A jövő mobilitása innovatív megoldásokat kíván - most jobban, mint valaha. Az elektromobilitásra való áttérés óriási lehetőségeket rejt magában, de összetett kihívásokat is. Hogyan lehet az akkumulátorokat fenntarthatóbb módon előállítani, hatékonyabban használni és élettartamuk végén értelmesen újrahasznosítani? A Festo és a Comau pontosan itt lép be a képbe, mert úttörő automatizálási megoldásaikkal hozzájárulnak az erőforrás-takarékos körforgásos gazdasághoz. Itt megmutatjuk, hogy ez több mint egy puszta állítás.
A Stellantis Group vállalatcsoporthoz tartozó Comau a fejlett és fenntartható automatizálási megoldások terén világvezető szerepet tölt be, és 50éves tapasztalattal valamint globális jelenléttel rendelkezik.
"Az innovatív és felhasználóbarát technológiák fejlesztése mellett portfóliónkban megtalálhatók a járműgyártáshoz szükséges termékek és rendszerek, valamint a gyorsan növekvő piacok, például a logisztika, a megújuló energia és a hajóépítés termelési igényeinek kielégítésére szolgáló fejlett digitális és robotikai megoldások" - mondta Francesco Beccarisi, a Comau Innovation & Process Technologies részlegétől. Az elektromobilitás piaca fenntarthatóan növekszik. "Bár a lítium-ion akkumulátor a következő 5 - 10 évben továbbra is domináns technológia marad az autóiparban, a piacon jelentősen meg fog nőni a kereslet a következő generációs akkumulátorok, például a szilárdtest-akkumulátorok iránt."
Új technológiákra és hatékonyabb, fenntarthatóbb, költséghatékonyabb gyártási folyamatokra van szükség a következő generációs akkumulátorok nagyüzemi gyártásának támogatásához és az energetikai átállás felgyorsításához.
"Az e-mobilitás és az elmúlt évek jelentős beruházásai a közlekedés evolúciójának kezdetét jelzik" - magyarázza Claudio Giovando, Global Key Account Manager Automotive & Electric Vehicles Business Developer, a Festo-tól. "A cellák, akkumulátormodulok és elektromos motorok gyártásához létrehozott megoldások mellett a Festo kezdettől fogva érdekelt abban, hogy lezárja az akkumulátorok gyártási ciklusát, így csökkentve a hulladék mennyiségét és elősegítve az anyagok újrafelhasználását. Ez segít csökkenteni a ritka és korlátozott mennyiségű nyersanyagok kitermelését, amelyek egyébként nem lennének képesek kielégíteni ennek a gyorsan növekvő piacnak a keresletét."
Az energia- és környezetvédelmi fordulat a közlekedési ágazatban lassan valósággá válik. "Az Európai Unió szén-dioxid-mentesítési célkitűzéseivel összhangban az Európai Bizottság elfogadta a Fit for 55 jogalkotási csomagot, amelynek célja, hogy a járművekből származó üvegházhatású gázok kibocsátását 55 %-kal csökkentse 2030-ra és 100 %-kal 2050-re," - erősíti meg F. Beccarisi. "A villamosítás tehát a mobilitás jövője."
Az akkumulátorok és az elektromos motorok hatékonyabb és fenntarthatóbb gyártása iránti igény kétségtelenül az egyik legfontosabb kihívás az autóipar és a közlekedés különböző szintjein működő vállalatok számára. "Ahhoz, hogy az energetikai átmenet valóban fenntartható legyen, nem csak a legkorszerűbb villamosítási technológiák hatékony előállítását, hanem az akkumulátorok élettartama végén jelentkező környezeti hatásokat is kezelni kell" - magyarázza F. Beccarisi. A Comau ezért csatlakozott a "Battery Regeneration Project"-hez, amelyet a Class and Cobat nonprofit szervezet támogat, és ami egy platform a körforgásos gazdasági szolgáltatásokhoz. A cél egy olasz ellátási lánc létrehozása a lítium akkumulátorok újrahasznosítására és újrafelhasználására.
A fenntarthatóságra való összpontosítás arra késztette a Festo-t és a Comau-t, hogy foglalkozzanak az elektromos járművekből származó régi akkumulátorok újrahasznosításának vagy újrafelhasználásának fontos kérdésével. Ebből született meg a Flexible Battery Dismantling (Flex-BD), amely "egy automatizálási megoldás kifejlesztéséről szól az akkumulátorcsomagok modulokra történő automatizált szétszerelésére" - magyarázza F. Beccarisi. "A modulok a BlackMass-ban újrahasznosíthatók az aprítási folyamat segítségével, vagy újrahasználhatók új akkumulátorok gyártásához."
A projekt, amelyért a Comau elnyerte az SMAU 2023 innovációs díját, "célja egy rendkívül rugalmas állomás létrehozása, amely képes az elektromos járművek különböző típusú akkumulátorainak szétszerelésére" - magyarázza C. Giovando. "A program különböző európai szereplőket, köztük a Festo-t és a Comau-t is összefogta, hogy kiváló minőségű megoldásokat fejlesszenek ki egy fenntarthatóbb gazdaság érdekében."
A Flex-BD állomás létrehozásakor különböző Festo technológiákat alkalmaztak, "a motorokkal és hajtóművekkel ellátott elektromechanikus aktuátoroktól kezdve a tanúsított, gyorsleürítő funkcióval rendelkező MS6-SV biztonsági szelepekig, amelyek vészhelyzet esetén biztosítják a rendszer biztonságos leállítását" - magyarázza C. Giovando. Ezeket az alkatrészeket úgy választottuk ki, hogy megkönnyítsék a formátum beállítását és automatikusan kiegyensúlyozzák az akkumulátorok elhelyezését. "Ez egy hatékony és innovatív állomás létrehozásához vezetett, amely képes különböző típusú akkumulátorokkal dolgozni, és minimalizálja a kézi beavatkozás szükségességét."
A kifejlesztett állomás fő jellemzője a rugalmasság, amely lehetővé teszi, hogy különböző típusú akkumulátorcsomagokat kezeljen, és potenciálisan bármelyik gyártó által használható legyen. "Ezenkívül az egyszerű és innovatív megoldások alkalmazása jelentősen csökkentette a megvalósítási és beállítási költségeket, valamint a ciklusidőt, lehetővé téve, hogy nagyobb számú alkatrész feldolgozása történjen ugyanannyi idő alatt" - magyarázza C. Giovando. "Továbbá az állomás a gyártási fázisban is használható az akkumulátorok összeszereléséhez, a hibásnak ítélt modulok helyreállításához vagy cseréjéhez, hogy végtermékként egy hatékony akkumulátorcsomag kerüljön ki."
"A Flex-BD-ben használt megoldások közé tartoznak a VTUG mágnesszelepek, amelyek könnyű és kompakt kivitelben gyors kapcsolási időt, alacsony energiafogyasztást és nagy térfogatáramot kínálnak, így alkalmasak a rugalmas automatizálási és robotikai alkalmazásokban való használatra" - magyarázza C. Giovando. "Ezek a megoldások különböző kommunikációs busznyelveken állnak rendelkezésre, például pont-pont, multipines és IO-Link®. Az AP verzió lehetővé teszi egy olyan hálózat létrehozását, amely inline, csillag vagy fa topológiájú, és amely a leggyakoribb kommunikációs buszok segítségével kommunikál az ügyfél PLC-jével. Ezért van a CPX-AP-I állomás Profinet változata, amely a rendkívül gyors kommunikáció mellett akár 500 komponens csatlakoztatását is lehetővé teszi, és integrálja a szelep egységek kezelését egy öntanuló funkcióval, amely jelentősen csökkenti és felgyorsítja a szoftvermérnökök munkáját.".
Két tengelytípust, a szalaghajtású ELGG-t és az orsóhajtású EGC-t is integrálták ebbe a hálózatba a pontos pozicionálás és a különböző méretű modulok jövőbeli feldolgozása érdekében. "A Festo olyan technológiákat és megoldásokat választott, amelyek nagyfokú rugalmasságot és alkalmazkodóképességet garantálnak" - erősíti meg F. Beccarisi. Az egyik példa erre a DMSP pneumatikus izom, "amely nagy erők kifejtésére képes anélkül, hogy mechanikus alkatrészeket mozgatna oda-vissza" - magyarázza C. Giovando. "Bizonyos fázisokban az izom lehetővé tette számunkra, hogy gyorsan kompenzáljuk az akkumulátorok tűréshatárait és játékát, ami jelentős időmegtakarítást eredményezett a ciklusban." Ez a megoldás "szimulálta az emberi viselkedést az akkumulátormodul megfogásakor is, hogy biztosítsa a megfelelő kapcsolatot a megfogó és a robot között, így egy csatlakoztatott modult impulzuserő alkalmazásával el lehetett engedni anélkül, hogy az erő kifejtése miatt hibákat okozott volna a robotban" - magyarázza F. Beccarisi. "Továbbá a Festo motorjainak köszönhetően a modulok átkonfigurálhatók. Ez fontos szempont, mivel egy akkumulátor szétszerelése különböző munkadarabok megfogását igényli, amelyek az élettartamuk során bekövetkező mechanikai és termikus deformációk miatt különböző méretűek lehetnek."
Ez a projekt "kiemelte mindkét vállalat azon képességét, hogy előre nem látható forgatókönyvekkel összetett problémákat oldjanak meg" - összegzi F. Beccarisi. "Ez az együttműködés rávilágított arra, hogy a technológia alapvető eszköz a fenntartható és erőforrás-hatékony gyakorlatok fejlesztéséhez és elfogadásához, többek között az iparban is. Ez a megközelítés lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy hatékonyabban használják fel a természeti erőforrásokat, csökkentsék az energiafogyasztást és a hulladékot, és hozzájáruljanak a bolygó védelméhez a jelenlegi és a jövő nemzedékek számára."
A Festo innovatív automatizálási megoldásai optimalizálják a hatékonyságot, csökkentik az állásidőt és biztosítják a folyamatok jövőjét.
Technológiáink a következőket kínálják: