Pri výrobe elektromotorov a batérií o výkone nerozhodujú jednotlivé komponenty, ale celková architektúra výroby. Výroba elektrických pohonných jednotiek si preto vyžaduje systémy, ktoré zostávajú stabilné a sú škálovateľné v súvislosti s rastom objemu výroby a zvyšujúcim sa počtom variantov výrobkov.
S cieľom podporiť výrobcov pri prechode na komplexné systémové architektúry ponúka spoločnosť Festo modulárne automatizačné riešenia a technické know-how na navrhovanie efektívnych a škálovateľných výrobných systémov pre výrobu elektrických pohonných jednotiek.
Porozprávajte sa s odborníkom spoločnosti Festo o vašej výrobnej architektúre , aby ste zhodnotili vhodné riešenia a znížili zložitosť integrácie.
Automatizácia sa tak posúva od prístupu založeného na komponentách k štruktúrovanému výrobnému systému.
Automatizácia vo výrobe batérií a montáži elektromotorov si vyžaduje vysoko reprodukovateľné procesy s výnimočnou opakovateľnosťou. Úlohy spojené so spájaním, polohovaním a upevňovaním, ako aj integrácia vysokonapäťových komponentov musia byť presne zosúladené, aby bola zaručená spoľahlivá automatizácia výrobnej linky elektrických vozidiel.
Podpora automatizačných riešení:
Cieľom je stabilná a štandardizovaná výroba zameraná na škálovateľnú výrobu elektrických pohonných jednotiek.
Batériové články, rotory a výkonová elektronika sú mimoriadne citlivé na odchýlky v pohybe, sile alebo dynamike. Presné polohovanie a riadené pohybové profily sú preto kľúčovými faktormi kvality pri automatizácii elektrických pohonných systémov a výrobných liniek elektrických vozidiel.
Elektrické osové systémy, inteligentné pohony a kombinované automatizačné riešenia ponúkajú vysokú presnosť polohovania a zároveň umožňujú flexibilné prispôsobenie rôznym variantom výrobkov. Výsledkom sú výrobné systémy, ktoré spájajú dynamický výkon a presnosť bez toho, aby zvyšovali zložitosť výrobných systémov v oblasti elektromobility.
Nasledujúce kroky montáže ukazujú, že každý proces si vyžaduje individuálne navrhnuté riešenia v oblasti manipulácie a nástrojov, aby sa dosiahla výroba optimalizovaná z hľadiska nákladov a výkonu:
Šesťosové roboty sa často využívajú pri automatizácii výroby elektrických vozidiel. Zabezpečujú maximálnu voľnosť pohybu, bez ohľadu na to, či sú v danom procese potrebné všetky stupne voľnosti.
Porovnanie s kartézskymi portálovými systémami odhaľuje jasné rozdiely:
Keďže sú integrované len osy potrebné na daný proces, automatizované linky na montáž akumulátorových batérií môžu byť až o o 20 % menšie a vyžadujú približne o 50 % menej pohonov.
Znížený počet osí vedie k zníženiu zložitosti, spotreby energie a náročnosti integrácie.
Kombináciou elektrickej a pneumatickej automatizácie je možné vytvoriť prehľadnú hybridnú architektúru pohybu, ktorá trvalo zvyšuje stabilitu, efektívnosť a výkonnosť linky.
Transparentné údaje o výrobe sú nevyhnutné pre nákladovo efektívnu výrobu elektrických pohonných jednotiek. Parametre procesov je potrebné priebežne zaznamenávať, analyzovať a dokumentovať, aby bolo možné spoľahlivo vyhodnotiť kvalitu, vysledovateľnosť a celkovú efektívnosť zariadenia (OEE).
Modulárne riadiace platformy tvoria technický základ na dosiahnutie tohto cieľa. Umožňujú:
Digitálne riešenia a analýzy podporované umelou inteligenciou – napríklad s Festo AX – ďalšia neustála optimalizácia výkonu a dostupnosti systémov vo výrobných systémoch pre elektromobilitu.
Spracovanie vysokonapäťových komponentov si vyžaduje dôsledne integrované bezpečnostné architektúry. Funkčná bezpečnosť nie je doplnkom, ale mala by sa od samého začiatku považovať za neoddeliteľnú súčasť návrhu systému.
Bezpečnostné koncepcie v súlade s normami spoľahlivo chránia ľudí a stroje bez obmedzenia produktivity. Zároveň zostáva vysoká dostupnosť systému, keďže bezpečnostné funkcie sú konštrukčne integrované do celkovej architektúry.
Nasledujúci príklad bezpečnostného konceptu pre montáž batériových modulov ilustruje, ako je možné tieto požiadavky uplatniť v praxi. V závislosti od konkrétneho posúdenia rizík a konkrétneho použitia môžu byť potrebné ďalšie bezpečnostné opatrenia, ktoré je možné prispôsobiť aj pre iné výrobné stanice.
Automatizácia vo výrobných systémoch pre elektromobilitu zahŕňa výrobné a montážne procesy týkajúce sa elektrického pohonu, vrátane výroby batérií a motorov. Zahŕňa tiež spoľahlivé manipulačné procesy, digitálne služby pre stabilnú výrobu a riešenia, ktoré zabezpečujú funkčnú bezpečnosť a vysokú dostupnosť systémov vo výrobných linkách na elektromobily.
Automatizácia výroby batérií pozostáva z viacerých fáz, od výroby elektród a článkov až po automatizovanú montáž batériových blokov.
Výroba elektród a článkov si vyžaduje automatizačné komponenty, ktoré pracujú v kontrolovaných podmienkach prostredia. Pri montáži modulov a balíkov sú presné uchopovanie, polohovanie a reprodukovateľné manipulačné procesy nevyhnutné na dosiahnutie vysokej kvality a škálovateľných výrobných objemov.
Automatizácia zvyšuje celkovú efektívnosť zariadení (OEE) v elektrických pohonných systémoch prostredníctvom nepretržitého monitorovania kľúčových zariadení a prevádzkových podmienok.
Monitorovanie stavu a spoľahlivé automatizačné systémy pomáhajú včas odhaliť úzke miesta, čím sa znižuje počet neplánovaných odstávok a udržiava stabilný výrobný výkon v automatizácii výrobných liniek elektrických vozidiel.
Funkčná bezpečnosť je pri automatizácii výroby elektrických vozidiel nevyhnutná. Systémy s bezpečnostnou certifikáciou chránia ľudí, stroje a výrobky počas celého výrobného procesu.
V závislosti od posúdenia rizík sa pomocou špecializovaných automatizačných komponentov zavádzajú rôzne bezpečnostné opatrenia, aby bola prevádzka počas výroby, spúšťania a údržby vždy bezpečná.
Rozšírenie automatizácie montáže elektromotorov si vyžaduje modulárnu architektúru strojov, efektívne inžinierske procesy a flexibilné riešenia manipulácie.
Tieto škálovateľné koncepcie automatizácie umožňujú výrobcom prispôsobovať sa rôznym variantom výrobkov a kratším inovačným cyklom, pričom si zachovávajú stabilnú výkonnosť pri výrobe elektrických pohonných jednotiek.