Mobilita budoucnosti vyžaduje inovativní řešení – nyní více než kdy jindy. Přechod na elektromobilitu nabízí obrovský potenciál, ale skrývá také složité výzvy. Jak lze baterie vyrábět udržitelněji, používat je efektivněji a po skončení jejich životnosti je rozumně recyklovat? Právě tady přicházejí ke slovu společnosti Festo a Comau, protože svými průkopnickými automatizačními řešeními přispívají k oběhovému hospodářství, které šetří zdroje. Tady uvidíte, že se jedná o více než jen o tvrzení.
Společnost Comau, člen skupiny Stellantis Group, je díky svým 50 letům zkušeností a působení po celém světě lídrem v oblasti pokročilých a udržitelných automatizačních řešení.
„Kromě vývoje inovativních a k uživateli přívětivých technologií zahrnuje naše portfolio výrobky a systémy pro výrobu vozidel a také pokročilá digitální a robotická řešení, která splňují výrobní potřeby rychle rostoucích trhů, jako je logistika, obnovitelné zdroje energie a stavba lodí,“ říká Francesco Beccarisi, ředitel pro inovace a procesní technologie ve společnosti Comau. Trh s elektromobilitou trvale roste. „Přestože lithium-iontové baterie zůstanou v automobilovém průmyslu dominantní technologií i v příštích 5 – 10 letech, na trhu výrazně vzroste poptávka po bateriích nové generace, jako jsou například baterie s pevným elektrolytem.“
Pro podporu rozsáhlé průmyslové výroby baterií nové generace a urychlení energetické transformace jsou vyžadovány nové technologie a účinnější, udržitelnější a nákladově efektivnější výrobní postupy.
„E-mobilita a významné investice v posledních letech představují začátek vývoje dopravy,“ vysvětluje Claudio Giovando, zastávající úlohu Global Key Account Manager Automotive & Electric Vehicles Business Developer ve společnosti Festo. „Kromě řešení pro výrobu článků, bateriových modulů a elektromotorů se společnost Festo od počátku zajímala o uzavření výrobního cyklu samotných baterií s cílem snížit množství odpadu a pomoci opětovnému využití materiálů. Cílem je omezit těžbu vzácných a omezených surovin, které by jinak nebyly schopny uspokojit poptávku tohoto rychle rostoucího trhu.“
Energetická a ekologická transformace v dopravě se stává skutečností. „V souladu s cíli Evropské unie v oblasti dekarbonizace přijala Evropská komise legislativní balíček Fit for 55, jehož cílem je snížit emise skleníkových plynů z vozidel o 55 % do roku 2030 a o 100 % do roku 2050,“ potvrzuje F. Beccarisi. „Elektrifikace je proto budoucností mobility.“
Požadavek na efektivnější a udržitelnější výrobu baterií a elektromotorů je bezpochyby jednou z nejdůležitějších výzev pro společnosti působící v různých fázích automobilového a dopravního průmyslu. „Aby byla energetická transformace skutečně udržitelná, je třeba zvládnout nejen efektivní výrobu nejmodernějších elektrifikačních technologií, ale také dopad baterií na životní prostředí po skončení jejich životnosti,“ vysvětluje F. Beccarisi. Společnost Comau se proto připojila k projektu „Regenerace baterií“, který podporuje nezisková organizace Class a platforma pro služby oběhového hospodářství Cobat. Cílem je vytvořit italský dodavatelský řetězec pro recyklaci a opětovné použití lithiových baterií.
Důraz na udržitelnost přiměl společnosti Festo a Comau k řešení důležité otázky recyklace nebo opětovného použití starých baterií z elektrických vozidel. Vznikl projekt Flexible Battery Dismantling (Flex-BD), který spočívá ve „vývoji automatizačního řešení pro automatizovanou demontáž bateriových sad až po moduly“, vysvětluje F. Beccarisi. „Moduly lze procesem drcení recyklovat na tzv. BlackMass nebo je znovu použít k výrobě nových baterií.“
Cílem projektu, za který společnost Comau obdržela cenu za inovace na SMAU 2023, „je vytvořit velmi přizpůsobivou stanici, která dokáže demontovat různé typy baterií pro elektromobily“, vysvětluje C. Giovando. „Spojil různé evropské hráče, včetně společností Festo a Comau, aby společně vyvinuli vysoce kvalitní řešení pro udržitelnější ekonomiku.“
K vytvoření stanice Flex-BD byly použity různé technologie společnosti Festo, „od elektromechanických pohonů s motory a ovladači až po certifikované bezpečnostní ventily MS6-SV s funkcí rychlého odvětrání, které uzavírají nebezpečnéčásti zařízení v případě nouze,“ vysvětluje C. Giovando. Tyto komponenty byly vybrány tak, aby usnadňovaly nastavení formátu a automaticky vyrovnávaly polohu bateriových sad. „To vedlo k vytvoření efektivní a inovativní stanice, která dokáže pracovat s různými typy akumulátorů a minimalizuje potřebu ručních zásahů.“
Hlavním rysem vyvinuté stanice je její přizpůsobivost, která jí umožňuje pracovat s různými typy bateriových sad. Potenciálně ji může používat jakýkoliv výrobce. „Použití jednoduchých a inovativních řešení navíc výrazně snížilo náklady na implementaci a nastavení i dobu cyklu, což umožnilo zpracovat za stejnou dobu větší počet komponentů,“ vysvětluje C. Giovando. „Kromě toho lze stanici využít také ve výrobní fázi pro montáž baterií, obnovu nebo výměnu modulů, které byly identifikovány jako vadné, aby se zajistilo, že výsledný výrobek bude efektivní bateriový paket.“
„Mezi řešení použitá ve Flex-BD patří elektromagnetické ventily, které nabízejí rychlé spínací časy, malou spotřebu energie a velké průtoky v lehkém a kompaktním provedení, takže jsou vhodné pro použití v přizpůsobivývh automatizačních a robotických aplikacích,“ pokračuje C. Giovando. „Tato řešení jsou k dispozici v s různými možnostmi komunikace, například point-to-point, multipin a IO-Link®. Verze AP umožňuje zejména vytvoření sítě s topologií větve, hvězdice nebo stromu, která komunikuje s PLC zákazníka pomocí nejběžnějších komunikačních sítí. Proto používáme stanici CPX-AP-I ve verzi Profinet, která kromě výjimečně rychlé komunikace umožňuje připojení až 500 komponentů a pracuje s ventilovými jednotkami s funkcí samočinného učení, což výrazně usnadňuje a urychluje práci softwarových inženýrů.“
Do této sítě byly integrovány také dva typy pohonů, pohony ELGG s řemenem a pohony EGC s vřetenem, které přesně polohují a v budoucnu umožní zpracovávat moduly různých velikostí. „Společnost Festo zvolila technologie a řešení, které zaručují vysokou míru přizpůsobivosti,“ potvrzuje F. Beccarisi. Jedním z příkladů je pneumatický sval DMSP, „který dokáže vyvinout velkou sílu, aniž by se mechanické součásti pohybovaly sem a tam,“ vysvětluje C. Giovando. „V určitých fázích nám svaly umožnily rychle kompenzovat tolerance a vůle v bateriích, což vedlo k výrazné úspoře času v cyklu.“ Svaly také „simulují chování lidí při úchopu bateriového modulu, aby bylo zajištěno správné spojení mezi chapadlem a robotem, takže připojený modul mohl být uvolněn působením impulzní síly, aniž by došlo k chybám robota v důsledku jejího působení,“ vysvětluje F. Beccarisi. „Díky elektromotorům od společnosti Festo lze navícchapadla pro moduly rekonfigurovat. Změny jsou důležité, protože demontáž baterie vyžaduje úchop různých výrobků, které mohou mít v důsledku mechanických a tepelných deformací během jejich životnosti různé rozměry.“
Projekt „zdůraznil schopnost obou společností řešit složité problémy s nepředvídatelnými scénáři“, uzavírá F. Beccarisi. „Naše spolupráce ukázala, že technologie je zásadním nástrojem pro rozvoj a zavádění udržitelných postupů účinně využívajících zdroje, a to i v průmyslovém odvětví. Přístup, který umožňuje společnostem efektivněji využívat přírodní zdroje, snižovat spotřebu energie a odpad a přispívat k ochraně planety pro současné i budoucí generace.“
Inovativní automatizační řešení společnosti Festo optimalizují efektivitu, zkracují prostoje a zajišťují budoucnost Vašich procesů.
Naše technologie nabízejí: