Készen áll az e-autók gyártásának kihívásaira?

Az elektromos járművek iránti kereslet egyre nő, a globális szinten eladott elektromos autók száma már 2018-ban átlépte a kétmilliót, ami 64 százalékos ugrást jelent az azt megelőző évhez képest. A globális eladások 2025-re várhatóan elérik a 10 milliót, 2040-re pedig az újautó-eladások több mint feléért az elektromos autók felelnek majd. Az elektromos járművek iránti egyre növekvő kereslet mellett felgyorsul az automatizációs törekvés az ilyen autókba szánt akkumulátorok gyártásával kapcsolatban is. Ne legyenek kétségeink, a vezető autógyártók számára nincs más opció a piaci pozíciójuk megtartására, mint az automatizálás. A versenyben meg kell felelniük a fogyasztói elvárásoknak, mind minőség, mind volumen tekintetében.

A Fanuc piacvezető a járműipari automatizálásban, a legtöbb autóipari szereplő a japán vállalattal dolgozik együtt termelékenységének fokozásán. A vállalat az erős és stabil piaci pozíciója mellett kiemelkedően nagy tapasztalattal rendelkezik belső égésű motorok gyártásában és elektromosautó-gyártásban is. A gyárak számára különös fontossággal bíró akkumulátorcellák gyártásának automatizálása is rutinfeladat a Fanuc számára. Ezen kívül az elektromos hajtásláncok és az intelligens gyártási rendszerek végtelen lehetőséget kínálnak a járműgyártás automatizálásának folytatására – írja a vállalat közleményében.

Lítiumos akkumulátorok

Az elektromos autók ma elsősorban lítiumionos akkumulátorral vannak felszerelve, amelyek a járművek minden részegységét ellátják a szükséges energiával. Ezek az akkumulátorok cellákból és az azokat egyesítő modulokból állnak, így építenek fel egy-egy egységet.

A lítiumion akkumulátorok magas energiasűrűséggel és töltésmegtartó képességgel rendelkeznek, miközben karbantartási igényük alacsony szinten marad. Ezek azok a tulajdonságok, amik miatt elterjedten alkalmazzák őket az elektromos autókban, szemben a nikkel hibrid akkumulátorokkal. Az elektromos autók iránti kereslettel párhuzamosan a lítiumion akkumulátorok gyártására vonatkozó igények is folyamatosan nőnek: 2025-ig évente 17 százalékos növekedést várnak az elemzők ezen a téren.

A fenti folyamatok természetesen magukkal hozzák a töltési infrastruktúra iránti igény növekedését is. A Nemzetközi Tanács a Tiszta Közlekedésért szervezet szerint az elektromos járművek piacának növekedéséhez szükséges nyilvános töltőknek csak az egynegyede áll rendelkezésre jelenleg, ezért a töltőinfrastruktúrának évente 20 százalékkal kellene növekednie.

Vajon mire lehet még szükség ahhoz, hogy hatékonyabb legyen a töltés és ezzel az üzemeltetők kielégíthessék a felhasználói igényeket? Az Amerikai Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Járműtechnológiai Irodája az Oak Ridge National Laboratory-val együttműködve megépítette a világ első 20 kilowattos vezeték nélküli autótöltő rendszerét. Az elektromos áram átvitele mágneses mező létrehozásával történik a földi adó-, és az autó aljára szerelt vevőfél használatával. A tesztek szerint ez a rendszer a hagyományos akkumulátortöltők teljesítményének háromszorosával, 90 százalékos energiahatékonyság mellett tölti fel az akkumulátorokat.

Megéri robotokat alkalmazni

Az autógyártók évtizedek óta tudják, hogy a járműgyártó és -összeszerelő robotok olyan versenyelőnyöket biztosítanak, amelyeket pusztán emberi munkaerő használatával nem érhetnének el. Ezek a nagy teljesítményű és fáradhatatlan eszközök javítják a minőséget, felgyorsítják a termelést, növelik a kapacitást és kiváltják az embereket a kritikus, problémás gyártási feladatokban. A robotok használata konstans gyártási minőséget ígér, csökkenti az alkatrészek közötti eltéréseket. A gépek emellett alkalmasak az ismétlődő és monoton feladatok ellátására, hiszen nem fáradnak el, nem unják meg a munkát és ki tudják zárni a zavaró tényezőket is. Kiküszöbölhetők továbbá az emberi tévesztésekből fakadó hibák, a termékek leejtése és helytelen kezelése is.

A robotok látórendszerei az alkatrészek eltéréseit is képesek észlelni, és ennek megfelelően módosítani tudják a gyártást és a termékkezelés folyamatát. Mivel a robotok pontos eredményeket tudnak elérni, a gyártók profitálhatnak a gyártási kapacitás mérhető növekedéséből. A ciklusidők a nap folyamán egyenletesek, a robotok és más automatizálási eszközök percről percre, óráról órára, napról napra csúcssebességgel működnek.

A biztonsággal kapcsolatos aggályok régóta fennálló kihívást jelentenek, amelyekkel az autógyártó vállalatok szembesülnek az alkalmazottak megfelelő védelmét illetően. A gyártási műveletek közül sok veszélyes; balesetekből eredő sérüléseket, megbetegedést okozhat a füstnek és festéknek való kitettség, vagy akár mozgásszervi megbetegedések miatti rokkantságot is eredményezhetek egyes folyamatosan ismételt mozdulatok. A robotokat úgy tervezték, hogy vállalják ezeket a repetitív, veszélyes feladatokat, megakadályozva a dolgozók sérülését, megbetegedését vagy tartós egészségkárosodását. Az elektromos járművek térnyerése lehetőséget és kihívásokat jelent az autógyártók számára. Ezeket a járműveket a gázüzemű és hagyományos, belső égésű motorral szerelt járművekhez képest kevesebb és eltérő alkatrész felhasználásával építik meg. A belső égésű motorokkal működtetett járművekhez vezérműtengelyre, lendkerékre, egyenáramú motorra, generátorra, hűtőrendszerre és számos más alkatrészre van szükség, míg az elektromos járművek motorjai ennél sokkalta egyszerűbb felépítésűek. Az elektromos járművek esetében olyan automatizálási beruházási döntésekkel kapcsolatos kérdések merülnek fel, amelyekre szinte azonnal választ kell találnunk.

Világszerte számos autóipari szereplő dolgozik a Fanuc-kal, így automatizálva termelését. A japán gyártó ugyanis piacvezetőként szerteágazó tapasztalattal és szakértelmével támogatja ügyfeleit. Több, mint 25 millió üzembe helyezett termékével a Fanuc a vezető gyárautomatizáló vállalat, amely segít a cégeknek még hatékonyabbá válni – írja a vállalat.

Az elektromos járművek gyártása, összeszerelése és akkumulátoraik előállítása során megannyi automatizálható műveletelemet azonosíthatunk. A Fanuc több mint 200 robottal és kapcsolódó termékkel felszerelkezve áll a gyártók rendelkezésére abban, hogy ezeken a területeken még termelékenyebbé váljanak és optimalizálhassák a munkájukat.

Miért éri meg a Fanuc-ot választani?

Számos előnye származhat abból a gyártóknak, ha elektromosautó-gyártásában a Fanuc-ot választják automatizálási partnerüknek!

Az akkumulátorpakkok összeszerelésének automatizálása

A 0,05 kilogrammtól 2300 kilogrammig terjedőteherbírással rendelkező Fanuc robotok lapos és hengeres alkatrészek kezelését is meg tudják oldani, például az elektromos akkumulátorok gyártásában és összeszerelésében. Ellátják a nagy sebességű felszedési, átrakási, precíziós adagolási és az intelligens csavarozási feladatokat.

Akkumulátorkeretek és -tálcák összeszerelésének automatizálása

A Fanuc robotjai kiválóan alkalmasak a nagyteljesítményű akkumulátorkeretek és akkumulátortárcák gyártásához is. Ezeken a hegesztési feladatokat és a szegecselést is elvégezhetik, továbbá alkalmasak a szerelésben való alkalmazásra is. A hűtőtálcák behelyezése szemrevételezést is igényel, amelyben a Fanuc iRVision segít a robotkaroknak. Más gyártók hasonló megoldásai egyelőre nem biztosítanak ilyen átfogó és pontos megoldást, de a Fanuc gépi látását egy saját, házon belüli mérnökcsapat fejleszti. Az iRVision teljesítménye, megbízhatósága és költséghatékonysága példa nélküli mind a 2D-s, mind a 3D-s alkatrészfelismerésben, mérettől, alaktól és pozíciótól függetlenül.

Hűtőtömlő-összeszerelés automatizálása

A hűtőtömlők összeszereléshez a gyártásban nemcsak a megfelelő erőmérésre, hanem vizuális ellenőrzésre is szükség van. A Fanuc robotok készek ellátni ezeket az összetett feladatokat: az iRVision rendszerrel rajta tartják a szemüket a műveleteken, hogy azok megfelelő minőségben készüljenek el. A technológia alkalmazható továbbá a burkolati elemek csavarozásában is.

Keretek és tálcák készre szerelésének automatizálása

A Fanuc úttörő technológiája automatizálhatja az keretek és tálcák összeszerelését, valamint az akkumulátorok behelyezését és a burkolatok, fedlapok csavarozását is. A folyamatot a műveletek közben vizuálisan ellenőrzi a Fanuc iRVision rendszere, biztosítva a kiváló eredményt és a pontosságot.

Az erőátviteli rendszer, a motorok, illetve a karterház szerelésének automatizálása

Az erőátviteli rendszerek, illetve a motorok szerelésében alkalmazott Fanuc robotok és automatizálási eszközök könnyen és gyorsan integrálhatók, mivel azonos vezérlési platformon keresztül működtethetők. A japán gyártó CNC- és mozgásvezérelt szerszámgépei jól használhatók a sztátor- és armatúragyártásban. A Fanuc megoldásai felügyelik a gépi karbantartást, valamint az összeszerelési folyamatokat az iRVision rendszernek köszönhetően. Vizuális ellenőrzés biztosítható továbbá a forgattyúsházak automatizált összeszerelési folyamatai számára is.