W produkcji silników elektrycznych i akumulatorów o wydajności nie decydują poszczególne komponenty, lecz całościowa architektura produkcji. Produkcja elektrycznych układów napędowych wymaga zatem systemów, które pozostają stabilne i skalowalne w miarę wzrostu wolumenu produkcji i zwiększania się liczby wariantów produktu.
Aby wesprzeć producentów w przejściu na kompletne architektury systemowe, Festo dostarcza modułowe rozwiązania automatyzacji i specjalistyczną wiedzę inżynierską umożliwiającą projektowanie wydajnych, skalowalnych systemów produkcyjnych do wytwarzania elektrycznych układów napędowych.
Omów swoją architekturę produkcyjną ze specjalistą Festo aby dobrać optymalne rozwiązania i zmniejszyć złożoność integracji.
W efekcie automatyzacja przechodzi z podejścia komponentowego do całościowego, ustrukturyzowanego systemu produkcyjnego.
Automatyzacja w produkcji akumulatorów i montażu silników elektrycznych wymaga wysoce powtarzalnych procesów o wyjątkowej powtarzalności. Zadania związane z łączeniem, pozycjonowaniem i mocowaniem, a także integracją komponentów wysokiego napięcia muszą być precyzyjnie skoordynowane, aby zapewnić niezawodną automatyzację linii produkcyjnej pojazdów elektrycznych.
Rozwiązania automatyzacji wspierają:
Celem jest stabilna, ustandaryzowana produkcja umożliwiająca skalowalną produkcję elektrycznych układów napędowych.
Ogniwa baterii, wirniki oraz elektronika mocy są wyjątkowo wrażliwe na odchylenia w ruchu, sile lub dynamice. Dokładne pozycjonowanie i kontrolowane profile ruchu są zatem kluczowymi czynnikami jakości w automatyzacji układów napędowych i linii produkcyjnych pojazdów elektrycznych.
Systemy osi elektrycznych, inteligentne napędy i połączone koncepcje automatyzacji zapewniają wysoką dokładność pozycjonowania, umożliwiając jednocześnie elastyczne dostosowanie do wariantów produktu. W rezultacie powstają systemy produkcyjne łączące dynamikę i precyzję bez wprowadzania złożoności do systemów produkcji e-mobilności.
Poniższe etapy montażu pokazują, że każdy proces wymaga indywidualnie zaprojektowanych rozwiązań w zakresie manipulacji i oprzyrządowania, aby osiągnąć produkcję zoptymalizowaną pod względem kosztów i wydajności.
Roboty sześcioosiowe są często stosowane w automatyzacji produkcji pojazdów elektrycznych. Zapewniają maksymalną swobodę ruchu, niezależnie od tego, czy w procesie wymagane są wszystkie stopnie swobody.
Porównanie z systemami portali kartezjańskich pokazuje wyraźne różnice:
Ponieważ integrowane są wyłącznie osie niezbędne z punktu widzenia procesu, zautomatyzowane linie montażu paków bateryjnych mogą charakteryzować się powierzchnią zabudowy mniejszą nawet o 20% i wymagać około 50% mniej napędów.
Zmniejszona liczba osi obniża złożoność systemu, zużycie energii oraz nakłady związane z integracją.
Łącząc automatykę elektryczną i pneumatyczną można stworzyć przejrzystą, hybrydową architekturę ruchu, która trwale poprawia stabilność, efektywność i wydajność linii.
Przejrzyste dane produkcyjne stanowią podstawę efektywnej kosztowo produkcji elektrycznych układów napędowych. Parametry procesu muszą być stale gromadzone, analizowane i dokumentowane, aby wiarygodnie oceniać jakość, identyfikowalność i OEE.
Modułowe platformy sterowania zapewniają techniczną podstawę do osiągnięcia tego celu. Umożliwiają:
Rozwiązania cyfrowe i analityka wspierana przez sztuczną inteligencję – na przykład Festo AX – umożliwiają dalszą, ciągłą optymalizację wydajności oraz dostępności systemów w produkcji elektromobilności.
Przetwarzanie komponentów wysokonapięciowych wymaga spójnie zintegrowanych architektur bezpieczeństwa na wszystkich poziomach systemu. Bezpieczeństwo funkcjonalne nie jest dodatkiem, lecz integralną częścią projektu systemu od samego początku.
Zgodne z normami koncepcje bezpieczeństwa niezawodnie chronią ludzi i maszyny, nie ograniczając produktywności. Jednocześnie dostępność systemu pozostaje wysoka, ponieważ funkcje bezpieczeństwa są strukturalnie osadzone w ogólnej architekturze.
Poniższy przykład koncepcji bezpieczeństwa dla montażu modułów baterii ilustruje, w jaki sposób wymagania te mogą zostać wdrożone w praktyce. W zależności od konkretnej oceny ryzyka i aplikacji, konieczne mogą być dodatkowe środki bezpieczeństwa, które można dostosować do innych stanowisk produkcyjnych.
Automatyzacja w systemach produkcji e-mobilności obejmuje procesy produkcji i montażu układów napędowych elektrycznych, w tym produkcję baterii i silników. Obejmuje to również niezawodne procesy manipulacyjne, usługi cyfrowe zapewniające stabilną produkcję oraz rozwiązania gwarantujące bezpieczeństwo funkcjonalne i wysoką dostępność systemów w liniach produkcyjnych pojazdów elektrycznych (EV).
Automatyzacja produkcji akumulatorów obejmuje kilka etapów — od wytwarzania elektrod i ogniw po zautomatyzowany montaż pakietów akumulatorowych.
Do produkcji elektrod i ogniw potrzebne są komponenty automatyki, które działają w kontrolowanych warunkach środowiskowych. Podczas montażu modułów i pakietów precyzyjne chwytanie, pozycjonowanie i powtarzalność procesów handlingowych mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia wysokiej jakości i skalowalnej wielkości produkcji.
Automatyzacja poprawia wskaźnik OEE w elektrycznych układach napędowych poprzez ciągły monitoring kluczowych urządzeń i warunków procesowych.
Monitorowanie stanu i niezawodne systemy automatyzacji pomagają wcześnie identyfikować wąskie gardła, tym samym ograniczając nieplanowane przestoje i utrzymując stabilną wydajność produkcji w zautomatyzowanych liniach produkcyjnych pojazdów elektrycznych.
Bezpieczeństwo funkcjonalne jest kluczowe w automatyzacji produkcji pojazdów elektrycznych. Systemy posiadające certyfikat bezpieczeństwa chronią ludzi, maszyny i produkty na każdym etapie procesu produkcyjnego.
W zależności od oceny ryzyka wdrażane są różne środki bezpieczeństwa z wykorzystaniem specjalistycznych komponentów automatyki, aby zapewnić zawsze bezpieczną obsługę podczas produkcji, rozruchu i konserwacji.
Skalowanie automatyzacji montażu silników elektrycznych wymaga modułowej architektury maszyn, wydajnych procesów inżynieryjnych i elastycznych rozwiązań handlingowych.
Te skalowalne koncepcje automatyzacji pozwalają producentom dostosowywać się do wariantów produktów i krótszych cykli innowacji, zachowując jednocześnie stabilną wydajność w produkcji elektrycznych układów napędowych.