광범위한 EV 채택의 가장 큰 장애물 중 하나는 배터리 비용이며, 이는 차량 가격표의 40%를 차지할 수 있습니다. 재료는 희소하고 비용이 많이 들며, 공정 단계가 많아 결함이 발생할 가능성도 높고, 몇 미크론의 차이가 허용 가능한 결점과 실제 결함을 가를 수 있습니다.
광동 리릭 로봇 자동화와 같은 기업들은 자동화 라인, 스마트 창고 및 기타 제조 솔루션을 통해 시장 과제를 해결함으로써 EV 산업을 위한 길을 개척하고 있습니다. CATL, BYD, 폭스바겐, 포드, 삼성을 포함한 고객은 안전한 고성능 EV 배터리를 필요로 합니다.
Lyric의 딩위안 지사 연구소 학장인 Du Yixian은 이렇게 말합니다. “리튬 배터리 및 신에너지 차량 산업은 더 높은 수준의 발전으로 운영되고 있습니다. 배터리 생산 공정은 고품질이고 안전해야 합니다. 이 두 가지 측면이 우리의 목표 달성 경로입니다.”
Lyric의 목표는 두 가지라고 Yixian은 말했습니다. 이 회사는 탄소 중립적인 미래를 위해 리튬 배터리 산업의 글로벌 개발에 기여하고 엔지니어를 위한 플랫폼을 육성하는 것을 목표로 합니다.
이러한 목표를 달성하려면 첨단 머신 비전, 인공 지능, 신뢰할 수 있는 이력 추적 시스템이 필요합니다.
AI를 통한 EV 배터리 결함 감지 기능 강화
EV 배터리 제조의 많은 결함 감지 애플리케이션은 규칙 기반 머신 비전만으로는 너무 복잡합니다. 다양한 결함과 이를 허용 가능한 이상과 구별하기 어렵기 때문에 AI가 필요합니다.
Lyric은 두 가지 Cognex AI 기술인 Edge Learning과 딥러닝을 사용합니다. 엣지 러닝은 사전 트레이닝된 알고리즘을 사용하여 결함을 인식하고 좌표를 측정하며 트레이닝에 5~10개의 이미지만 필요한 AI 기술입니다. 딥 러닝은 유사한 기능을 제공하지만 더 복잡한 애플리케이션을 처리할 수 있으며 더 많은 교육 이미지가 필요합니다.
Lyric의 비전 사업부의 수석 엔지니어인 Feng Yingjun은 이렇게 말합니다. “EV 배터리 제조에는 많은 어려움과 결함 형태가 있습니다. 이는 머신 비전 하드웨어와 소프트웨어의 성능을 본격적으로 시험하는 과제입니다.”
이러한 테스트 중 하나는 양극, 음극, 라미네이터 재료 또는 다이어프램의 시트를 적층하여 배터리 셀을 형성하는 것입니다.
양극 및 음극 시트에 다이어프램을 정렬하는 것은 간단한 작업입니다. 그러나 두 장의 용지 두께에 대해 구성 부품을 0.2mm 정도 잘못 정렬하면 배터리 성능이 저하되거나 합선이 발생할 수 있습니다.
Yingjun은 양극, 음극 및 다이어프램의 가장자리를 찾는 것이 셀 시트 적층의 가장 어려운 측면 중 하나라고 말했습니다. 규칙 기반 머신 비전만으로는 너무 어렵기 때문에 Lyric은 엣지 학습을 기반으로 하는 Cognex 솔루션을 사용합니다.
Yixian은 이렇게 덧붙였습니다. “Cognex Edge Learning SmartLine 툴은 주로 부품의 경계를 파악하기가 어렵기 때문에 매우 널리 사용됩니다. 더 복잡하고 까다로운 작업 조건에서 SmartLine은 최대 99%의 정확도로 경계를 식별하는 데 도움을 줍니다.”
Yingjun은 보다 정확한 셀 시트 적층이 EV 배터리의 에너지 수율을 개선한다고 말했다. 생산율이 너무 낮으면 고객은 배터리를 거부할 수 있다고 덧붙였습니다. 에지 및 딥 러닝 기반 솔루션은 Lyric이 솔루션을 더 빠르게 제공할 수 있도록 지원합니다.
“Cognex는 일부 애플리케이션에서 배포 시간을 30% 넘게 단축하는 데 도움이 되었으며, 이는 고객이 항상 찾고 있는 것입니다.”라고 Yixian은 덧붙였습니다.
결함 및 추적 가능성에 대한 쉬딩 라이트
Lyric은 3D Cognex 솔루션을 사용하여 용접 이음매를 분석합니다. 이 회사는 Cognex 비전 도구를 결합하여 용접 이음매와 자체 기술을 찾아 결함을 식별합니다.
결함을 찾고 구성 부품을 정렬하는 것은 EV 배터리 제조의 필수 측면이지만, Lyric은 생산 공정에서 부품이 어디에 있는지 모니터링하는 것도 중요합니다.
바코드와 직접 부품 마킹을 스캔하여 EV 배터리 부품을 추적 및 확인하는 것은 품질 보증에 필수적이라고 Yingjun은 말했습니다. 결함이 있는 제품을 추적하여 근본 원인을 찾을 방법이 없는 경우 결함이 있는 제품이 최종 사용자 전달될 위험이 있습니다. 그러나 특히 다양한 고객을 위해 다양한 유형의 구성 부품을 스캔할 때 반사 곡면의 코드를 스캔하는 것은 어려울 수 있습니다.
글로벌 규모의 직관적인 자동화
머신 비전 시스템과 바코드 스캐너의 고급 기능은 필수적이지만, 인간이 이러한 기술을 사용하는 방식은 종종 간과되는 요인입니다. Lyric은 각기 다른 고객을 위한 EV 배터리 제조 솔루션을 생산하며, 각 솔루션에는 자체 요구 사항, 설계 및 사양이 있습니다. 머신 비전 시스템과 바코드 스캐너를 쉽게 재구성하여 새로운 작업을 수행하고 새로운 환경을 운영할 수 있는 기능은 Lyric이 처리량을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
Yingjun은 이렇게 말했습니다. “솔루션에서 가장 먼저 찾는 것은 제품의 기능인 전반적인 R&D 기능입니다. 두 번째 고려 사항은 기술 서비스 보증입니다. 이것이 우리가 가장 우려하는 두 가지 요소입니다.”
Lyric은 VisionPro 및 In-Sight 머신 비전 소프트웨어와 같은 사용자 친화적인 도구 덕분에 생산 현장에서 생산량을 늘릴 수 있었습니다. Cognex 소프트웨어는 익숙한 드래그 앤 드롭 인터페이스로 프로그래밍되므로 Yingjun의 팀은 소스 코드 개발에 소요되는 시간을 줄여줍니다.
Yingjun은 “Cognex 소프트웨어 툴은 작동하기 쉬우며, 그 성능은 여전히 강력합니다”고 말했습니다. Cognex 비전 도구의 사용성은 EV 배터리 수율과 제조 처리량을 개선하는 데 도움이 됩니다.
예를 들어, 하드웨어 측면에서 Yingjun은 DataMan이 멀티컬러 조명과 고속 액체 렌즈와 같은 기능을 갖추고 있어 코드 판독의 정확성을 높여 추적 가능성을 개선한다고 말했습니다. 또한 Cognex 스캐너는 디버그 및 재구성이 용이하여 새로운 추적성 문제를 해결할 때 배포 시간을 단축합니다.
Lyric과 Cognex의 긴밀한 파트너십은 하드웨어와 소프트웨어 솔루션을 넘어 확장된다고 Yixian은 말했다. Cognex는 Lyric이 고객 사업장의 문제를 해결하고 솔루션을 출시하여 EV 산업의 새로운 과제를 글로벌 규모로 해결하도록 지원합니다.
Yixian은 이렇게 말했습니다. “우리 고객들은 전 세계에 퍼져 있어, 다양한 인증과 규정 준수 요건을 충족해야 합니다. Cognex는 글로벌 제품 및 안전 인증을 충족하는 데 도움이 되는 글로벌 영업 및 서비스 네트��크를 보유하고 있어 국내외에서 더 나은 서비스를 제공할 수 있습니다.”
R&D에 대한 새로운 솔루션과 상호 약속을 추진하는 테스트
EV 배터리 시장은 진화하는 산업이며, Lyric의 고객은 새로운 수요를 충족하기 위해 지속적으로 맞춤형 통합 솔루션을 필요로 합니다. Lyric은 새로운 배터리 설계, 제조 사양, 규정 및 고객 요구를 충족하기 위해 연구 개발에 투자합니다.
동일한 가치를 가진 머신 비전 공급업체가 있으면 Lyric이 기술 문제를 신속하게 해결하는 데 도움이 된다고 Yixian은 말했습니다. 그는 이렇게 말합니다. “고객이 현장에서 문제를 겪을 때 Cognex는 원인을 찾고 적시에 기술 서비스와 지원을 제공하기 위해 적극적으로 협력합니다. 새로운 문제가 발생하면 Cognex는 이를 해결하기 위해 새로운 제품과 기술을 적극적으로 도입합니다.”
이것이 바로 Lyric이 Cognex의 새로운 솔루션을 지속적으로 테스트하고 구현하는 이유입니다. 현재 EV 배터리 결함 감지를 위한 새로운 Cognex 솔루션인 Trevista CI Dome을 테스트하고 있습니다.
Trevista CI 돔은 확산 돔 조명, 컴퓨터 이미징 및 비전 소프트웨어를 사용하여 고품질 지형 이미지를 생성합니다. 이 솔루션은 미세한 결함을 드러내고 기능적 결함과 허용 가능한 이상을 구별할 수 있는 깊이 정보를 표시하기 때문에 EV 배터리 제조의 결함 감지에 특히 적합합니다.
“Trevista CI 돔은 더 나은 이미징 품질, 더 빠른 처리 속도를 제공하며 다른 툴과 원활하게 작동하여 체계적인 검사를 수행합니다.”라고 Yingjun은 말했습니다.
Lyric은 또한 3D 머신 비전 시스템인 In-Sight L38의 납땜 후 결함 감지 및 EV 배터리 표면 검사를 테스트하고 있습니다.
Lyric과 Cognex는 새로운 솔루션과 기술에 투자함으로써 전기차 산업에 활력을 불어넣을 준비가 되어 있습니다. Yixian은 “저는 Lyric과 Cognex 간의 협력이 우리 제품의 강력한 성능 덕분에 국내외 고객들에게 더 나은 고품질의 서비스를 제공할 것이라고 믿습니다.