.svg "Zivid")
.jpg?width=3840&name=siemens-9q5a0725%20(1).jpg "siemens-9q5a0725 (1)")
环境立法正在推动渡轮和其他船只向低电力排放的方向发展。西门子在挪威特隆赫姆的新工厂，目标于满足对快速增长的海运电池需求。在由系统集成商Intek设计的高度自动化的生产线上，Zivid的3D机器视觉相机在优化生产效率方面发挥了重要作用。
.jpg?width=3840&name=siemens-9q5a0701%20(1).jpg)
作为前瞻性环境立法的一部分，挪威议会在2018年决定，最迟在2026年取缔在峡湾运营的渡船和游船的有害排放。这包括二氧化碳和氮氧化物气体，以及水上的噪音污染。
当地航运公司和渡轮运营商的反应是，大大加快了电力推进系统的开发和引进。挪威第一艘投入运营的全电动渡轮的性能数据至少可以说是令人印象深刻。
作为世界上第一艘完全由电池驱动的渡轮，MF安培号在拉维克和奥佩塔尔港之间运营，岸边的充电站为其电池充电。与柴油动力的替代品相比，该船的排放量减少了95%，运营成本减少了80%。对全世界的渡轮船队来说，这是一个有吸引力的建议。
.jpg?width=890&name=siemens-batteries-maritime-fishing%20(1).jpg)
汽车和客运轮渡的行驶距离相对较短，并在同一港口长期停留在码头边，已被证明是全球海运业从传统柴油机向电池和混合动力柴油机-电力转变的理想场所。
这一根本性转变的一个关键因素是要有合适的电池，以合适的数量为新的全电动和混合动力系统提供动力。
西门子在挪威特隆赫姆开设了一家灵活、高度自动化的电池工厂，投资1亿挪威克朗，以满足未来需求。它将开发和制造用于海洋和海上石油和天然气应用的储能解决方案。
为了实现其新的海运电池生产线所要求的高自动化水平，西门子任命位于Raufoss的Intek公司提供其需要的机器人、3D机器视觉和自动化系统集成，以帮助其实现苛刻的生产目标。
在全电动渡轮的情况下，电池组一般需要有大约2兆瓦时的电池容量。一个典型的配置有34个电池柜。每个电池柜内有9个电池模块，每个模块包括28个电池单元。即使在柴油-电力混合动力系统中，也需要至少500千瓦时的电池容量。
当然，除了汽车和客轮，还有数以千计的渔船、巡洋舰、多功能船和海上装置也可以从全部或部分电气化中受益。因此，船用电池组的需求将呈指数级增长。
西门子在特隆赫姆的海上和海事中心负责人托尔斯泰-索勒-盖特纳说："挪威的所有汽车和客轮最终都将依靠某种形式的储能解决方案，我们估计，甚至到2020年，这里将有大约60艘混合动力或全电池动力的渡船在运营。"
他继续说："不过我们的期望是，我们在新工厂开发和批量生产的电池和电力推进产品将有助于推动全世界各种海洋领域的类似技术进步。"
而西门子预计，到2024年，全球船用电池市场将翻番，并预测长度在150米以下的所有新船中，有近80%将配备全电池或柴电混合配置的电池。
为了能够跟上未来需求的步伐，新的特隆赫姆生产线系统需要尽可能地高效和灵活。参与生产过程的人员数量需要最小化，而机器人化的数量需要最大化。
系统集成商Intek的项目经理Olaf Pedersen概述了所面临的挑战："在开发整体解决方案时，保持快速、无差错的生产量是一个重要的考虑因素。无论生产任务是运输部件、产品组装还是测试，确保高生产率都是关键"。
在生产线的卸货区处理电池部件带来了一系列特殊的挑战，Pedersen解释说："与其他生产单元不同，第一单元需要能够自动处理广泛和不可预测的部件--电池单元、框架、连接器等......"
"处理这么多不同种类的进货，随机到达，例如放在托盘上、纸板托盘上和塑料吸塑包装中，并以一定的速度进行处理，这对自动化来说是一项棘手的任务。"
-1.jpg "siemens-enables-maritime-battery-operation (1)-1")
西门子的特隆赫姆海运电池生产线配备了8个可独立配置的机器人单元，以及7辆自动导引车（AGV），用于处理单元间的物流。英特克公司经过12个月的设计和施工，该生产线可以自动处理一切，从最初的零部件拣选到最后的电池测试和记录。
对于至关重要的卸垛单元，系统集成商Intek选择使用Zivid One实时3D机器视觉相机，该相机安装在配有定制设计的真空抓手的库卡KR9机械臂上。一台西门子可编程逻辑控制器和一台高速工业PC提供控制和处理能力。
Pedersen解释说："通过利用Zivid One相机的高质量3D点云，我们能够轻松地确定托盘或盘子的轮廓，非常准确地确定其中部件的外部尺寸，然后以最高的精确度进行相应的取放。而且，能够依靠一台照相机的快照，意味着它也非常快
“通过采取这种更务实的方法，我们可以解决随机组件对准的问题，而不需要任何机械 "转向 "系统或操作人员的干预来拉直组件并将它们转移到预定的位置。更重要的是，它还避免了对复杂部件CAD文件进行密集编程的需要。因此，这是一个非常灵活和可靠的解决方案"。
除了确保可靠的 "提取"，基于Zivid One相机的机器视觉系统还确保了高度精确的 "放置"，正如Pedersen所阐述的那样，这一性能标准对相互连接的生产单元的效率至关重要。
"由于机械臂是自动将零部件堆放在相对较小的AGV上，因此系统必须考虑到负载的分配 - AGV在运输过程中需要保持完美的平衡。此外，当AGV到达其目标生产单元时，部件需要由另一个机器人从预定的位置拾取。因此，在AGV上准确放置部件也是至关重要的。"
作为挪威最早采用Zivid One三维彩色相机技术的企业，英特克应用其自己定制的软件算法来处理相机的三维点云数据，并最大限度地提高生产线的产量。
.jpeg?width=2560&name=siemens-9q5a0717%20(1).jpeg)
西门子的海事电池生产线具有先进的蜂窝式特性，能够灵活运用其能力，增加其生产能力，以应对全球市场需求的预期激增和技术的快速发展。电池的设计和生产更容易根据特定船只的功能和工作周期进行定制。
通过利用最先进的机器视觉、机器人技术和AGV，特隆赫姆生产线已经实现了尽可能高的自动化水平，只需要三个人在生产区工作。它使生产可持续能源解决方案更加高效和低成本成为可能。
特别重要的是，Zivid公司的三维机器视觉相机在部件卸垛单元的具体使用，在确保必要的高生产量方面发挥了重要作用。该相机的高质量彩色3D点云使机器人手臂能够适应产品的变化，而不需要对机械系统进行修改或密集的软件重新开发。
凭借其高效的端到端自动化生产线，西门子预计每年能够为150-200艘渡轮提供电池，相当于400兆瓦时的电池模块容量。该工厂可以在四天之内生产出一艘全电动渡轮所需的电池模块。
从柴油动力船转向全电池或混合动力船对环境的积极影响是不可低估的。二氧化碳和氮氧化物气体排放以及水上噪音污染的减少将在全球和当地都能感受到。无排放、近乎无声的海上作业是一个值得追求的目标。
