本文將主要以方形電芯動力鋰電池為例，探討其后段的生產控制系統。

動力電池組裝自動化生產主要包括：電芯處理段，模組組裝段，模組框架焊接段，匯流排焊接段，PACK裝配段。某方形動力電池生產流程如下圖：

從圖中可見動力電池組裝流程基本是從頭到尾連續進行的，一般在模組組裝與電池包組裝段之間通過模組緩存庫來連接，也就是說，整個生產過程可以分成兩段流程型自動線。

一般而言，不管是軟包電池、硬殼電池還是圓柱電池。模組的自動化組裝工藝流程都是從電芯上料開始的，這個來料可以是原供應商提供的包裝，也可以是廠家經過檢測后統一整理好的專用料框。上料可以是人工操作，也可以通過傳送帶自動上料，然后通過機器手臂抓取。上料的同時會進行電芯的讀碼、電芯極性檢測、電芯分選、電芯厚度檢測、電芯電性能OCV等檢測，并將不良品剔除。來料通過初檢和分選之后，根據模組和工藝要求的不同會分別進行諸如等離子清潔、涂膠貼膠、電芯堆疊、模組組裝、極耳裁切整形、模組框架焊接、模組打碼掃碼、模組檢測、匯流排焊接、BMS系統連接、模組最終檢測、模組下料等工序。

這一序列工序是完成從單個電芯配組成模組的組裝工藝過程，從模組配組成電池包過程也基本類似。也就是說所有的工序、處理動作都是圍繞單個電芯配組成模組再配組成電池包而進行的，如：只有經過一序列檢測、處理合格，滿足所謂“同一性”要求的電芯才能參與配組;電芯堆疊與模組框架組裝好，符合成組要求，滿足組裝精度才能進行電芯串并聯的焊接作業;電芯組裝成模組后合不合格要通過測試才能確定等等。當然不同電池生產廠家，同一廠家不同的規格型號有不同的生產流程，但大的流程方向上差不多。主要差別是電芯、模組、電池包有不同的尺寸、規格，也有不同分檔、配組原則，至于測試參數、電源管理、溫度監控等等基本上是各公司的核心數據。

因此，由于電芯及側板、端板、絕緣片、連接片等投入物料差異;模組及電池包的結構和組裝差異;行業標準化的缺位等因素，所以設計時要著重注意產線的兼容性、整線的節拍，也就是說目前生產線設計要定位于多規格小批量混線生產方式。這也從一個角度說明：產線的控制架構設計，數據采集和處理方式從技術層面看是設計自動化產線控制系統的關鍵，圍繞MES(制造執行系統)設計才是設計控制系統的指導核心。

基于以上分析，盡量配置機器人參與電池組裝生產是明智選擇，配合輸送線、視覺定位、專用設備(如高功率激光焊接機)和專用檢測儀器等完成整個電池生產過程。

如上圖所示電芯處理段，比較適合用同步帶輸送線(相比電芯尺寸小且變動也不大)，各工位同步運行，各工序間狀態和參數的連接、轉換穩定可靠。模組堆疊、組裝則更適合用選用機器人。如下圖，模組框架外殼的焊接牽涉到焊接、視覺定位，同樣應用機器人更方便靈活;至于把不同來料組裝在一起，半成品/成品生產工位的轉移就更能發揮機器人的靈活方便優勢，這也是多規格小批量混線生產方式的最佳選擇。

而電芯堆疊成模組后尺寸和重量都比較大，就比較適合倍速鏈輸送線。半成品模組固定在治具定位板上，倍速鏈帶動治具板一個個工位順序流動，可在不同工位完成極柱的定位和清洗，匯流排的焊接，模組絕緣、耐壓、電壓、內阻等測試。

由此可見，從電芯上料到最終模組下料，整個物料的傳送通過傳輸系統(同步帶輸送線，倍速鏈輸送線及機器人等)來完成。傳輸系統還可以根據工藝的調整需求靈活擴展工位，不同工位之間的傳遞無需人為操作，模組治具定位板自帶產品尺寸調整機構，能適應不同尺寸模組的裝夾，這樣就比較適合小批量多規格的生產需求。焊接是整線中最關鍵的生產工序，為了適應不同規格尺寸混線式生產，視覺定位及激光測距等是自適應生產的必然選擇。另外無論是電芯、模組還是電池包的電性能測試也是非常重要的工序，同樣需要注意這種自適應生產方式。一般設計成多連接頭，通過配方功能自動適應不同的測試點及測試項目。

如果說電芯配組組裝成模組段可以采用全自動化線，那么由模組組裝成電池包則比較適合半自動化線，如上圖。因為到了電池包組裝段，來料、成品/半成品尺寸和重量都很大;其中柔性的線路串接等工作更離不開人工的協助;再則動力電池流程到這個階段的標準化、通用化程度更低。因而借助滾筒輸送線、助力臂、機器人、AGV小車等，配合人工以半自動化作業方式在目前情況下是相較簡單而有效的生產方式。