電気モータやバッテリーの製造において、性能は個々の部品ではなく、製造体制全体によって決まる。 したがって、電動パワートレインの製造には生産量の拡大や製品バリエーションの増加に伴い、安定性を維持しつつ拡張可能なシステムが求められます。

メーカーが完全なシステムアーキテクチャへの移行を進めるのをサポートするため、Festoは電動パワートレイン製造向けに効率的で拡張性の高い生産システムを設計するためのモジュール式オートメーションソリューションとエンジニアリングの専門知識を提供しています。

Festoの専門家と生産アーキテクチャについてご相談ください 最適なソリューションを評価し、統合の複雑さを軽減するために、Festoの専門家にご相談ください。

したがって、自動化はコンポーネントベースのアプローチから、構造化された生産システムへと移行する。

バッテリー製造および電気モータ組立における自動化には極めて高い再現性と卓越した反復性が求められる。 EV生産ラインの自動化を確実に実現するためには接合、位置決め、固定といった作業に加え、高電圧部品の組み込みを精密に連携させる必要があります。

オートメーションソリューションのサポート：

• 高精度な位置決め
• 再現性のある接合・組立工程
• バッテリーパックの自動組立を含む、試験システムと最終工程システムの統合
• 生産量の拡大に対応した拡張可能なライン構成

その目標は拡張可能な電動パワートレインの製造に向けた、安定的かつ標準化された生産体制の確立です。

バッテリーセル、ロータ、およびパワーエレクトロニクスは動き、力、あるいは動特性のわずかな変動に対しても極めて敏感です。 したがって、正確な位置決めと制御された動作プロファイルは電動パワートレインおよびEV生産ラインの自動化において、品質を左右する重要な要素となります。

電動アクチュエータシステム、インテリジェントドライブ、および統合型オートメーションコンセプトは高い位置決め精度を実現するとともに、製品バリエーションへの柔軟な対応を可能にします。 その結果、e-mobility製造システムの複雑さを増すことなく、動的な性能と精度を兼ね備えた生産システムが実現されます。

以下の組立工程はコストと性能の最適化を実現するためには各工程ごとに個別に設計されたハンドリングおよび治具ソリューションが必要であることを示しています：

6軸ロボットは電気自動車の製造における自動化工程で頻繁に使用されています。 プロセスにおけるすべての自由度が必要かどうかに関わらず、これらは最大限の動作の自由度を提供します。

デカルト式ガントリシステムと比較すると、明らかな違いが見て取れます：
工程に必要な軸のみを統合しているため、バッテリーパックの組立自動化ラインは設置面積を最大 20％縮小 、必要なドライブ数は約 50％少ない

軸数の削減により、複雑さ、エネルギー消費、および統合の労力が軽減されます。
電気式と空気圧の自動化テクノロジーを組み合わせることで、明確な構造を持つハイブリッドモーションアーキテクチャを構築でき、安定性、効率性、およびラインのパフォーマンスを持続的に向上させることができます。

透明性の高い生産データはコスト効率の高い電動パワートレインの製造に不可欠です。 品質、トレーサビリティ、およびOEEを確実に評価するためにはプロセスパラメータを継続的に収集、分析、および記録する必要があります。

モジュール式制御プラットフォームはこれを実現するためのテクノロジー的基盤を提供します。 これらは以下の機能を実現します：

• 生産ライン全体にわたるエンドツーエンドのデータ収集
• MESおよびIoTインフラへの統合
• リアルタイム状態監視

デジタルソリューションとAIを活用した分析――例えば Festo AX など――により、e-mobility製造システムにおける性能とシステム可用性を継続的に最適化します。

高電圧部品の処理には一貫性のある統合されたセーフTierーキテクチャが必要です。 機能セーフティは単なる追加機能ではなく、最初からシステム設計の不可欠な要素として捉えるべきです。

規格に準拠した安全対策により、生産性を損なうことなく、人と機械を確実に保護します。 同時に、セーフティ機能がシステム全体のアーキテクチャに構造的に組み込まれているため、システムの可用性は高い水準を維持しています。

バッテリーモジュール組立における安全コンセプトの以下の例はこれらの要件を実際にどのように実装できるかを示しています。 具体的なリスク評価や用途によっては追加の安全対策が必要となる場合があり、それらを他の生産工程にも適用することが可能です。