Bij de productie van elektromotoren en batterijen wordt de prestatie niet bepaald door afzonderlijke onderdelen, maar door de algehele productiearchitectuur. Voor de productie van elektrische aandrijflijnen zijn daarom systemen nodig die stabiel blijven en schaalbaar zijn naarmate de productievolumes toenemen en het aantal productvarianten groeit.
Om fabrikanten te ondersteunen bij de overgang naar complete systeemarchitecturen, biedt Festo modulaire automatiseringsoplossingen en technische expertise voor het ontwerpen van efficiënte, schaalbare productiesystemen voor de productie van elektrische aandrijflijnen.
Bespreek uw productiearchitectuur met een Festo-expert om geschikte oplossingen te evalueren en de complexiteit van de integratie te verminderen.
Automatisering evolueert dus van een op componenten gebaseerde aanpak naar een gestructureerd productiesysteem.
Automatisering bij de productie van batterijen en de assemblage van elektromotoren vereist processen met een hoge reproduceerbaarheid en een uitzonderlijke herhaalbaarheid. Verbindings-, positionerings- en bevestigingswerkzaamheden, evenals de integratie van hoogspanningscomponenten, moeten nauwkeurig op elkaar worden afgestemd om een betrouwbare automatisering van de productielijn voor elektrische voertuigen te garanderen.
Ondersteuning voor automatiseringsoplossingen:
Het doel is een stabiele, gestandaardiseerde productie voor de schaalbare fabricage van elektrische aandrijflijnen.
Batterijcellen, rotoren en vermogenselektronica zijn uiterst gevoelig voor afwijkingen in beweging, kracht of dynamica. Nauwkeurige positionering en gecontroleerde bewegingsprofielen zijn daarom essentiële kwaliteitsfactoren bij de automatisering van elektrische aandrijflijnen en productielijnen voor elektrische voertuigen.
Elektrische assystemen, intelligente aandrijvingen en geïntegreerde automatiseringsconcepten bieden een hoge positioneringsnauwkeurigheid en maken tegelijkertijd een flexibele aanpassing aan productvarianten mogelijk. Dit leidt tot productiesystemen die dynamische prestaties en precisie combineren zonder de productiesystemen voor e-mobiliteit complexer te maken.
De volgende assemblagestappen laten zien dat elk proces op maat gemaakte oplossingen voor materiaalbehandeling en gereedschappen vereist om een qua kosten en prestaties geoptimaliseerde productie te realiseren:
Zesassige robots worden vaak ingezet bij de automatisering van de productie van elektrische voertuigen. Ze bieden maximale bewegingsvrijheid, ongeacht of alle vrijheidsgraden tijdens het proces nodig zijn.
Een vergelijking met Cartesiaanse portaalsystemen laat duidelijke verschillen zien:
Omdat alleen de assen worden geïntegreerd die nodig zijn voor het proces, kunnen automatische assemblagelijnen voor batterijpacks een voetafdruk hebben die tot 20% kleiner en hebben ongeveer 50% minder aandrijvingen.
Het kleinere aantal assen zorgt voor minder complexiteit, een lager energieverbruik en minder integratiewerk.
Door elektrische en pneumatische automatisering te combineren, kan een overzichtelijke hybride bewegingsarchitectuur worden gecreëerd die de stabiliteit, efficiëntie en lijnprestaties duurzaam verbetert.
Transparante productiegegevens zijn essentieel voor een kostenefficiënte productie van elektrische aandrijflijnen. Procesparameters moeten continu worden verzameld, geanalyseerd en gedocumenteerd om de kwaliteit, traceerbaarheid en OEE betrouwbaar te kunnen beoordelen.
Modulaire besturingsplatforms vormen de technische basis om dit te realiseren. Ze maken het mogelijk om:
Digitale oplossingen en AI-gestuurde analyses – bijvoorbeeld met Festo AX – zorgen voor een verdere continue optimalisatie van de prestaties en de systeembeschikbaarheid in productiesystemen voor e-mobiliteit.
Voor de verwerking van hoogspanningscomponenten zijn consistent geïntegreerde veiligheidsarchitecturen vereist. Functionele veiligheid is geen extraatje, maar moet vanaf het allereerste begin worden gezien als een integraal onderdeel van het systeemontwerp.
Veiligheidsconcepten die aan de normen voldoen, bieden betrouwbare bescherming voor mensen en machines zonder de productiviteit te beperken. Tegelijkertijd blijft de beschikbaarheid van de installatie hoog, aangezien de veiligheidsfuncties structureel in de algehele architectuur zijn geïntegreerd.
Het volgende voorbeeld van een veiligheidsconcept voor de assemblage van batterijmodules laat zien hoe deze eisen in de praktijk kunnen worden toegepast. Afhankelijk van de specifieke risicobeoordeling en toepassing kunnen aanvullende veiligheidsmaatregelen nodig zijn, die kunnen worden aangepast aan andere productiestations.
Automatisering in productiesystemen voor e-mobiliteit omvat productie- en assemblageprocessen voor de elektrische aandrijflijn, met inbegrip van de productie van accu’s en motoren. Het omvat ook betrouwbare verwerkingsprocessen, digitale diensten voor een stabiele productie en oplossingen die functionele veiligheid en een hoge systeembeschikbaarheid in productielijnen voor elektrische voertuigen garanderen.
De automatisering van de batterijproductie bestaat uit verschillende fasen, van de productie van elektroden en cellen tot de geautomatiseerde assemblage van batterijpacks.
Voor de productie van elektroden en cellen zijn automatiseringscomponenten nodig die onder gecontroleerde omgevingsomstandigheden functioneren. Bij de assemblage van modules en pakketten zijn nauwkeurig vastpakken, positioneren en reproduceerbare verwerkingsprocessen essentieel om een hoge kwaliteit en schaalbare productievolumes te realiseren.
Automatisering verbetert de OEE van elektrische aandrijflijnen door middel van continue monitoring van belangrijke apparatuur en procesomstandigheden.
Condition monitoring en betrouwbare automatiseringssystemen helpen knelpunten in een vroeg stadium op te sporen, waardoor ongeplande stilstand wordt beperkt en de productieprestaties in de automatisering van productielijnen voor elektrische voertuigen stabiel blijven.
Functionele veiligheid is van essentieel belang bij de automatisering van de productie van elektrische voertuigen. Veiligheidsgecertificeerde systemen beschermen mensen, machines en producten gedurende het hele productieproces.
Afhankelijk van de risicobeoordeling worden verschillende veiligheidsmaatregelen geïmplementeerd met behulp van gespecialiseerde automatiseringscomponenten, zodat de bediening tijdens de productie, het opstarten en het onderhoud altijd veilig verloopt.
Voor het opschalen van de automatisering van de assemblage van elektromotoren zijn modulaire machinearchitecturen, efficiënte engineeringprocessen en flexibele transportoplossingen nodig.
Dankzij deze schaalbare automatiseringsconcepten kunnen fabrikanten zich aanpassen aan productvarianten en kortere innovatiecycli, terwijl de prestaties bij de productie van elektrische aandrijflijnen op peil blijven.