸冻结
  • 设备3D图纸、评审会议纪要
    • 3D评审Checklist
    • 选型、辨别长周期元件
    • 偏离表
      • 报价预算
  • 设备2D图纸
  • BOM清单（包含机械＆电气）
  • UM表(终版)、layout(终版)
  • 电气内部图纸（原理图、接线图、梯形图等）
  • 技术规格书(终版)
  • FAT清单、评审会议纪要
• D 设备购置
  • 切包计划
    • 切包和风险说明、预算、初选供应商、评审意见、入围供应商
  • 设备设计方案（外部）
  • 供应商技术评价表
    • NG项(规格书要求)
    • 产品特性&过程特性25、设备参数30、PSE10、EHS20、往期案例
    • 附加得分15：随机交付资料、满足品牌库、有新技术/新结构
  • 招标--定标
• E 加工制造
  • 四级计划
    • 目的：保证工程进度、质量
    • 工作分解结构、找出关键路径、里程碑节点
    • 资源分配调度：人力 物力 财力
    • 计划/实际：开始时间、结束时间、持续时间
    • 当前进度、风险等级、风险描述、纠正措施
  • 机构变更
  • FAT报告（工艺设备）or 初验收单（实验设备）
• F 入场调试
  • 发货清单、开箱验收单
  • 二次配会堪单
  • move in
  • ESO报告、EHS查核报告
  • 设备调试
    • 设备空转调试
    • 设备带料调试
      • 机构变更
      • 机构维修
  • CMK验证报告
  • 设备Qualify报告（工艺设备）
• G 设备验收
  • 里程碑交接报告
  • 随机交付资料
  • SAT报告（工艺设备）or 技术验收单（实验设备）
  • 设备质保期使用情况说明及付款意见（工艺设备）or 质保验收单（实验设备）
• 技术偏离表
  • 索引 - 内容 - 先导回复 - 正/负偏离 - 备注(同意/不同意)
  • 对齐度检测系统 负偏离
    • |检测值-实测值|≤0.12mm，满足计量CGK≥1.33。
    • |检测值-实测值|≤0.15mm，满足计量CGK≥1.33。
  • 极片翘曲高度-负偏离
    • ≤5mm --> ≤3mm
  • 设备图纸、关键部件图纸&BOM、PLC和触摸屏程序（含注释）--不提供
• 3D评审会议纪要
  • 12人：MDE*3、供应商*3、6(研发、工艺、设备、生产、质量、体系)
  • 各部门的问题项，MDE给出措施
  • MDE的问题项，供应商给出措施
  • 供应商问题项，甲方答复
  • 变更项
    • 变更：热压急停(加热立即停止、热压板打开后至安全位再断电)
    • 压刀压力显示、极片中心间距固定180、3种反拉辊、
    • 验证：加强筋、主驱辊、同轴光、
    • 行业难题，持续验证：压刀压印；CCD边缘检测盲区，内缩尺寸0.3mm
    • 未评审项：异物、噪音、CCD专案、校准工装
    • 仿真：除尘、
• 视频笔记
  • 负极两次辊压 vs一次辊压
    • 负极极片冷辊压反弹较大，水性黏结剂，热压更易黏辊
    • 一次辊压极易导致活性颗粒破裂和粉化，且极片上方(远离铜箔)的孔径会大于极片下方(靠近铜箔)的孔径；
    • 二次辊压可降低活性颗粒的破裂，使极片中的孔径分布均匀，从而促进电解液的浸润，最终提高电池的性能
  • 热辊与冷辊
    • 正极热辊：减少反弹、较小轧制力、软化PVDF，增强涂层与集流体结合力
    • 负极冷辊：两次辊压、易断带
    • 精度：轧辊直线度，辊跳度，辊弯曲、磨损
    • 厂家：北方华创、纳科诺尔、科恒股份、赢合科技、新嘉拓
  • 正极陶瓷作用
    • 五金模切--陶瓷毛刺少，铝箔易产生毛刺
    • 避免正负极极耳接触造成短路：隔膜 包覆不良/收缩
  • 模切极耳
    • 五金(正极铝箔-陶瓷)：磨损、效率低、需换模、毛刺
    • 激光(负极铜箔)：高功率纳秒+振镜 效率高60～90m/min
      • 元正极料区仍不能使用激光切
      • 热影响区、毛刺、熔珠等切割品质不良
  • 涂布 4列 120m/min
    • 一次分切 4-->2列
      • 辊压 2列(幅宽大精度低)
        • 二次分切 2-->1列
          • 模切 1列切极耳
  • 叠片精度
    • 机械
      • 振动：高速下设备易振动，造成叠片质量低，效率低，需大理石减震、抑振技术
      • 缩小搬运距离：
    • 视觉
      • 单个500万像素 188ms、分辨率 0.12mm/pix (视野314*265mm)
      • 2个200万像素 88ms、分辨率0.017mm/pix (视野34*17mm)
    • 张力
      • 频繁起停，隔膜在叠片台左右移动时呈非线性变化，编码器采样张力波动较大
      • 建立数学模型，计算并获取叠片移动与缓存直线的位置关系，从而有效的提高同步性
  • 热压
    • 压力波动，常规PID容易出现超调或稳定时间过长
    • 增加过渡点，将设备速度降低，以控制压力波动，再切换PID控制，实现压力波动≤5%，且稳定时间更短
    • 子主题
      • 1、风险识别
      • 2、风险评估：RPN 严重度、频度、检测难度
      • 3、改善措施
      • 4、责任人、目标、完成日期
• 3D评审 Check list
  • A.功能& 规格确认
    • layout≤13.8×5.5×3.0、UM
      • 对接参数、操作空间、维护空间≥0.6m
    • 效率： 0.52s/pcs/工位 0.60s/pcs/工位 辅助时间≤14s/ 只电芯
      • 搬运吸盘：下降0.05、破真空吹气0.12、上升0.05、平移(470)0.28+ 1.0秒 下降0.05、 真空吸气0.12、上升0.05、平移(470)0.28 20径气缸10mm--0.05s；470mm、20kg、3.2G、2.8m/s--0.28s
      • 送叠机械手0.9秒：伸出夹紧(60)0.15+平移(200)0.22+下压(50)0.22+打开缩回0.10+平移0.22
      • 真空皮带0.3秒：运动0.16+停止0.14
      • 主驱裁切0.3秒：主驱0.2+裁切0.1 (2:1)
        • 极限：0.25s=主驱0.16+裁切0.09(65%:35%)
    • 良率
      • 切片一次：≥99.95%；叠片一次：99.5%；合格极片一次报废率：≤0.05%；故障率：≤2%
    • CMK- 西格玛分析
      • 分析 方法
        • WC：极值法
          • ±0.64
        • RSS：均方根法 均值 µ、标准差 σ
          • 4σ ±0.25、5σ ±0.32
        • 6σ：
      • 叠片 4σ ±0.25 5σ ±0.31 整体0.3、相邻0.2
        • A 极片公差 ±0.105
        • B 机械手定位精度 ±0.05
          • 泰科贝尔LMT131-44-18B
        • C CCD检测精度 ±0.08
        • D 叠片过程及压刀影响 ±0.02
        • E 极片翘曲 ±0.15
      • 切片 4σ ±0.10 5σ ±0.13
        • 主驱精度 ±0.03
        • 极片翘曲 ±0.10
      • 贴胶精度 ±2mm
    • 兼容范围
      • 宽度：160～350；高度70～160；厚度：5～35；极耳高度：10~40；叠片数：10～200层；重量3kg
      • 料筒内径6in、外径750，长640、重500KG
    • 纠偏
      • 放卷纠偏±50；整体纠偏±20； 模具纠偏±10；精度0.10mm
    • 张力
      • 极片：200~3000gf；控制精度≤±5％设定值
        • 隔膜：0-800g（ 波动12%）
    • 主驱+裁切
      • 主驱裁切0.3>180ppm：主驱0.2+裁切0.1 (2:1)；精度0.03
        • 极限：0.25s(240ppm)=主驱0.16+裁切0.09(65%:35%)
      • 避免打滑：增加主驱动轮表面粗糙度3.2~6.3、减轻压辊重量，降低压辊转动惯量
      • 裁切精度 ±0.105(4σ)
      • 曲柄行程15、最小调节0.05、
      • 缩短切刀下压行程、安装基座加固、减少震动原因造成对寿命影响；刀具快换，规范换刀流程
    • 真空皮带
      • 传输精度：±5mm
        • 皮带负压孔直径≤5mm，防止卡极片和极耳；
          • 吸附力≥1N；
      • 快拆：采用单边支撑，快速更换皮带≤0.5h；如不能单边支撑的，另外一侧必须设计成快拆机构
      • 跑偏：除了主驱动辊外，其他辊均改为从动辊 弧形辊，1~3°、涨紧、张力调试详见标准调试
        • 子主题
      • 检测速度：≥350pcs/min（正、负极片合计）、1TB存储
    • 热压
      • 压力：精度±200kgf（0.5~5T），±300kgf（5~10T），±450kgf(10~15T)
      • 电机4.4KW、电机扭矩28.4N.m、减速比25、丝杆导程20、效率0.85，最大力达到19T
      • 温度：温控精度±2℃
        • 时间：稳压12s、热压150s
          • 升温时间：25℃到 100℃ ≤20min；
      • 外观：压痕≤0.03mm
        • 顶升块和固定块一起平面磨，高度间隙≤0.02、侧面间隙0.10
        • 0.4mm青稞纸压簧设计配置；
      • 等压或等距两种模式
        • 上下热压板开吹气孔破真空，孔径≤0.3mm；
      • 重力抵消：下层模组配置重力抵消装置，通过调整电气比例精密调压
      • 按下急停，伺服电机预压装置快速解压装置；
        • 防过压装置，并配置高度检测专用检具，检测精度≤±0.02mm
    • 搬运
      • 夹爪应包覆硅胶套；极耳压块抚平；
      • 小孔吸盘，应设计有防堵塞结构（吹气等）；无痕柔性吸盘(极耳和料区分开）；真空度检测
      • 上银滑块，掉落钢珠；正极搬运机械手丝杠频繁损坏。
      • 极耳防翻折感应器，检测5×5翻折
      • 抽刀和压片动作由伺服控制轨迹，气缸控制压力；
    • 纠偏
      • 纠偏行程：±15mm，角度±8°、纠偏电机:4.3x10^-5°/脉冲
      • 移位量超出纠偏范围概率≤0.01%；具备二次纠偏功能；
  • B.往期及 潜在风险
    • 极片翘曲
      • 影响极片输送（吸附力弱）、裁切前增加反弯辊（直径10mm）
    • 尺寸不良
      • 1、增加主驱动轮表面粗糙度3.2~6.3
      • 2、验证减小压辊直径，降低转动惯量
      • 3、调整驱动和裁切控制程序，检查凸轮驱动器是否错误
      • 4、增大主驱辊功率 / 更好减速机，减小惯量比
    • 负极掉丝
      • 负极剥离力
        • 烘烤(初始温度高SBR上浮)、配方(粘接剂少)、匀浆工艺(速度快粘接剂破坏)、水分
      • 复合/热压参数：压力、温度
      • 注液量小；浸润时间短；拘束间隙、压力；
    • 裁切
      • 切到胶带、堵料
      • 增加刚度；材质SKD11+S136-->陶瓷+S136、风冷降温；吃刀深度、靠刀量、刃口缺陷
    • 极耳翻折
      • 设计：电芯压板配置极耳压针防止极耳翻折
      • 调试：主送料皮带与倒挂皮带间距详见标准调试手册：L=1±0.5mm
      • 压刀开孔，CCD透孔监测；全视野相机检测极耳翻折
    • 压痕、掉料、漏箔 压刀相关
      • 调整压刀压力，压刀贴0.15铁氟龙/0.30泡棉
      • 采用双压力表分别控制压力
      • 压刀改造、压板压块加大
      • 下压量：以电芯实际厚度调整下压量（电芯15.7mm,极片0.134mm);
      • 抬起高度：调整压刀抬起高度轨迹、调整分段速度，缓速下压。
      • 水平度：压刀水平度采用工装按照标准调试手册进行安装调试
    • 隔膜对齐度不合格
      • 位置远，抖动，对齐度不良，中间增加隔膜展平过辊
    • 正负极片 对齐度不稳定
      • 将吸盘压缩量减小、调整吸盘与皮带平行度
      • 加减速控制程序固化，抑制振动
      • 刚性：叠片台、压刀、送叠机构、压板刚性加强，下降高度
    • 热压压痕
      • 采用0.25mm铁氟龙/青稞纸
      • 调试热压A面和B面平行度0.05mm以内
  • C.通用技术 规格书
• 方案设计
  • 参数验证：产能、精度
  • 主要零件、部件选型
  • 机构设计、组件 设计&验证
  • 利用传感器实现自动运转
  • 时序图绘制--计算值与实测值差异
  • 气路图绘制
• 导入报告
  • 设备导入目的
  • 设备导入计划
  • 产品设计输入
  • 工艺设计输入
  • 技术风险分析/验证计划
  • 技术选型对比/结论
  • 上线数据收集
  • 设备导入总结
  • 过程附件
• 设备导入 流程/计划
  • 立项
  • 技术交流
  • 技术规格书锁定
  • 商谈
  • 3D评审
  • 设备制造
  • FAT
  • 搬入
  • 二次配
  • qualify
  • C样
  • 交付
• 三级 计划
  • 技术交流
    • 启动 团队成员
      • IE 工业工程
        • OEE指标：时间(故障率)、性能稼动率、一次合格率
        • 工艺设备清单 EL
          • 厂房布局图
            • 工艺条件表
      • NPI 新产品工艺部
        • 工艺流程图 PFC
        • 设计任务书
        • 产品特殊特性清单
          • 产品过程特性清单
        • Qualify报告内容-评审版
      • PQE 质量部
        • MSA要求清单
      • PSE-通用项 PSE 产品安全部
        • 异物管控
          • 不带入
            • 人员：更衣、风淋室
            • 环境：FFU微正压、地面除磁、滤网
            • 运输：包装、监控原/辅料、工辅器具
          • 不产生
            • 工艺：焊接、五金裁切、激光裁切、皮带线
            • 运动摩擦、气体冲击、腐蚀生锈、润滑、材质
          • 除去：风速、磁棒
            • 结合状态：静电吸附，范德华力，万有引力
          • 不堆积：易清洁、定期清洁
          • 隔离：运动件物理隔离、小环境、刷漆、防锈
          • 防流出：hipot、老化、X射线、电镜、洁净度仪、收集器皿
          • 执行、监督
        • 缺陷检出
          • 剔废、NG品处理、极耳翻折
            • 除静电
      • IT
        • MES系统要求清单
      • EHS 环境安全部
        • EHS-通用项
          • 设备间距、维护通道、挂牌、紧急关机、接地、符合人力
          • 化学品管线标示、马达运转方向、危险点标示
          • 氧气浓度、防火规范、噪音、高温警告、照明
          • 防护服、鞋、口罩、手套
      • MDE 设备开发
        • 设备综合要求清单
          • 工艺设备切包计划
      • ME 设备保障部
        • 设备故障指令清单
        • TPM-通用项 全员生产维护
          • 外观：颜色、标识、标签、仪表、人机界面、包装
          • 电路、气路：电控柜、电线电缆、气管
          • 维保：润滑、螺栓
            • 断电断气
          • 标准元器件选型
          • 时间节点、人员、培训、制备、售后
    • 交流1
      • 工作危害分析（JHA）评价表
      • 技术规格书
        • E-FMEA 识别的全部风险应对措施需在技术规格书中体现
      • 一图两表：设备layout图-A0、UM表-A0、工艺条件表
      • 项目概算
    • 交流2
      • 多部门协调评审
        • 启动和部署3D设计工作
      • 技术交流阶段技术变更
  • 3D评审
    • A轮3D
      • 更新技术规格书
        • 备注其符合性和遗留问题项
      • 设备FAT报告内容-评审版
      • 工艺设备里程碑交接报告内容-评审版
      • 3D评审查核 Check list
    • 技术规格书评审
      • 技术规格书-A1评审
      • 技术交流总结报告
    • 偏离表确认
    • 项目复盘 Review
      • 风险描述&影响、发生日期、风险等级
      • 原因分析、临时措施&效果、长期措施&标准化
    • 签订合同
      • 归档
    • B轮3D
      • 设备FAT报告内容-评审版
      • Qualify报告内容-评审版
      • 调机物料清单
      • UM表-终版、设备layout图-终版
  • 商务
  • 加工制造
    • 3D评审
      • 长周期物料下单
    • 设备制造
      • 制造阶段查核
        • BOM、2D图、PO、入库单、现场目视确认
    • FAT查核
  • 搬入安装及二次配
  • 设备调试及Qualify
    • 空转调试
      • 正式电、压缩气
    • 带料调试
      • 冷却水、真空、除尘、排风、温湿度
    • Qualify查核
      • 环境达标、恒温水
  • C样投产
• 里程碑
  • 项目调研
  • 技术验证
  • 方案设计
  • 技术规格书冻结
  • 3D冻结
  • 2D拆图下单