De mobiliteit van de toekomst vraagt om innovatieve oplossingen - nu meer dan ooit. De overgang naar elektromobiliteit biedt enorme mogelijkheden, maar brengt ook complexe uitdagingen met zich mee. Hoe kunnen batterijen duurzamer worden geproduceerd, efficiënter worden gebruikt en aan het einde van hun levensduur zinvol worden gerecycled? Dit is precies waar Festo en Comau om de hoek komen kijken, aangezien hun baanbrekende automatiseringsoplossingen bijdragen aan een grondstofbesparende circulaire economie. Je kunt hier zien dat dit meer is dan alleen een verklaring.
Met 50 jaar ervaring en een wereldwijde aanwezigheid is Comau, een bedrijf van de Stellantis Group, een wereldleider in geavanceerde en duurzame automatiseringsoplossingen.
"Naast de ontwikkeling van innovatieve en gebruiksvriendelijke technologieën omvat ons portfolio producten en systemen voor de productie van voertuigen en geavanceerde digitale en robotoplossingen om te voldoen aan de productiebehoeften van snelgroeiende markten zoals logistiek, hernieuwbare energie en scheepsbouw", zegt Francesco Beccarisi, Innovation & Process Technologies bij Comau. De markt voor elektromobiliteit groeit gestaag. "Hoewel lithium-ionbatterijen de komende 5 - 10 jaar de dominante technologie in de autosector zullen blijven, zal de markt een aanzienlijke toename zien in de vraag naar batterijen van de volgende generatie, zoals solid-state batterijen."
Er zijn nieuwe technologieën en efficiëntere, duurzamere en kosteneffectievere productieprocessen nodig om de grootschalige industriële productie van batterijen van de volgende generatie te ondersteunen en de energietransitie te versnellen.
"E-mobiliteit en de aanzienlijke investeringen van de afgelopen jaren markeren het begin van de evolutie van transport", legt Claudio Giovando, Global Key Account Manager Automotive & Electric Vehicles Business Developer bij Festo, uit. "Naast oplossingen voor de productie van cellen, batterijmodules en elektromotoren is Festo vanaf het begin geïnteresseerd geweest in het sluiten van de productiecyclus van de batterijen zelf om afval te verminderen en hergebruik van materialen te bevorderen. Dit zal helpen om minder zeldzame en beperkte grondstoffen te ontginnen die anders niet aan de vraag van deze snelgroeiende markt zouden kunnen voldoen."
De energie- en ecologische ommekeer in de transportsector wordt werkelijkheid. "In lijn met de doelstellingen van de Europese Unie om voertuigen koolstofarmer te maken, heeft de Europese Commissie het wetgevingspakket Fit for 55 goedgekeurd, dat tot doel heeft de broeikasgasemissies van voertuigen met 55 % te verminderen tegen 2030 en met 100 % tegen 2050 ", bevestigt Frontex. bevestigt F. Beccarisi. "Elektrificatie is daarom de toekomst van mobiliteit."
De vraag naar efficiëntere en duurzamere productie van batterijen en elektrische motoren is ongetwijfeld een van de belangrijkste uitdagingen voor bedrijven die actief zijn in verschillende fasen van de auto- en transportindustrie. "Om de energietransitie echt duurzaam te maken, moet niet alleen de efficiënte productie van geavanceerde elektrificatie-technologieën worden beheerd, maar ook de milieu-impact van batterijen aan het einde van hun levensduur," legt F. uit. Beccarisi van. Comau heeft zich daarom aangesloten bij het "Battery Regeneration Project", dat wordt ondersteund door de non-profitorganisatie Class en Cobat, een platform voor diensten op het gebied van de circulaire economie. Het doel is om een Italiaanse toeleveringsketen te creëren voor de recycling en het hergebruik van lithiumbatterijen.
De focus op duurzaamheid heeft Festo en Comau ertoe aangezet om de belangrijke kwestie van het recyclen of hergebruiken van oude batterijen uit elektrische voertuigen aan te pakken. Dit leidde tot Flexibele Batterij Ontmanteling (Flex-BD), waarbij "een automatiseringsoplossing wordt ontwikkeld voor de geautomatiseerde ontmanteling van batterijpakketten tot en met de modules", legt F. uit. Beccarisi. "De modules kunnen worden gerecycled in BlackMass via het shredderproces of worden hergebruikt voor de productie van nieuwe batterijen."
Het project, waarvoor Comau de Innovatieprijs ontving op de SMAU 2023, "heeft als doel een zeer flexibel station te creëren dat verschillende soorten batterijen voor elektrische voertuigen kan ontmantelen", legt C. uit. Giovando van. "Het heeft verschillende Europese spelers samengebracht, waaronder Festo en Comau, om hoogwaardige oplossingen te ontwikkelen voor een duurzamere economie."
Er werden verschillende Festo technologieën gebruikt om het Flex-BD station te creëren, "van elektromechanische actuators met motoren en aandrijvingen tot gecertificeerde veiligheidsventielen MS6-SV met snelle ontluchtingsfunctie, die in geval van nood zorgen voor een gevaarlijke uitschakeling van het installatiegebied," legt C. uit. Giovando. Deze componenten werden gekozen om het formaat gemakkelijker aan te passen en de plaatsing van de batterijpakketten automatisch gelijk te maken. "Dit leidde tot de creatie van een efficiënt en innovatief station dat kan werken met verschillende soorten batterijpakketten en de noodzaak voor handmatige interventie minimaliseert."
Het belangrijkste kenmerk van het ontwikkelde station is de flexibiliteit, waardoor het verschillende typen batterijen kan verwerken en mogelijk door elke fabrikant kan worden gebruikt. "Daarnaast heeft het gebruik van eenvoudige en innovatieve oplossingen de implementatie- en instelkosten en de cyclustijd aanzienlijk verlaagd, waardoor een groter aantal componenten in dezelfde tijd verwerkt kan worden", legt C. uit. Giovando. "Bovendien kan het station ook worden gebruikt in de productiefase voor batterijmontage, restauratie of vervanging van modules die defect zijn gebleken om ervoor te zorgen dat een efficiënt batterijpakket wordt uitgevoerd als eindproduct."
"De in Flex-BD gebruikte oplossingen omvatten de magneetventielen van magneetventiel VTUG, die snelle schakeltijden, een laag energieverbruik en hoge debietsnelheden bieden in een lichtgewicht en compact ontwerp, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in flexibele automatiserings- en robottoepassingen," legt C. uit. Giovando ging verder. "Deze oplossingen zijn beschikbaar in verschillende communicatiebustalen, zoals point-to-point, multipin en IO-Link®. Met name de AP-versie maakt het mogelijk om een netwerk te maken met inline-, ster- of boomtopologie dat communiceert met de PLC van de klant via de meest gangbare communicatiebussen. Daarom hebben we de Profinet-versie van het CPX-AP-I station, dat naast extreem snelle communicatietijden de aansluiting van maximaal 500 componenten mogelijk maakt en het beheer van ventieleenheden integreert met een zelflerende functie, wat het werk van software-engineers aanzienlijk vermindert en versnelt."
Twee assen, de riemaangedreven ELGG en de spindelaangedreven EGC, zijn ook in dit netwerk geïntegreerd om nauwkeurige positionering te garanderen en om in de toekomst modules van verschillende grootte te kunnen verwerken. "Festo heeft gekozen voor technologieën en oplossingen die een hoge mate van flexibiliteit en aanpasbaarheid garanderen," bevestigt F. Beccarisi. Een voorbeeld is de pneumatische spier DMSP, "die hoge krachten kan leveren zonder mechanische onderdelen heen en weer te bewegen", legt C. uit. Giovando. "In bepaalde fasen stelde de spier ons in staat om toleranties en spelingen in de batterijpakken snel te compenseren, wat leidde tot aanzienlijke tijdwinst in de cyclus." Deze oplossing "simuleerde ook menselijk gedrag bij het vastgrijpen van batterijmodules om te zorgen voor een goede koppeling tussen de grijper en de robot, zodat een aangesloten module kon worden losgemaakt door een impulskracht toe te passen zonder fouten in de robots te veroorzaken door de toepassing van kracht", legt F. uit. Beccarisi gaat verder. "Bovendien kunnen de grijpers van de modules dankzij de elektromotoren van Festo opnieuw worden geconfigureerd. Dit is een belangrijk aspect, want voor het ontmantelen van een batterij moeten verschillende werkstukken worden vastgepakt, die verschillende afmetingen kunnen hebben door mechanische en thermische vervormingen tijdens hun levensduur."
Dit project "benadrukte het vermogen van beide bedrijven om complexe problemen met onvoorspelbare scenario's op te lossen", concludeert F. Beccarisi uit. "Deze samenwerking heeft duidelijk gemaakt hoe technologie een essentiële tool is voor de ontwikkeling en toepassing van duurzame en hulpbronnenefficiënte praktijken, ook in de industriële sector. Een aanpak die bedrijven in staat stelt natuurlijke hulpbronnen efficiënter te gebruiken, energieverbruik en afval te verminderen en bij te dragen aan de bescherming van de planeet voor de huidige en toekomstige generaties."
De innovatieve automatiseringsoplossingen van Festo optimaliseren de efficiëntie, verminderen stilstand en maken uw processen klaar voor de toekomst.
Onze technologieën bieden: