训练模拟装置及使用训练模拟装置的用户训练方法与流程

本申请要求于2024年11月1日在韩国知识产权部提交的韩国专利申请no. 10-2024-0153119的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本发明涉及训练模拟装置及使用训练模拟装置的用户训练方法，更具体地，涉及一种用于在电池制造工艺期间进行卷绕工艺训练的训练模拟装置以及使用该训练模拟装置的用户训练方法。

背景技术：

1、能够再充电并重复使用的二次电池可以用作诸如移动电话、平板电脑和吸尘器等小型设备的能源，也可以用作诸如个人移动设备、汽车以及用于智能电网的储能系统（ess）等中大型设备的能源。根据系统要求，二次电池以如下组件的形式使用：例如，多个电池电芯串联和并联连接的电池模块，或者电池模块串联和并联连接的电池组。

2、近年来，随着电动车辆和储能装置市场的增长，对二次电池开发和生产的需求迅速增加。为了满足这一不断增长的需求，二次电池生产工厂的数量也有所增加。然而，操作这些二次电池生产工厂的熟练工人严重短缺。

3、此外，虽然以往对新工人的培训和教育通过观察经验丰富的工人并向其学习来进行，但繁忙的二次电池生产进度使得长期培训和教育变得困难。另外，工人退休也使得难以确保足够数量的熟练工人。此外，即使工人接受了一般工厂操作方法的培训，也难以确保他们能够迅速应对工厂操作期间产生的各种类型的缺陷。

4、为了解决这些问题，从事二次电池生产的工人在开始工作之前使用模拟器接受有关如何操作二次电池生产设备以及如何应对缺陷的训练。然而，随着电池类型和规格发生变化，二次电池生产工艺也需要相应调整。因此，用于模拟二次电池生产工艺的装置也需要进行适当修改。

5、在与本发明相关的现有技术文献中，韩国专利公开号2023-0076655 a具有一定相关性。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决现有技术的一个或多个问题，本公开的实施方式提供一种用于在电池制造工艺期间进行卷绕工艺训练的模拟装置。

3、为了解决现有技术的一个或多个问题，本公开的实施方式还提供一种使用训练模拟装置（模拟器）的用户训练方法。

4、技术方案

5、为了实现本公开的目的，一种配置为模拟电池制造工艺以进行训练的装置可以包括：至少一个处理器；存储器，所述存储器用于存储由所述至少一个处理器执行的至少一个指令；以及用户界面，所述用户界面配置为可视化并输出所述至少一个指令的执行的一个或多个结果。

6、所述至少一个指令可以包括：用于根据供应至所述工艺的材料和输入至所述工艺的条件实现一个或多个工艺结果的指令；用于确定执行包括在所述工艺中的一个或多个工艺步骤的虚拟模型设备的操作状态的指令；以及用于针对所述一个或多个工艺步骤实现所述虚拟模型设备的3d运动的指令，其中，所述一个或多个工艺步骤包括用于圆柱形电池的极耳焊接步骤和盖胶带贴附步骤。

7、所述极耳焊接步骤和所述盖胶带贴附步骤可以包括在卷绕工艺中。

8、所述模拟装置还可以包括：3d训练系统，所述3d训练系统配置为使用虚拟设备训练场景模块，通过虚拟人机界面（hmi）控制和虚拟质量监控来实现3d设备操作；以及模拟引擎，所述模拟引擎配置为根据设备操作训练生成一个或多个设备操作事件和质量数据。

9、所述模拟引擎可以使用实时离散事件模拟模块操作。

10、所述用户界面还可以包括：条件设置装置，所述条件设置装置用于基于用户输入设置用于确定所述虚拟模型设备的操作的一个或多个调整参数的条件；设备操作装置，所述设备操作装置根据所述调整参数使所述虚拟模型设备操作并显示所述虚拟模型设备；以及质量验证装置，所述质量验证装置显示与由所述虚拟模型设备产生的材料的质量相关的质量信息。

11、所述至少一个指令还可以包括用于使所述虚拟模型设备执行如下操作的指令：随着通过所述用户界面输入的调整参数的条件被调整，所述操作发生变化。

12、根据本公开的另一实施方式，一种使用训练模拟器的用户训练方法可以包括：根据供应至工艺的材料和输入至工艺的条件实现一个或多个工艺结果；确定执行包括在所述工艺中的一个或多个工艺步骤的虚拟模型设备的操作状态；以及针对所述一个或多个工艺步骤实现所述虚拟模型设备的3d运动，其中，所述一个或多个工艺步骤包括用于圆柱形电池的极耳焊接步骤和盖胶带贴附步骤。

13、所述极耳焊接步骤和所述盖胶带贴附步骤可以包括在卷绕工艺中。

14、所述训练模拟器可以包括：3d训练系统，所述3d训练系统配置为使用虚拟设备训练场景模块，通过虚拟人机界面（hmi）控制和虚拟质量监控来实现3d设备操作；以及模拟引擎，所述模拟引擎配置为根据设备操作训练生成一个或多个设备操作事件和质量数据。

15、所述模拟引擎可以使用实时离散事件模拟模块操作。

16、所述训练模拟器可以包括：条件设置装置，所述条件设置装置用于基于用户输入设置用于确定所述虚拟模型设备的操作的一个或多个调整参数的条件；设备操作装置，所述设备操作装置根据所述调整参数使所述虚拟模型设备操作并显示所述虚拟模型设备；以及质量验证装置，所述质量验证装置显示与由所述虚拟模型设备产生的材料的质量相关的质量信息。

17、所述方法还可以包括：控制所述虚拟模型设备执行如下操作：随着通过所述条件设置装置输入的调整参数的条件被调整，所述操作发生变化。

18、有益效果

19、根据本公开的实施方式，可以缩短进入二次电池制造工艺的新工人的现场适应期，并且可以快速提高生产所需的工人的基本技能和熟练程度。

20、此外，即使工厂扩建所需的设备尚未安装，也可以使用模拟器进行工人训练，从而可以在早期提高良率。

1.一种配置为模拟电池制造工艺以进行训练的装置，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述极耳焊接步骤和所述盖胶带贴附步骤包括在卷绕工艺中。

3.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括：

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述模拟引擎使用实时离散事件模拟模块操作。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用户界面包括：

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个指令还包括：

7.一种使用训练模拟器对电池制造工艺进行训练的用户训练方法，所述用户训练方法包括：

8.根据权利要求7所述的用户训练方法，其中，所述极耳焊接步骤和所述盖胶带贴附步骤包括在卷绕工艺中。

9.根据权利要求7所述的用户训练方法，其中，所述训练模拟器包括：

10.根据权利要求9所述的用户训练方法，其中，所述模拟引擎使用实时离散事件模拟模块操作。

11.根据权利要求9所述的用户训练方法，其中，所述训练模拟器还包括：

12.根据权利要求8所述的用户训练方法，所述用户训练方法还包括：