电极外观缺陷自动检测技术的应用

部门：第一事业部 TeamLeader：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-SigmaGB/BBProject6SIGMA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RMB3.质量水平提高30%DMAIC▶

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。DMAIC2011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DMAIC▶

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DMAIC▶

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。DMAIC▶

D5课题范围描述准备剪切上卷经过导辊输送穿带人工检测出现缺陷极片分切为小条收卷混粉制浆涂敷剪切碾压DMAIC▶

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DMAIC▶

D7改善目标陈述人工检测去除极片外观缺陷自动检测极片外观缺陷技术的应用检测并自动标记极片所有不良世界第一现有水平第一阶段目标第二阶段目标DMAIC▶

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。DMAIC▶

D9改善团队Champion崔贺林Leader褚晓林张道琦陶德华唐文张永村指导滕彦梅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DMAIC▶

D10改善日程时间DefineMeasureAnalyzeImproveControl2月开始日期：2.15

完成日期：3.10

工作计划：完成登录

3月

开始日期：3.11完成日期：3.25

工作计划：分析目前情况，寻找着手点

4月

开始日期：3.28

完成日期：4.29

工作计划：对问题点着手改善。

5月

开始日期：5.02

完成日期：6.03

工作计划：改善过程关键控制因素并优化。

6月

开始日期：6.06

完成日期：6.30

工作计划：将关键因素列为重要控制点进行长期控制DMAIC▶

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。DMAIC▶

M2Y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。DMAIC▶

M3Y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DMAIC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CUUCCCUCC极片无磕碰DMAIC▶

M5剪切不良的监控方法1颗粒或划痕等外观不良在颗粒下方贴敷一红铝皮胶带标识

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；DMAIC

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DMAIC▶

M7Fishbone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DMAIC▶

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DMAIC▶

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DMAIC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DMAIC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。DMAIC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DMAIC▶

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。DMAIC▶

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DMAIC▶

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DMAIC▶

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。DMAIC▶

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。DMAIC▶

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。DMAIC▶

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。贴标器DMAIC▶

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。DMAIC▶

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DMAIC▶

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。不良名称检测基准露箔（2mm以上）*局部部分发生低涂布量碾压压痕（2mm以上）漏箔，虽然没有漏箔但浆料脱落黑点（10mm以上）*涂布部分黑色斑点*正极不可用不良名称检测基准皱纹漏箔*虽然没有漏箔但是感应到不均匀针刺（0.5以上）*微小尺寸的漏箔间隔带料（2mm以上）*空箔部位拖尾现象拉丝（3mm以上）*涂布末端长度方向基材褶皱*涂布部分基材褶皱现象DMAIC▶

I5极片外观自动缺陷标签位置确定---二部DMAIC▶

I5极片外观自动缺陷标签位置确定---五部DMAIC▶

I5极片外观自动缺陷标签位置确定---力迈DMAIC▶

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。DMAIC▶

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。DMAIC