智能机器可简化电动汽车生产流程

智能机器可简化电动汽车生产流程

智能机器帮助简化电动汽车生产流程

通过互联程度更高的数据密集型方法简化电动汽车制造流程

电动汽车 (EV) 正在汽车生产领域掀起一场变革。2017 年,售出的汽车中只有 4% 使用的是替代燃料。现在,得益于技术方面的大力投资,到 2023 年,电动汽车与传统燃油汽车将平分天下,而到 2040 年,所销售的新汽车中将有 54% 采用电池供电。这种指数级增长让汽车制造商有机会寻找合作伙伴,为其电动汽车制造运营带来创新解决方案。

市场对于电动汽车的需求与日俱增,这意味着成熟的汽车制造商和初创汽车企业均需要比以往更快、更顺畅地设立新工厂或改造现有的运营和基础设施。关于减排的新环保要求、汽车发展趋势、政府财政补贴和汽车共享服务的崛起意味着汽车制造商必须制定正确的电动汽车战略,以便提高竞争力并降低召回风险。

如今,汽车制造商需要整个供应链内的供应商提供创新解决方案,以满足其不断增长的生产需求。无论您是电动汽车的机械原始设备制造商、锂电池制造商还是生产电池卷绕机的专业原始设备制造商,您都有机会在整个电动汽车供应链的某个环节整合新型技术并提高生产率。

下一场交通运输技术革命已经拉开序幕。实时数据共享、自我感知设备、独立运载技术等技术都可以帮助您缩短产品的上市时间。

汽车制造业的未来已经来临

汽车制造商和原始设备制造商都可以利用新技术提高其盈利能力。最近,一家知名韩国电池制造商开始投资研发新型制造技术,旨在改进电池的质量和容量。

为了提高生产能力并降低缺陷率,他们需要达到较高的速度和精度,但现有的传送系统功能却十分有限。这家电池制造商想要找到一种可以满足其当下及未来需求的新型解决方案。

经过详细的概念论证研究,证明罗克韦尔自动化灵活、可扩展的自动化平台在价值和能力上均表现优异。MagneMotion Quick Stick 智能传送系统提供的解决方案能够提高吞吐量并降低拥有成本,从而满足最终用户的需求。

汽车制造商计划在未来几年内推出数百种新型电动汽车,因此他们十分关注如何降低制造成本和大幅延长电池寿命。从电池制造到汽车装配,汽车制造商在整个供应链的每个环节均有机会提高效率并改善盈利能力。

电动汽车在汽车生产领域掀起了一场快速变革,这意味着成熟的汽车制造商和初创汽车公司均需要比以往更快速、更智能的方式设立新工厂或改造现有的运营和基础设施。汽车制造商必须制定正确的电动汽车战略以保持竞争力,并在高度灵活的互联环境中大力采用数据驱动型制造技术。

各大知名企业正在通过互联企业等解决方案,采用互联程度更高的数据密集型方式简化电动汽车的制造过程。众多全球汽车制造商已经通过互联企业方案实现灵活生产,维持了盈利能力。

平田公司满足日益增长的电动汽车电池需求

平田 (Hirata ) 是一家专为汽车制造商提供生产设备和工程服务的知名公司。

该公司采用了一种独特的设计方法——装配单元系统 (ACS)。ACS 是一种装配线系统,能够以更低的成本、更快的速度创建可靠的生产系统,而且性能也比传统系统更为优秀。ACS 具有高度标准化的模块,可以通过分析每个单元、机器和组件的操作与功能,加快生产启动过程。

平田面临的主要挑战在于为客户制造的定制化电动汽车电池生产设备的尺寸,它们必须比传统机器小,最多要比同等生产规模所需的常规机器占地面积小 30%。

平田选择了罗克韦尔自动化作为其整个解决方案的唯一供应商,由于这是业内首部此类机器,而且交付期限极其紧张,因此负责团队需要做好规划并实时应对各种挑战,同时要调试远在海外最终用户所在地的整个系统。

第一条电动汽车电池量产线

平田的 ACS 系统缩短了设备安装和检查时间,从而加快了生产启动流程。同时,该系统还通过对组件进行标准化减少了空间占用并降低了维护难度,从而简化了装配线。ACS 系统可灵活适应产品变化或未来的装配线变化,

每个 ACS 模块均装配了一系列适用于不同制造流程的功能。最初,平田使用其 ACS 的标准单元进行机器设计,但由于机器所需的占地面积有所减小,因此平田需要使用一个 ACS 进行多次操作。

为此,平田分析了每台设备的运行情况,并通过采用新方法实现在一个工作台中整合最多四项操作。为了实现这一概念,平田在一个 ACS 中部署了多个(最多三个)龙门架。龙门架由Kinetix®5700 伺服驱动器控制,最多支持 23 个轴。

在罗克韦尔自动化的支持下,平田设计了经过优化的轴结构和编程程序,并使用全新的 ACS 概念成功打造出占地面积更小、规模大、速度快、精度高、十分精密的生产机器。

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这台机器通过以太网与最终用户的制造执行系统 (MES) 相连接,因此机器数据也可用于支持实时远程诊断和维护。平田可以在全球任何地方访问机器数据,大幅削减了差旅成本。

罗克韦尔自动化的 ControlLogix® 控制器安装在每个单元上,可控制伺服电机移动和组装电池材料。为了获得卓越的性能和安全控制,平田使用了 ControlLogix L8 和 GuardLogix® L7S 控制器。

Kinetix 5700 伺服驱动器具备安全断开扭矩功能和以太网安全 (CIP 安全) 功能,有助于扩展 EtherNet/IP 上集成运动控制的价值。此外,这些伺服驱动器还有助于缩短调试时间并提高机器性能,帮助平田简化了接线工作并节省了占用空间,便于机器更快地投入运行。

为了在各单元之间移动传送带,平田使用了 PowerFlex® 525 交流变频器,该产品采用创新型模块化设计,支持快速简单的安置和配置。

满足日益增长的电动汽车电池需求

对于平田公司而言,最重要的指标通常包括周期时间、开工率和产率。这一次,减小占地面积也是他们的目标之一。

罗克韦尔自动化产品的标准化特性提高了总体效率,内置 Add-On 自订义指令 (AOI) 功能将编程用时缩短 30%。此外,采用罗克韦尔自动化的标准化产品还将机器占地面积减小了 30%。

在罗克韦尔自动化日本分公司的支持下,该团队可以快速提供现场支持,并将启动用时缩短了 10%。平田按照最终用户的需求按时实现了电动汽车电池的量产任务。

以上仅说明平田公司使用罗克韦尔自动化产品及服务与其他产品相结合所取得的成果。其他客户取得的具体成果可能会有所不同。

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