การขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า

การขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าเป็นธุรกิจที่ค่อนข้างใหม่สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ การสร้างรากฐานใหม่ให้กับธุรกิจนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญ SAR ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติจึงได้พัฒนาสายการผลิตชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบครบวงจรขึ้นมา ซึ่งใช้หุ่นยนต์ 11 ตัวจาก KUKA ในการผลิตหัวใจของรถยนต์ไฟฟ้าโดยใช้ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

การผลิตอุปกรณ์ควบคุมการขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าแบบอัตโนมัติ

ชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คือหัวใจของรถยนต์ไฟฟ้าทุกคัน อุปกรณ์ที่ไม่เด่นสะดุดตานี้มีขนาดใหญ่กว่ากล่องใส่รองเท้าเพียงเล็กน้อย โดยมีน้ำหนักประมาณสิบสองกิโลกรัมจะแปลงไฟฟ้ากระแสตรงของแบตเตอรี่ให้กลายเป็นไฟฟ้ากระแสสลับในฐานะอุปกรณ์ควบคุมหลักในรถยนต์ จากนั้นเครื่องยนต์จะทำงานโดยใช้พลังงานที่ปราศจากมลพิษและแปลงพลังงานเหล่านั้นเป็นกำลัง ถึงแม้ว่าการขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าจะเฟื่องฟู แต่ในแง่ของประสบการณ์ในการผลิตและการพัฒนารุ่นรถยนต์ เทคโนโลยีกลับค่อนข้างใหม่สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์

แนวคิดที่เหมาะกับการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าอัจฉริยะและการผสานรวมในกระบวนการผลิตจึงเป็นที่ต้องการ ส่งผลให้ซัพพลายเออร์มีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้ เนื่องจากซัพพลายเออร์ไม่เพียงแค่จัดหาชิ้นส่วนที่ประกอบเสร็จแล้วและพอดีดังที่เคยเป็นมาจนถึงปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในกระบวนการพัฒนาอย่างมากอีกด้วย เช่นเดียวกับ SAR ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติจากเมืองดิงโกลฟิง แคว้นบาวาเรีย นอกจากนี้ บริษัทยังพัฒนาและผลิตโซลูชันการผลิตสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์และพันธมิตรของพวกเขาอีกด้วย

การประกอบที่แม่นยำ: KR CYBERTECH จะแทรกการทำงานภายในแบบอิเล็กทรอนิกส์เข้าไปในตัวเรือนของชุดควบคุมรถยนต์ไฟฟ้า

หัวใจของรถยนต์สร้างขึ้นโดยหุ่นยนต์ของ KUKA

ตัวอย่างเช่น สายการผลิตสำหรับชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในนามของซัพพลายเออร์ีระดับ 1 และงานนี้ไม่ใช่งานที่ง่ายเลย เช่นเดียวกับการผ่าตัดหัวใจตามปกติ “เป้าหมายของเราคือการใช้หุ่นยนต์เป็นเครื่องมือในการหาโซลูชันอัจฉริยะ ที่วิธีการแบบเดิมๆ นั้นไม่สามารถทำได้” Georg Dullinger ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ SAR อธิบาย ซึ่งในกรณีนี้หมายถึงการพัฒนาการผลิตแบบอัตโนมัติขึ้นมา ซึ่งไม่ใช่แค่การประกอบชิ้นส่วนสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการควบคุมและตรวจสอบขั้นตอนกระบวนการทั้งหมดอีกด้วย โดยเริ่มตั้งแต่การทำเครื่องหมายชิ้นส่วนแต่ละชิ้น งานขันสกรูและงานยึดติด ไปจนถึงการทดสอบและการตรวจสอบในขั้นตอนระหว่างกลางและเมื่อผลิตภัณฑ์เสร็จสมบูรณ์ในขั้นตอนสุดท้าย

ใกล้เสร็จแล้ว: หลังจากประกอบฝาครอบด้วยระบบอัตโนมัติแล้ว ชุดควบคุมสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าก็จะเสร็จสมบูรณ์

การทำงานแบบอัตโนมัติ: ความยืดหยุ่นสูงสุดคือข้อกำหนดขั้นพื้นฐาน

“การรวมเซลล์หุ่นยนต์เข้าด้วยกันนั้นไม่เพียงพอสำหรับงานนี้” Dullinger อธิบาย “ไม่มีแผนงาน ไม่มีแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับกระบวนการนี้” แต่ SAR ก็ได้พัฒนาโซลูชันสำหรับการทำงานแต่ละขั้นตอนของการทำงานแบบอัตโนมัติทั้งหมดและการผสานแนวคิดโดยรวมอย่างชาญฉลาดขึ้นมาก่อนที่ผู้ผลิตจะทำการผลิตรถยนต์เป็นซีรีส์ “ความท้าทายคือความยืดหยุ่นที่สูง ตลอดขั้นตอนการพัฒนา มักจะมีการเปลี่ยนแปลงในเวอร์ชันสุดท้ายเสมอ สิ่งเดียวที่กำหนดไว้คือขนาดของรถยนต์ แต่ก็มีการสร้างแบบจำลองภายในรถยนต์ในลักษณะที่ลงรายละเอียดไว้ด้วยเช่นกัน”

การผลิตและการประกอบแบบอัตโนมัติด้วยเซลล์หุ่นยนต์ต่างๆ ระหว่าง การดำเนินงานทดสอบในโรงงานของ SAR ที่เมืองดิงโกลฟิง

แม้แต่ในสายการผลิตเองก็ยังมีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนรถยนต์ ที่ต้องรับมือได้อย่างรวดเร็ว พูดง่ายๆ คือ การพัฒนาและการผลิตนั้นมีความคล่องตัวอย่างมาก นี่จึงอาจเป็นเหตุผลที่คณะกรรมการบริหารเทคโนโลยีของกลุ่มบริษัทรถยนต์เข้ามาดูสถานะของระบบอัตโนมัติด้วยตนเองในบางครั้ง Franz Steinbauer หัวหน้าโครงการที่ SAR กล่าวว่า “บริษัทขนาดเราทำเช่นนี้กันเป็นเรื่องปกติ”

การประกอบรถยนต์อัตโนมัติ: หุ่นยนต์ KR QUANTEC จะตรวจสอบการทำงานและรอยรั่วของชุดควบคุมที่ประกอบแล้วสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

หุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมช่วยให้ประกอบรถยนต์ไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ

อย่างไรก็ตาม ท้ายที่สุดแล้ว ไม่ใช่แค่คณะกรรมการบริหารเท่านั้นที่เชื่อมั่นในผลลัพธ์ของงานที่พัฒนามาอย่างยาวนาน: หุ่นยนต์ 28 ตัวใช้ในการกำหนดค่าสายการผลิตในปัจจุบัน โดยมี 11 ตัวมาจาก KUKA หุ่นยนต์รับผิดชอบงานระบบอัตโนมัติที่เกี่ยวข้องทั้งหมด เพื่อขันสกรู ยึดติด ทดสอบ และประกอบชิ้นส่วนรถยนต์ 47 ชิ้นเข้ากับรถในที่สุด ซึ่งจัดได้ว่าเป็นการทำงานแบบอัตโนมัติในระดับสูงสุด

หุ่นยนต์ของ KUKA แสดงให้เห็นแล้วว่าเราสามารถพัฒนาได้ในทุกระดับ จนการผลิตสมบูรณ์

Georg Dullinger ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ SAR

ขั้นตอนการประกอบแต่ละขั้นตอนนั้นอาจฟังดูไม่น่าตื่นเต้นในตอนแรก: หุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมจะสอดเข้าไปยังภายในของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในตัวเรือนของชุดควบคุมรถยนต์ไฟฟ้า หุ่นยนต์จำทำความสะอาดและตรวจสอบ คัดแยก หรือแก้ไข นั่นคือแนวคิดขั้นพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม หัวใจของรถยนต์นั้นมีความละเอียดอ่อนและมีความสำคัญต่อการมีอายุการใช้งานที่ยาวนานของรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นที่ผลิตเสร็จแล้ว และต้องดำเนินการตามขั้นตอนการประกอบแต่ละขั้นด้วยความระมัดระวังและแม่นยำ

วิทยาการหุ่นยนต์: การขันสกรูภายใต้สภาวะห้องสะอาดสำหรับการขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า

หมายความว่าข้อต่อยึดติดจะถูกทำความสะอาดในกระบวนการผลิตก่อน เป็นต้น ในการทำเช่นนี้ KR AGILUS ของ KUKA จะใช้หัวฉีดพลาสมาติดตามตำแหน่งและทำความสะอาดอนุภาคสิ่งสกปรกและการปนเปื้อนอื่นๆ ด้วยก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออน 30,000 องศา จากนั้นหุ่นยนต์จะใช้สารปิดผนึก KR CYBERTECH จะสอดเข้าไปยังภายในของชิ้นส่วนต่างๆ ในตัวเรือน Franz Steinbauer กล่าวว่า “แม้แต่กระแสไฟฟ้าที่เล็กที่สุดก็สามารถทำลายชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนได้ ดังนั้นความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในจุดนี้”

KR AGILUS ใช้หัวฉีดพลาสมาเพื่อขจัดอนุภาคสิ่งสกปรกออกจากข้อต่อยึดติด

จากนั้นหุ่นยนต์จะขันส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน “เราใช้สกรูทั้งหมด 158 ตัวและต่างกันถึงแปดแบบ” หัวหน้าโครงการอธิบาย “ระบบจะป้อนสกรูทุกๆ สี่วินาทีโดยใช้ท่อ” อะไรที่ฟังดูเหมือนว่าธรรมดา นั้นซับซ้อนมากขึ้นในทางปฏิบัติ เนื่องจากมีส่งสกรูจำนวนมากและบรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ก็สร้างรอยขีดข่วนระหว่างชิ้นส่วนโลหะแต่ละชิ้นโดยอัตโนมัติ เครื่องมือจึงแยกสกรูและฝุ่นออกโดยใช้อากาศอัด การประกอบจึงปฏิบัติขึ้นจริงภายใต้สภาวะห้องสะอาด

การใช้หุ่นยนต์ประกอบอัตโนมัติ: หุ่นยนต์ของ KUKA ใช้สารปิดผนึกกับครึ่งหนึ่งของตัวเรือน

ประกอบก่อน แล้วจึงค่อยตรวจสอบ: หุ่นยนต์ KR QUANTEC ของ KUKA ตรวจสอบชุดควบคุมสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

น้ำและไฟฟ้าไม่ควรพบเจอกันในการผลิต หรือที่จริงแล้วสามารถทำได้กันนะ

“ตลอดกระบวนการประกอบทั้งหมด เราจะทำการบันทึกสิ่งที่เรียกว่าโครงสร้างข้อมูลสำหรับแต่ละชิ้นส่วน ซึ่งหมายความว่าเราจะสามารถติดตามตั้งแต่สกรูที่เล็กที่สุดไปจนถึงฝาครอบตัวเรือนของรถยนต์ไฟฟ้าว่ามาจากไหนและทำอะไรมาแล้วบ้างได้อย่างแม่นยำ สิ่งนี้จะช่วยให้เราสามารถสรุปข้อสรุปที่เป็นไปได้ในภายหลังได้ หากผู้ขับขี่รถยนต์ไฟฟ้าประสบกับความล้มเหลว” Georg Dullinger ผู้จัดการฝ่ายขายอธิบาย

ในระหว่างนั้น จะมีการดำเนินการทดสอบรอยรั่วและทดสอบการทำงานรถยนต์ซ้ำอีกครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการผลิตมีคุณภาพสูง ขั้นตอนสุดท้ายนั้นน่าตื่นเต้นเป็นพิเศษ หุ่นยนต์ KR CYBERTECH จะนำชุดควบคุมรถยนต์ไฟฟ้าที่เสร็จแล้วออกจากสายพานและเติมน้ำลงในชุดควบคุม Franz Steinbauer หัวหน้าโครงการ SAR กล่าวว่า “อันที่จริงแล้ว น้ำ ไฟฟ้า และเทคโนโลยีข้อมูลไม่ควรที่จะมาพบเจอกัน” “แต่ในกรณีนี้ เรานำทุกอย่างมารวมกันภายในประมาณ 100 วินาที และน้ำจะถูกใช้เพื่อระบายความร้อนในขั้นตอนต่อไป”

ระดับของการทำงานอัตโนมัติควรเป็นอย่างไร

หุ่นยนต์ของ KUKA จะวางชุดควบคุมไว้ที่จุดทดสอบฉนวนไฟฟ้าแรงดันสูงและแรงดันต่ำ ซึ่งท้ายที่สุดแล้ว จุดนี้จะเป็นจุดที่ไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่าน “สายไฟ” ของรถยนต์ไฟฟ้าในตอนท้าย จากนั้นหัวใจของระบบไฟฟ้าก็จะได้รับการติดตั้งระบบปฏิบัติการ หรือจะพูดว่าได้สูดลมหายใจที่ทำให้มีชีวิตชีวาขึ้นมาเข้าไปก็ได้ หากการทดสอบทั้งหมดมีผลเป็นบวกและมีการระบายน้ำออกอีกครั้ง ชุดควบคุมก็พร้อมที่จะทำงานในฐานะเครื่องกระตุ้นหัวใจของรถยนต์แล้ว

จิ๋วแต่แจ๋ว! ชุดควบคุมของรถยนต์ไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นโดยหุ่นยนต์ของ KUKA

งานในปัจจุบันของคนงานก็คือใส่ชิ้นงานลงในสายการผลิตและนำชุดควบคุมสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าที่เสร็จแล้วออกมา อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนกระบวนการนี้สามารถดำเนินการโดยอัตโนมัติในระยะยาวได้เช่นกัน “ระบบขนส่งแบบไร้คนขับช่วยให้เราสามารถหยิบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ จากจุดที่เรียกว่าซูเปอร์มาร์เก็ตและส่งต่อไปยังสถานีได้” Georg Dullinger กล่าว “โซลูชันสามารถปรับขนาดและปรับให้เข้ากับความต้องการของแต่ละบุคคลได้สูง”

ตัวอย่างเช่น สามารถปรับสายการผลิตในขั้นตอนต่างๆ และซัพพลายเออร์ยังสามารถใช้บางชิ้นส่วนจากสายการผลิตได้อีกด้วย “หุ่นยนต์ของ KUKA แสดงให้เห็นแล้วว่าเราสามารถพัฒนาได้ในทุกระดับ จนการผลิตสมบูรณ์” Dullinger กล่าว “เราจะดำเนินการด้วยระบบอัตโนมัติในระดับใดนั้นก็ขึ้นอยู่กับลูกค้าของเราทั้งสิ้น”

ค้นหาพันธมิตรระบบของ KUKA ในบริเวณใกล้เคียง

ค้นหาพันธมิตรที่เหมาะสมกับอุตสาหกรรมหรือปัญหาของคุณได้ที่นี่