Na produção de motores elétricos e baterias, o desempenho não é determinado por componentes individuais, mas pela arquitetura global da produção. O fabrico de sistemas de transmissão elétrica requer, por isso, sistemas estáveis e que sejam escaláveis à medida que os volumes de produção aumentam e as variantes de produtos se multiplicam.
Para apoiar os fabricantes na transição para arquiteturas de sistema completas, a Festo disponibiliza soluções de automação modulares e a experiência de engenharia necessária para projetar sistemas de produção eficientes e escaláveis para o fabrico de transmissões elétricas.
Fale sobre a sua arquitetura de produção com um especialista da Festo para avaliar as soluções adequadas e reduzir a complexidade da integração.
A automação passa, assim, de uma abordagem baseada em componentes para um sistema de produção estruturado.
A automação na produção de baterias e na montagem de motores elétricos exige processos altamente reprodutíveis com uma repetibilidade excecional. As tarefas de união, posicionamento e fixação, bem como a integração de componentes de alta tensão, devem ser coordenadas com precisão para garantir a automação fiável da linha de produção de veículos elétricos.
As soluções de automação suportam:
O objetivo é uma produção estável e normalizada para um fabrico de transmissões elétricas escalável.
As células de bateria, os rotores e a eletrónica de potência são extremamente sensíveis a desvios de movimento, força ou dinâmica. O posicionamento preciso e os perfis de movimento controlados são, por isso, fatores de qualidade fundamentais na automação de transmissões elétricas e linhas de produção de veículos elétricos.
Os sistemas de eixos elétricos, os atuadores inteligentes e os conceitos de automação combinados oferecem elevada precisão de posicionamento, permitindo, simultaneamente, uma adaptação flexível às variantes do produto. Isto resulta em sistemas de produção que combinam desempenho dinâmico e precisão sem adicionar complexidade aos sistemas de fabrico para a mobilidade elétrica.
As seguintes etapas de montagem demonstram que cada processo requer soluções de manuseamento e ferramentas concebidas individualmente para alcançar uma produção otimizada em termos de custos e desempenho:
Os robôs de seis eixos são frequentemente utilizados na automação do fabrico de veículos elétricos. Eles proporcionam a máxima liberdade de movimento, independentemente de todos os graus de liberdade serem necessários no processo ou não.
Uma comparação com os sistemas de pórtico cartesiano revela diferenças claras:
Pelo facto de serem integrados apenas os eixos estritamente necessários para o processo, as linhas de automação de montagem de conjuntos de baterias podem ter uma área de footprint até 20% menor e precisar de cerca de 50% menos atuadores.
O número reduzido de eixos diminui a complexidade, o consumo energético e o esforço de integração.
Ao combinar automação elétrica e pneumática, é possível criar uma arquitetura de movimento híbrida claramente estruturada que melhora de modo sustentável a estabilidade, a eficiência e o desempenho da linha.
Dispor de dados de produção transparentes é fundamental para um fabrico de transmissões elétricas rentável. Os parâmetros do processo devem ser continuamente recolhidos, analisados e documentados para avaliar fiavelmente a qualidade, a rastreabilidade e o OEE.
As plataformas de controlo modulares são a base técnica para alcançar este objetivo. Elas permitem:
As soluções digitais e a análise assistida por IA, por exemplo, com Festo AX, permitem a otimização contínua do desempenho e da disponibilidade dos sistemas em linhas de produção de mobilidade elétrica.
O processamento de componentes de alta tensão exige arquiteturas de segurança consistentemente integradas. A segurança funcional não é um extra; ela deve ser vista como parte integrante da construção do sistema desde o início.
Conceitos de segurança segundo as normas protegem de forma fiável pessoas e máquinas, sem restringir a produtividade. Ao mesmo tempo, a disponibilidade do sistema permanece elevada, já que as funções de segurança estão estruturalmente integradas na arquitetura global.
O exemplo seguinte de um conceito de segurança para a montagem de módulos de bateria ilustra como estes requisitos podem ser implementados na prática. Dependendo da avaliação de risco específica e da aplicação, podem ser necessárias medidas de segurança adicionais, que podem ser adaptadas a outras estações de produção.
A automação em sistemas de fabrico para a mobilidade elétrica abrange os processos de produção e montagem das transmissões elétricas, incluindo a produção de baterias e motores. Também inclui processos de manuseamento fiáveis, serviços digitais para uma produção estável e soluções que garantem a segurança funcional e uma elevada disponibilidade dos sistemas nas linhas de produção de veículos elétricos.
A automação na produção de baterias consiste em várias etapas, desde o fabrico de elétrodos e células até à montagem automatizada de conjuntos de baterias.
A produção de elétrodos e células exige componentes de automação que operem sob condições ambientais controladas. Durante a montagem de módulos e conjuntos, processos precisos de agarre, posicionamento e manuseamento reprodutível são essenciais para alcançar uma elevada qualidade e volumes de produção escaláveis.
A automação melhora o OEE nas transmissões elétricas através da monitorização contínua das condições dos principais equipamentos e processos.
A monitorização de estado (condition monitoring) e os sistemas de automação fiáveis ajudam a identificar gargalos precocemente, reduzindo o tempo de inatividade imprevisto e mantendo um desempenho de produção estável na automação de linhas de produção de EV.
A segurança funcional é essencial na automação do fabrico de veículos elétricos. Os sistemas com certificação de segurança protegem pessoas, máquinas e produtos ao longo de todo o processo de produção.
Dependendo da avaliação de risco, são implementadas diferentes medidas de segurança com componentes de automação especializados, para que a operação durante a produção, o arranque e a manutenção seja sempre segura.
A escala da automação na montagem de motores elétricos exige arquiteturas de máquinas modulares, processos de engenharia eficientes e soluções de manuseamento flexíveis.
Estes conceitos de automação escaláveis permitem que os fabricantes se adaptem a variantes de produtos e a ciclos de inovação mais curtos, mantendo um desempenho estável no fabrico de transmissões elétricas.