Bei der Herstellung von Elektromotoren und Batterien hängt die Leistung nicht von einzelnen Komponenten ab, sondern von der gesamten Produktionsarchitektur. Die Fertigung von elektrischen Antriebssträngen erfordert daher Systeme, die stabil bleiben und mit steigenden Produktionsmengen und zunehmender Produktvielfalt skalierbar sind.
Um Hersteller beim Übergang zu kompletten Systemarchitekturen zu unterstützen, bietet Festo modulare Automatisierungslösungen und ingenieurtechnisches Know-how für die Entwicklung effizienter, skalierbarer Produktionssysteme zur Fertigung elektrischer Antriebsstränge.
Besprechen Sie Ihre Produktionsarchitektur mit einem Experten von Festo, um geeignete Lösungen zu evaluieren und die Komplexität der Integration zu reduzieren.
Die Automatisierung entwickelt sich somit von einem komponentenbasierten Ansatz hin zu einem strukturierten Produktionssystem.
Die Automatisierung in der Batterieproduktion und bei der Montage von Elektromotoren erfordert hochgradig reproduzierbare Prozesse mit außergewöhnlicher Wiederholgenauigkeit. Verbindungs-, Positionierungs- und Befestigungsvorgänge sowie die Integration von Hochspannungskomponenten müssen präzise aufeinander abgestimmt sein, um eine zuverlässige Automatisierung der Produktionslinie für Elektrofahrzeuge zu gewährleisten.
Unterstützung für Automatisierungslösungen:
Das Ziel ist eine stabile, standardisierte Produktion für die skalierbare Fertigung von elektrischen Antriebssträngen.
Batteriezellen, Rotoren und Leistungselektronik reagieren äußerst empfindlich auf Abweichungen in Bewegung, Kraft oder Dynamik. Eine präzise Positionierung und kontrollierte Bewegungsprofile sind daher entscheidende Qualitätsfaktoren bei der Automatisierung von Produktionslinien für elektrische Antriebsstränge und Elektrofahrzeuge.
Elektrische Achsensysteme, intelligente Antriebe und integrierte Automatisierungskonzepte bieten eine hohe Positioniergenauigkeit und ermöglichen gleichzeitig eine flexible Anpassung an Produktvarianten. Das Ergebnis sind Produktionssysteme, die dynamische Leistung und Präzision vereinen, ohne die Komplexität der Fertigungssysteme für E-Mobilität zu erhöhen.
Die folgenden Montageschritte zeigen, dass jeder Prozess individuell konzipierte Handling- und Werkzeuglösungen erfordert, um eine kosten- und leistungsoptimierte Produktion zu erreichen:
Les robots à six axes sont très répandus dans l'automatisation de la production des véhicules électriques. Ils offrent une liberté de mouvement maximale, que tous les degrés de liberté soient peu, entièrement ou pas du tout nécessaires dans le processus.
Une comparaison avec les systèmes à portique cartésien fait apparaître des différences notables :
Comme seules sont intégrées les axes nécessaires au processus, les chaînes d'automatisation pour l'assemblage des blocs-batteries peuvent avoir un encombrement jusqu'à 20 % plus réduit et nécessitent environ 50 % d'entraînements en moins.
La réduction du nombre d'axes fait reculer la complexité, la consommation d'énergie et les efforts d'intégration.
L'association de l'automatisation électrique et de l'automatisation pneumatique permet d'atteindre une architecture de mouvement hybride clairement structurée qui améliore durablement la stabilité, l'efficacité et les performances de la chaîne.
La rentabilité de la production des groupes motopropulseurs électriques exige une transparence totale sur les données de production. Les paramètres de processus doivent être recueillis, analysés et consignés en continu afin d'évaluer parfaitement la qualité, la traçabilité et le taux de rendement global (OEE).
Les plateformes de commande modulaires forment le socle technique pour y parvenir. Elles permettent :
Les solutions numériques et analyses optimisées par l'IA, notamment Festo AX, permettent d'améliorer en continu les performances et la disponibilité des systèmes de production dédiés à la mobilité électrique.
Le traitement des composants haute tension nécessite des architectures de sécurité intégrées avec cohérence. La sécurité fonctionnelle n'est pas une simple option mais un élément à intégrer dès la phase de conception du système.
Les concepts de sécurité conformes aux normes protègent les personnes et les machines sans nuire à la productivité. De plus, la disponibilité du système reste élevée, les fonctions de sécurité étant intégrées dans l'architecture globale.
L'exemple de concept de sécurité pour l'assemblage de modules de batterie, décrit la mise en œuvre concrète de ces exigences. Selon l'évaluation des risques et l'application donnée, des mesures de sécurité supplémentaires peuvent s'avérer nécessaires et s'adapter à d'autres postes de production.
L'automatisation des systèmes de fabrication dédiés à la mobilité électrique recouvre la production et l'assemblage du groupe motopropulseur électrique, y compris la fabrication des batteries et des moteurs. Elle comprend également des processus de manutention fiables, des services numériques visant une production stable, ainsi que des solutions qui assurent la sécurité fonctionnelle et la grande disponibilité des systèmes sur les chaînes de production de véhicules électriques.
Les étapes de l'automatisation de la production de batteries s'étendent de la fabrication des électrodes et des cellules à l'assemblage automatisé des blocs-batteries.
La fabrication d'électrodes et de cellules nécessite des composants d'automatisation opérant dans des conditions environnementales contrôlées. Lors de l'assemblage des modules et des packs, des processus de préhension, de positionnement et de manipulation précis et reproductibles sont essentiels pour garantir une qualité élevée et des volumes de production évolutifs.
L'automatisation améliore le taux de disponibilité (OEE) des groupes motopropulseurs électriques par une surveillance continue des équipements clés et des processus.
La surveillance de l'état et des systèmes d'automatisation fiables permettent de détecter rapidement les goulets d'étranglement, réduisant ainsi les immobilisations imprévues, et de maintenir une production stable dans l'automatisation des chaînes de production des véhicules électriques.
La sécurité fonctionnelle est essentielle dans l'automatisation de la fabrication des véhicules électriques. Les systèmes certifiés pour la sécurité protègent les personnes, les machines et les produits tout au long du processus de production.
Selon l'évaluation des risques, d'autres mesures de sécurité fondées sur des composants d'automatisation spécialisés, garantissent une sécurité optimale au cours de la production, de la mise en service et de la maintenance.
L'automatisation de la production de moteurs électriques à grande échelle exige des architectures machines modulaires, des processus d'ingénierie efficaces et des solutions de manutention flexibles.
Grâce à ces concepts d'automatisation évolutifs, les constructeurs s'adaptent aux différentes versions de produits et à des cycles d'innovation plus courts, tout en profitant de performances stables dans la fabrication de groupes motopropulseurs électriques.