En la fabricación de motores eléctricos y baterías, el rendimiento no viene determinado por los componentes individuales, sino por la arquitectura general de la producción. Por lo tanto, la fabricación de sistemas de propulsión eléctricos exige soluciones estables y escalables capaces de adaptarse al aumento del volumen de producción y a la creciente diversidad de variantes.
Para ayudar a los fabricantes a realizar la transición hacia arquitecturas de sistemas completas, Festo ofrece soluciones de automatización modulares y experiencia en ingeniería para diseñar sistemas de producción eficientes y escalables destinados a la fabricación de sistemas de propulsión eléctricos.
Consulte su arquitectura de producción con un experto de Festo para evaluar las soluciones adecuadas y reducir la complejidad de la integración.
Por lo tanto, la automatización pasa de un enfoque basado en componentes a un sistema de producción estructurado.
La automatización en la producción de baterías y el montaje de motores eléctricos requiere procesos altamente reproducibles con una repetibilidad excepcional. Las tareas de unión, posicionamiento y fijación, así como la integración de componentes de alta tensión, deben coordinarse con precisión para garantizar una automatización fiable de la línea de producción de vehículos eléctricos.
Asistencia para soluciones de automatización:
El objetivo es lograr una producción estable y estandarizada para la fabricación a gran escala de sistemas de propulsión eléctricos.
Las celdas de batería, los rotores y la electrónica de potencia son extremadamente sensibles a las variaciones en el movimiento, la fuerza o la dinámica. Por lo tanto, el posicionamiento preciso y los perfiles de movimiento controlados son factores clave de calidad en la automatización de los sistemas de propulsión eléctricos y las líneas de producción de vehículos eléctricos.
Los sistemas de ejes eléctricos, los accionamientos inteligentes y los conceptos de automatización combinados ofrecen una alta precisión de posicionamiento y permiten, al mismo tiempo, una adaptación flexible a las diferentes variantes de producto. El resultado son sistemas de producción que combinan rendimiento dinámico y precisión sin añadir complejidad a los sistemas de fabricación para la movilidad eléctrica.
Los siguientes pasos de montaje demuestran que cada proceso requiere soluciones de manipulación y utillaje diseñadas a medida para lograr una producción optimizada en cuanto a costes y rendimiento:
Los robots de seis ejes se utilizan con frecuencia en la automatización de la fabricación de vehículos eléctricos. Ofrecen la máxima libertad de movimiento, independientemente de si se requieren todos los grados de libertad en el proceso.
Una comparación con los sistemas de pórtico cartesianos pone de manifiesto claras diferencias:
Dado que solo se integran los ejes necesarios para el proceso, las líneas de automatización para el montaje de paquetes de baterías pueden ocupar un espacio hasta un 20 % menor y requieren alrededor de un 50 % menos de accionamientos.
La reducción del número de ejes disminuye la complejidad, el consumo de energía y el esfuerzo de integración.
Al combinar la automatización eléctrica y neumática, se puede crear una arquitectura de movimiento híbrida claramente estructurada que mejora de forma sostenible la estabilidad, la eficiencia y el rendimiento de la línea.
Disponer de datos de producción transparentes es esencial para una fabricación rentable de sistemas de propulsión eléctricos. Los parámetros del proceso deben recopilarse, analizarse y documentarse de forma continua para evaluar de manera fiable la calidad, la trazabilidad y el OEE.
Las plataformas de control modulares proporcionan la base técnica necesaria para lograrlo. Permiten:
Soluciones digitales y análisis basados en la inteligencia artificial, por ejemplo, con Festo AX – permiten una optimización continua del rendimiento y la disponibilidad del sistema en los sistemas de fabricación de movilidad eléctrica.
El procesamiento de componentes de alta tensión requiere arquitecturas de seguridad integradas de forma coherente. La seguridad funcional no es un complemento, sino que debe considerarse parte integrante del diseño del sistema desde el principio.
Los conceptos de seguridad que cumplen con las normas protegen de forma fiable a las personas y las máquinas sin limitar la productividad. Al mismo tiempo, la disponibilidad del sistema sigue siendo elevada, ya que las funciones de seguridad están integradas de forma estructural en la arquitectura general.
El siguiente ejemplo de un concepto de seguridad para el montaje de módulos de batería ilustra cómo se pueden aplicar estos requisitos en la práctica. En función de la evaluación de riesgos y la aplicación concretas, pueden ser necesarias medidas de seguridad adicionales, que pueden adaptarse a otras estaciones de producción.
La automatización en los sistemas de fabricación de vehículos eléctricos abarca los procesos de producción y montaje del tren de potencia eléctrico, incluida la fabricación de baterías y motores. Además, incluye procesos de manipulación fiables, servicios digitales para una producción estable y soluciones que garantizan la seguridad funcional y una alta disponibilidad del sistema en las líneas de producción de vehículos eléctricos.
La automatización de la producción de baterías consta de varias fases, desde la fabricación de electrodos y celdas hasta el montaje automatizado de los paquetes de baterías.
La fabricación de electrodos y celdas requiere componentes de automatización que funcionen en condiciones ambientales controladas. Durante el montaje de módulos y paquetes, es fundamental contar con procesos precisos de sujeción, posicionamiento y manipulación reproducibles para lograr una alta calidad y volúmenes de producción escalables.
La automatización mejora el OEE en los sistemas de propulsión eléctricos mediante la supervisión continua de los equipos clave y las condiciones del proceso.
El Condition monitoring y los sistemas de automatización fiables ayudan a detectar a tiempo los cuellos de botella, lo que reduce los paros imprevistos y permite mantener un rendimiento estable en la automatización de las líneas de producción de vehículos eléctricos.
La seguridad funcional es esencial en la automatización de la fabricación de vehículos eléctricos. Los sistemas con certificación de seguridad protegen a las personas, las máquinas y los productos a lo largo de todo el proceso de producción.
En función de la evaluación de riesgos, se aplican diferentes medidas de seguridad mediante componentes de automatización especializados, de modo que el funcionamiento durante la producción, puesta en funcionamiento y mantenimiento sea siempre seguro.
La automatización del montaje de motores eléctricos a gran escala requiere arquitecturas de máquinas modulares, procesos de ingeniería eficientes y soluciones de manipulación flexibles.
Estos conceptos de automatización escalables permiten a los fabricantes adaptarse a las variantes de producto y a los ciclos de innovación más cortos, al tiempo que mantienen un rendimiento estable en la fabricación de sistemas de propulsión eléctricos.