Produzione all'avanguardia per sistemi di batterie innovativi

L'industria automobilistica sta portando avanti con determinazione lo sviluppo dell'elettromobilità: anche Webasto, partner di sistema globale dell'industria automobilistica, sta entrando nella produzione di sistemi di batterie. KUKA, leader mondiale dell’automazione nell’industria automobilistica, ha fornito l’impianto di produzione.

Rispetto dell’ambiente, risparmio di risorse ed efficienza: la mobilità sarà ripensata in futuro

“Con la produzione di batterie apriamo un nuovo capitolo”, dice il Dr. Hartung Wilstermann, responsabile globale del business delle batterie presso Webasto. Nel 2016 è stata presa la decisione di ampliare il portafoglio di prodotti: oltre al core business dei sistemi per la fabbricazione di tettucci e impianti termici, il fornitore dell’industria automobilistica produce ora anche soluzioni di ricarica e sistemi di batterie per veicoli elettrificati di ogni tipo. “In qualità di partner di lunga data dell’industria automobilistica, da tempo modelliamo le tendenze e gli sviluppi del settore insieme ai nostri clienti”, afferma Wilstermann. Per produrre la gamma variabile di sistemi di batterie, in collaborazione tra Webasto e KUKA è stato costruito uno dei più moderni impianti di produzione di sistemi di batterie.

In qualità di leader del mercato mondiale nella nostra attività esistente, possediamo competenze che svolgono un ruolo particolarmente importante nelle soluzioni per l'elettromobilità. Queste includono un know-how completo nella gestione termica, l’integrazione di componenti di grandi dimensioni nei veicoli e molti anni di esperienza nell’industrializzazione.

Dr. Hartung Wilstermann, responsabile globale del business delle batterie presso Webasto

La produzione di pacchi batterie per un produttore europeo di autobus è già iniziata nello stabilimento Webasto di Schierling nel distretto di Ratisbona, in Baviera. In qualità di esperto di soluzioni di automazione, KUKA ha garantito l’implementazione e il collegamento in rete delle singole fasi di produzione e il regolare processo di produzione dei pacchi batterie con una linea multiprodotto altamente flessibile.

Inoltre, Webasto sta utilizzando la sua vasta competenza di sistemista per collegare in modo efficiente i suoi tanti prodotti. Poiché le prestazioni delle batterie dipendono fortemente dalla temperatura, le batterie Webasto, ad esempio, hanno un rendimento e una durata particolarmente buoni. Oltre alla produzione di batterie sviluppate individualmente per i propri clienti OEM, Webasto offre anche una soluzione standardizzata e scalabile per veicoli commerciali con il sistema di batterie standard sviluppato internamente.

Pacchi batterie dello stabilimento Webasto di Schierling

L'industria automobilistica sta subendo il più grande cambiamento della sua storia. L’offerta di modelli di veicoli elettrici e ibridi si sta espandendo notevolmente. L’offerta dell’industria automobilistica sull'elettromobilità ha un impatto anche sui processi di produzione: questo perché le linee di produzione convenzionali per le automobili non possono essere trasferite alla produzione di gruppi di trasmissione elettrificati. Webasto ha iniziato la produzione delle sue batterie standard all'inizio del 2020. Ogni 15 minuti circa viene prodotto un pacco batteria finito. Gli esperti di KUKA hanno pianificato e realizzato il complesso processo di produzione e l’hanno integrato nello stabilimento di Schierling.

In qualità di specialisti dell’automazione nell’industria automobilistica, stiamo già lavorando a soluzioni di produzione e montaggio standardizzate per una produzione efficiente di pacchi batterie e moduli batteria. KUKA fornisce anche linee di produzione e di montaggio per le celle a combustione o i loro componenti.

Dr. Joachim Döhner, Responsabile Senior delle vendite globali di KUKA

L’impianto è progettato come linea multiprodotto e consente la produzione di diversi tipi di batterie. Ogni pacco batteria passa attraverso i processi di produzione sistematicamente collegati, che sono in parte manuali e in parte automatizzati: dal kitting, al raggruppamento dei componenti necessari per il montaggio di una batteria, passando per la preparazione e la misurazione dei moduli batteria, l’applicazione automatica della pasta termoconduttiva (il cosiddetto “gap filler”), il collegamento dei moduli batteria e dell’involucro della batteria, il montaggio del Battery Management System, fino all’avvitamento del coperchio dell’involucro della batteria e infine i test End-of-Line del pacco batteria finito.

Ogni pacco batteria passa attraverso i processi di produzione sistematicamente collegati

Stazione di lavoro completamente automatizzata nella linea di produzione e montaggio altamente flessibile per sistemi di batterie

KUKA integra l'impianto salvaspazio

La batteria è il cuore dei veicoli elettrici. È costituita da molti singoli componenti e parti elettroniche. Il montaggio e la manipolazione richiedono quindi un’elevata precisione in uno spazio limitato.

I veicoli di trasporto senza conducente (abbreviati FTF o AGV) vengono utilizzati per trasportare i componenti della batteria necessari alle singole stazioni di produzione. L’AGV serve anche come una sorta di supermercato centrale, fornendo cassetti laterali contenenti, ad esempio, modelli come strumenti di sicurezza e ausili di posizionamento per le fasi di lavorazione manuale degli operatori. I veicoli da trasporto senza conducente svolgono un ruolo importante nell’implementazione dell’impianto salvaspazio. Nei carrelli mobili con cassetti, gli AGV trasportano non solo i modelli di sicurezza per l’esecuzione sicura delle fasi di produzione manuale, ma anche i singoli componenti della batteria. Ciò significa che non devono essere conservati temporaneamente da qualche parte e sono direttamente disponibili nel luogo e nel momento giusto. Webasto consente quindi di risparmiare spazio di stoccaggio e di evitare flussi di materiali che si intersecano nella linea di produzione.

Abbiamo fatto fronte alla sfida e collegato in modo efficiente tutte le fasi necessarie del processo. Il nostro obiettivo era quello di semplificare i processi di lavoro della produzione di pacchi batterie e di garantire che le attrezzature di sicurezza degli operatori possano essere ridotte il più possibile.

Dr. Joachim Döhner, Responsabile Senior delle vendite globali di KUKA

I processi di lavoro protetti nella produzione di batterie consentono di ridurre le attrezzature di sicurezza per gli operatori

“Manutenzione predittiva” e tracciabilità attraverso l’acquisizione e l’analisi dei dati

Il nuovo impianto non è solo poco ingombrante ma anche trasparente: fornisce a Webasto una panoramica dei dati di processo come le coppie, i valori di misurazione dei test elettrici e i valori per il controllo della tenuta dei singoli moduli.

Sulla base di questi dati è possibile effettuare analisi e ottimizzare ulteriormente i processi di produzione.

Dr. Joachim Döhner, Responsabile Senior delle vendite globali di KUKA

Un altro vantaggio dell’acquisizione dei dati è la tracciabilità di ogni singolo componente installato nei pacchi batterie. Sulla base di queste cifre e dei valori caratteristici, ma anche dei dati di utilizzo tracciabili e dei parametri di stato dell’impianto di produzione stesso, sono garantite previsioni predittive e proattive, ad esempio, sulla manutenzione delle macchine presenti e quindi sulla “manutenzione predittiva” e sulla garanzia.

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