1. 壓力波動大，造成包裹不良或注液不足

目前，壓力波動控制在10%左右，造成電芯厚度偏差較大，當電芯實際厚度比要求大時，在后續的包裝處會出現包裹不良；當電芯厚度比要求薄時，電芯則會在注液處出現電解液注液不足。

2. 設備安全防護等級不達標，存在安全隱患

為了給員工創造一個更安全的工作環境(根據OSHA要求)，避免事故發生，且以更高地安全標準投放歐盟市場，需對設備實施有效的安全防護措施，使設備安全防護等級達到D級。

解決方案

1. 通過PID優化，有效控制壓力波動

常規PID容易出現超調或穩定時間過長等現象，因此，需要針對現有PID進行優化。

優化后的PID閉環控制模型：

在過渡點，將設備速度降低，以控制壓力波動，不讓壓力變化過大；在到達一定壓力值后，再切換PID控制，實現壓力波動≤5%，且穩定時間更短。

2. 根據4個步驟，針對性地制定安全防護對策

安全防護主要分為4個步驟：

1. 風險識別

2. 風險評估

3. 安全防護對策

4. PL等級評定。

首先，焊接機的風險識別主要有以下幾個方面：
 

1. 熱壓工位處的熱壓伺服：

   熱壓下壓時有可能擠壓到人；

2. 焊機工位處，焊機焊接時有觸點風險；

3. 人員意外進入設備內可能引起沖撞；

4. 機器人取放料時可能擠壓到人；

5. 轉盤工位處，轉盤運動時有碰撞人員的風險；

其次，風險評估，為了解決機器人的風險點，基于ISO13849-1（GB/T16855.1）的評定表如下圖所示：

第三，安全防護對策，主要以3個方面來實施：

1. 安全冗余回路設計：

   采用雙通道輸入/輸出構成冗余回路，提高硬件回路Category等級

2. 提高MTTFd值：

   根據設備運轉實際情況，采用B10d相符的元件；

3. 提升診斷覆蓋率：

   合理檢查，使用常開閉的機械觸點，使用動態測試。

最后，PL等級評定，根據焊接機的安全設計方案進行安全等級的計算（IS013849-1：2006風險計算標準）,以最低安全回路（單個安全功能）的等級評定為例。

控制系統