혁신적 배터리 시스템을 위한 초현대식 생산현장

자동차산업은 E-모빌리티의 발전을 주도합니다: 자동차산업의 글로벌 시스템 파트너 Webasto에서도 배터리 시스템 제조에 뛰어들었습니다. 자동차산업의 글로벌 자동화 전문 기업 KUKA는 이를 위한 완벽한 생산 시스템 솔루션을 공급하고 있습니다.

미래의 새로운 지평을 여는 친환경적이고 자원 보존을 위한 효율적 모빌리티

Webasto 사의 글로벌 배터리 총괄 업무를 담당하는 하르퉁 빌스터만 박사는 “우리는 배터리 생산을 통해 새로운 장을 열고 있다”고 설명합니다. 동사에서는 2016년 제품 포트폴리오 확장을 결정하였습니다. 이제 이 자동차 공급사에서는 핵심 사업 부문인 루프 및 서모 시스템뿐 아니라 모든 종류의 전기 자동차를 위한 충전 솔루션 및 배터리 시스템으로 그 사업 영역을 확장하였습니다. 빌스터만 박사는 “자동차산업의 오랜 파트너로서 우리는 우리 고객들과 함께 이 산업의 트렌드와 개발을 주도하고 있다”고 설명합니다. 배터리 시스템의 가변적 수요에 대응하기 위해 Webasto와 KUKA의 협력을 통해 최신 배터리 시스템 생산설비가 설치되었습니다.

우리는 글로벌 마켓 리더로서 기존의 사업부문에서 역량을 인정받았으며 그 전문성은 특히 E-모빌리티 분야의 솔루션 개발에 중요한 역할을 합니다. 여기에는 열에너지 관리 분야에서의 포괄적 노하우, 차량 대형 부품의 통합 기술 및 오랜 기간의 산업 경험이 포함됩니다.

Webasto 사의 배터리 사업 글로벌 총괄 책임자 하르퉁 빌스터만 박사

바이에른 주 레겐스부르크 지역의 쉬어링에 소재한 Webasto 공장에서는 유럽 버스 제조사를 위한 배터리 팩 생산이 이루어지고 있습니다. 자동화 솔루션 전문 기업으로서 KUKA는 개별 생산 단계의 네트워킹 및 구현을 담당하며 유연한 다목적 제품라인(Multi-Product-Line)을 갖춘 원활한 배터리 팩 제조 공정을 공급합니다

뿐만 아니라 Webasto는 자사 제품 시리즈를 서로 효율적으로 병합하기 위해 포괄적 시스템 역량을 활용합니다. 온도의 영향이 배터리의 출력을 좌우하므로 열 에너지 노하우를 갖춘 Webasto 사의 배터리는 매우 우수한 출력 및 수명을 자랑합니다. Webasto에서는 OEM 고객을 위해 개별적으로 개발된 배터리를 제조하고 있으며 뿐만 아니라 자체적으로 개발한 표준 배터리 시스템으로 상용차를 위한 표준화된 확장형 솔루션도 공급하고 있습니다.

Webasto Group을위한 매우 유연한 배터리 팩 생산

KUKA는 유연한 다목적 제품라인(Multi-Product-Line)을 갖춘 개별 생산 단계의 네트워킹 및 구현을 담당합니다.

Webasto 쉬어링 공장에서 생산되는 배터리 팩

자동차산업은 역사상 유례없는 변화의 기로에 놓여 있습니다. 전기자동차 및 하이브리드 차량 모델이 급격히 그 영역을 확장시키고 있습니다. 전기자동차와 관련된 자동차산업의 변화는 기존의 생산 프로세스에도 영향을 미쳤습니다. 자동차 산업의 종래 방식의 생산 라인은 전동식 파워트레인 생산에 적용되기가 어렵기 때문입니다. 2020년 초에 Webasto 사는 이를 위한 표준 배터리 생산을 시작했습니다. 15분마다 한 개의 완제품 배터리 팩이 생산되며, KUKA의 전문가들이 이 복합적인 생산 절차를 설계하였으며 쉬어링 공장에 이를 적용하고 통합하였습니다.

우리는 자동차 산업의 자동화 전문가로서 이미 효율적 배터리 팩 및 배터리 모듈 생산을 위한 표준화된 제조 및 조립 솔루션을 갖추고 제공하고 있습니다. 뿐만 아니라, KUKA는 연료전지 및 그 컴포넌트를 위한 제조 및 조립 라인 또한 공급합니다.

요아힘 되너 박사, KUKA 배터리 글로벌 세일즈 수석 이사

이 설비는 다목적 제품라인으로 설계되었으며 다양한 배터리 타입의 생산을 가능하게 합니다. 각각의 배터리 팩은 서로 체계적으로 연결된 생산 공정을 통과하며, 이런 공정에서 부분적으로 수동 또는 자동으로 작업됩니다. 즉, 배터리 조립에 필요한 컴포넌트를 결합하는 키팅(kitting) 공정에서부터, 배터리 모듈 준비 및 측정, 이른바 “gap filler”로도 불리는 자동화된 열전도 페이스트 도포, 배터리 모듈 및 배터리 하우징의 결합 및 배터리 매니지먼트 시스템의 조립, 그리고 배터리 하우징 커버의 체결 및 완성된 배터리의 End-of-Line 테스트에 이르기까지의 모든 공정이 이에 해당합니다.

체계적으로 연결된 생산공정을 통과하는 배터리 팩
유연한 배터리 시스템 생산라인 및 조립라인에 적용된 전자동 워크 스테이션

공간 절약형 설비를 통합하는 KUKA

배터리는 전기자동차의 핵심 부품입니다. 이것은 많은 개별 컴포넌트 및 전기 부품으로 구성되어 있습니다. 이런 이유에서 조립 및 핸들링에는 한정된 공간 조건에서 높은 수준의 정밀도가 요구됩니다. 

필요한 배터리 컴포넌트는 무인 운반차량(약어로 FTF 또는 AGV)을 통해 생산 스테이션으로 운반됩니다. 이 과정에서 AGV일종의 중앙 슈퍼마켓의 기능도 수행하는데, 예를 들어 측면에 부착된 서랍에 작업자의 수동 작업 단계를 위한 위치결정 보조도구 및 안전장치인 템플릿 등을 함께 운반하기도 합니다. 무인 운반차량은 공간 절약형 설비의 구현에도 중요한 역할을 수행합니다. AGV는 서랍이 포함된 이동식 트롤리로 수동 공정단계의 안전한 수행을 위한 안전 템플릿뿐 아니라 개별 배터리 부품도 운반합니다. 이런 방식으로 이러한 부품 및 도구는 임의의 위치에 보관되지 않아도 되며, 적시 적소에 자동으로 바로 공급됩니다. Webasto는 이를 통해 저장 공간절감하고생산 라인에서 교차되는 재료흐름을 방지합니다.


우리는 도전 과제에 직면하여 필요한 모든 공정단계를 서로 효율적으로 연결하였습니다. 우리의 목표는 배터리 팩 생산의 작업 공정을 단순화하고 이런 방식을 통해 작업자의 안전장비를 최대한 줄이는 것이었습니다.

요아힘 되너 박사, KUKA 배터리 글로벌 세일즈 수석 이사
배터리 생산에서 보호된 작업 프로세스를 통해 작업자의 안전 장비를 줄일 수 있었습니다

데이터 수집 및 분석을 통한 “예방적 유지보수” 및 추적성

새로운 설비는 공간 절약적일 뿐 아니라 투명한 정보를 제공할 수 있다는 이점이 있습니다. 이 설비는 Webasto 사에 토크, 전기 테스트의 측정값 및 개별 모듈의 기밀성 점검 값과 같은 프로세스 데이터에 대한 개요를 제공합니다.


이런 데이터를 기반으로 분석을 실시하고 생산 프로세스를 더욱 최적화할 수 있습니다.

요아힘 되너 박사, KUKA 배터리 글로벌 세일즈 수석 이사

데이터 수집의 또 다른 이점으로는 배터리 팩에 장착된 개별 부품을 추적할 수 있다는 점입니다. 이런 수치와 특성값뿐 아니라 생산 설비 자체의 추적 가능한 사용 데이터 및 상태 파라미터를 근거로 예를 들어 필요한 기계 유지보수에 대한 예측 또는 계획 수립을 할 수 있고 이를 통해 “예방적 유지보수” 상태에 대한 보증을 확보할 수 있습니다.

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