Electromovilidad

Para la producción de carcasas de baterías ofrecemos soluciones eficientes con una tecnología única, la soldadura por fricción y agitación. Combina la precisión con la rentabilidad y cumple con los más altos estándares en cuanto a estanqueidad y seguridad. Sobre todo en procesos de unión de alta calidad con distintas aleaciones de aluminio y otros metales no férreos, la soldadura por fricción y agitación es una gran solución. En este proceso, se usa el calor por fricción que genera una herramienta rotativa para crear una unión muy sólida entre las piezas de unión sujetadas.

Desde la fabricación de piezas individuales hasta el montaje completo de grupos constructivos, KUKA ofrece la línea adecuada. De este modo se garantiza que los pasos de montaje individuales se ejecuten de forma profesional y económica. En la medida de lo posible, utilizamos productos estandarizados para diseñar las instalaciones de producción de forma eficiente y reducir costes para nuestros clientes.

Las ventajas de la pila de combustible como proveedor de energía de los sistemas de propulsión eléctrica son obvias: gran autonomía y tiempos de carga cortos, al igual que los motores de combustión. Por ello, juegan un papel determinante a la hora de apostar por un transporte de personas y mercancías menos dañino para el clima. En nuestra investigación y desarrollo nos dedicamos de forma intensiva a la construcción de instalaciones para el montaje de pilas de combustible. Nuestras instalaciones de producción se adaptan de forma individual a las necesidades específicas. En este contexto, ya en la fase de ingeniería, el diseño de la pila de combustible debe diseñarse de forma que se pueda simplificar y acelerar el montaje y la inspección para reducir los costes de producción. Desde la primera idea, pasando por la simulación y la fase del proyecto hasta llegar a la madurez para la producción en serie: gracias a la dilatada experiencia de KUKA, nuestros clientes pueden estar seguros de que no desatendemos ningún detalle.

La tecnología denominada Cell 2 Body o Cell 2 Pack integra la célula de batería en la carrocería del vehículo, el chasis, el sistema de propulsión eléctrica, la gestión térmica, así como varios módulos de control de alta y baja tensión, lo que permite aumentar de forma notable la autonomía.

Con la Digital Factory nos esforzamos por crear una instalación flexible y adaptable que se vaya optimizando a través de los valores de proceso recopilados durante el funcionamiento de la producción. El elemento central del procedimiento en la Digital Factory es digitalizar desde el principio toda la cadena de valor.
El punto de partida al comienzo del proyecto es la creación de un modelo de instalación virtual antes de construir la planta real de producción en las instalaciones del cliente. En este primer paso logramos una producción completamente interconectada. Nos basamos en la recreación digital, como reproducción virtual en 3D de una instalación. Esta herramienta permite recopilar todos los datos disponibles y visualizarlos de forma fácil e intuitiva. De este modo se pueden llevar a cabo análisis previos de los tiempos de ciclo y de las causas de los fallos, para que, posteriormente, se minimicen el riesgo y, con ello, se asegure el arranque de la producción sin problemas.

Cada producto comienza con una pequeña pieza individual. Con las células estandarizadas de KUKA, estas piezas se pueden producir de forma eficiente. En el transcurso de la importancia cada vez mayor de la electromovilidad, hemos desarrollado una solución de células propia.

La fabricación de motores eléctricos es ya una tecnología consolidada. Sin embargo, todavía plantea algunos retos a los fabricantes. Para utilizarlos en vehículos se requiere un elevado grado de automatización en las instalaciones de producción. Además, los procesos de producción vinculados están sujetos a elevados requisitos de calidad. Por ello, KUKA desarrolla y pone en marcha instalaciones de montaje de motores eléctricos modulares listas para usar: desde el diseño y la planificación hasta la implementación e integración final en su entorno de producción, con la posibilidad de ampliarse de series de pequeñas a grandes. Para comprobar que la calidad de los motores y grupos propulsores montados sea óptima, KUKA también diseña y desarrolla todos los dispositivos de medición y control necesarios.

En los vehículos eléctricos hay una gran variedad de componentes electrónicos en parte nuevos que se pueden fabricar mediante robots. Se utilizan robots, entre otros, en el montaje (p. ej. montaje de cables de alto voltaje), la conexión sensitiva de cables flexibles (p. ej., conexión automática de módulos de baterías de alto voltaje y procesos de conexión en los faros), procesos de pegado (p. ej., en caso de inversores), la inspección de componentes (p. ej. para componentes de alto voltaje como los inversores), así como en los procesos clásicos de atornillado y manipulación. La certificación ESD de los robots de KUKA desempeña un papel importante para que los componentes parcialmente sensibles no sufran daños. Incluso los procesos críticos en cuanto a los tiempos de ciclo se pueden resolver con los veloces KR SCARA y AGILUS-2. Como experto en la fabricación de componentes electrónicos, KUKA suministra el equipamiento y los conocimientos prácticos necesarios para proporcionar soluciones de automatización innovadoras dirigidas a los componentes electrónicos de los vehículos eléctricos.

Una de las tareas de montaje más exigentes en la producción de automóviles es el montaje del grupo motopropulsor en la carrocería. Esto también sucede en los vehículos eléctricos, cuyos motores eléctricos ya están integrados en los módulos de los ejes. El momento de atornillar las pesadas baterías en los bajos es uno de los mayores retos. El posicionamiento de estos componentes puede realizarse con plataformas elevadoras convencionales sobre carros, con robots o con vehículos de guiado automático (AGV). KUKA ofrece las soluciones adecuadas en función de los requisitos del cliente, con dispositivos de montaje parcial o totalmente automáticos.

KUKA domina la construcción de carrocerías para automóviles en todas las variantes que se puedan imaginar. Desde las trampillas más pequeñas hasta el trabajo de chapistería completo, desde la fabricación automática hasta la fabricación semiautomática. Obtenga más información sobre el trabajo de chapistería de KUKA:

Desde 2010, KUKA desarrolla sistemas de montaje automatizados para la producción de componentes del grupo motopropulsor eléctrico y los integra con éxito en las plantas de los clientes. KUKA suministra líneas de montaje para motores eléctricos, rotores, transmisiones híbridas, ejes y sistemas de ejes integrados, todo ello acompañado de los correspondientes sistemas de prueba. En la electromovilidad, la tendencia es utilizar módulos eléctricos cada vez más integrados y compactos. Con su innovadora automatización, KUKA apoya este rápido desarrollo. Somos especialistas en la planificación, construcción, fabricación y puesta en servicio de dispositivos de automatización, líneas de montaje individuales y sistemas de montaje complejos. Para el grupo motopropulsor eléctrico se montan componentes de electromovilidad como motores eléctricos, ejes delanteros y traseros y engranajes para vehículos híbridos. La tecnología de prueba de KUKA y los sistemas de prueba de alta tecnología de KUKA garantizan un funcionamiento perfecto de su unidad montada. Asimismo, las instalaciones de montaje y las máquinas correspondientes se planifican y construyen con un concepto modular. Esto permite su ampliación y, en caso de un aumento de la demanda, también un aumento rentable del número de piezas producidas.

La fabricación de una batería es similar a una batalla de materiales. Para que todo acabe en el momento correcto en el lugar correcto, desarrollamos, junto con el cliente, la solución logística adecuada. Contamos con los expertos para ofrecer a nuestros clientes un paquete integral para que no tenga que preocuparse por nada. Ofrecemos toda la gama de productos, desde vehículos de guiado automático (AGV), pasando por sistemas de alimentación de componentes hasta la logística de almacenamiento.

El análisis de viabilidad, la simulación y la planificación del método son componentes centrales en los procesos de ingeniería y requieren la máxima competencia en la planificación. Desarrollamos estrategias de fabricación eficientes y ayudamos a nuestros clientes a alcanzar una realización óptima. En este proceso, echamos mano de un profundo conocimiento de expertos. El resultado son conceptos de fabricación seguros y rentables, adaptados perfectamente a las necesidades de nuestros clientes.

En el módulo de baterías se unen las diferentes células. Ofrecemos a nuestros clientes una técnica de instalaciones flexible y fiable, así como una gestión de proyectos profesional para el montaje de los módulos. Con forma de prisma, de petaca o de cilindro: independientemente de la forma de las células de las baterías, KUKA desarrolla líneas de montaje de módulos de batería fiables y seguras para los sistemas de almacenamiento de energía de alto voltaje. Desde el premontaje hasta la estación de prueba, pasando por el aislamiento y la sujeción, la instalación de los contactos eléctricos, el montaje de las placas base, de los sensores y de la placa final. El grado de automatización y la variabilidad se adaptan de forma individual a cada cliente.

Los modernos vehículos eléctricos presentan requisitos especiales para la construcción de los vehículos, algo que también influye considerablemente en el diseño de la carrocería: La batería grande se atornilla en los bajos y la carcasa de la batería se convierte en un componente estructural. Con el uso de la tecnología de alto voltaje los requisitos de seguridad aumentan, sobre todo en las pruebas de colisión. Como experto en construcción de carrocerías, KUKA ofrece conocimientos técnicos para crear soluciones de automatización innovadoras para la fabricación en serie y satisface sus requisitos específicos para la carrocería del vehículo, sea cual sea el diseño de esta.

Además, los fabricantes de automóviles se enfrentan al reto de producir cada vez más modelos de vehículos eléctricos, sin dejar de lado su cartera de modelos de vehículos convencionales con motores de combustión. La creciente variedad, el cambio de modelos cada vez más frecuente y la fluctuación de los tamaños de los lotes requieren máxima flexibilidad y versatilidad. KUKA SmartProduction reúne exactamente estas características y permite a nuestros clientes producir de manera rentable diferentes grupos constructivos para modelos de combustión y modelos eléctricos en una sola instalación. Las células de producción de KUKA SmartProduction se suministran con componentes y herramientas independientemente de su ubicación. Con ello, la producción personalizada alcanza una nueva dimensión. Además, la batería es un componente muy crítico, por lo que la obligación de acreditación y documentación es aún más importante que con otros productos.

Los sistemas de batería son grupos constructivos centrales y muy complejos dentro de los vehículos eléctricos. Durante el montaje de los paquetes se ensamblan varios módulos y otros elementos electrónicos (como cables y unidades de control) que luego se pueden utilizar en un vehículo eléctrico. El proceso de montaje de los paquetes de baterías empieza con el suministro y la preparación de las partes de la carcasa, como la plataforma y el bastidor. A continuación se montan los sistemas de refrigeración y se aplica la pasta térmica o el tapajuntas. Los diferentes módulos de batería se colocan y se fijan en la carcasa del paquete. Después se lleva a cabo la integración térmica y eléctrica, el montaje de la tapa y las pruebas de calidad y seguridad del paquete de baterías. Los productores de baterías y fabricantes de vehículos pueden fabricar los paquetes de baterías de forma rápida y eficiente con nuestras líneas de montaje escalables y fácilmente ampliables. Una parte importante del montaje de paquetes son los sistemas de prueba para garantizar la producción con cero defectos. Aquí accedemos a los conocimientos prácticos del grupo empresarial en cuanto a bancos de pruebas y de comprobación.

KUKA ofrece una gestión de proyectos profesional. De esta forma llevamos a nuestros clientes con éxito desde la idea inicial hasta el producto. Concebimos planificaciones de proyectos con total transparencia y garantizamos la máxima calidad. Tanto en la planificación del proyecto como en las etapas de implementación, ofrecemos empleados altamente cualificados y comprometidos del equipo de gestión de proyectos de KUKA. El uso de las herramientas de comunicación y de gestión de proyectos más modernas nos permite trabajar junto a usted de manera interdisciplinaria e intercultural. Benefíciese de nuestros años de experiencia en proyectos gestionados a nivel nacional e internacional.

Porque queremos que todo sea perfecto: desde la construcción hasta el componente terminado somos el socio adecuado para la elaboración de prototipos. Para montajes de prototipos y series pequeñas, KUKA ofrece soluciones escalables y adaptadas de forma individual. Para ello, colaboramos estrechamente con nuestros clientes y estamos capacitados para poner en práctica rápidamente los deseos de modificación y adaptar la planificación.

En el ámbito de la electromovilidad, nuestros clientes se benefician de nuestra dilatada experiencia en numerosas tecnologías de procesamiento, como por ejemplo:

• Soldadura de aluminio

• Soldadura con gas de protección

• Soldadura láser

• Soldadura láser híbrida

• Fresado

• Trabajos por encargo de soldadura por fricción

• Soldadura por fricción y agitación

• Soldadura por fricción rotativa

• Soldadura por arco magnético

Benefíciese de nuestra amplia gama de servicio técnico con cobertura mundial en la construcción de instalaciones: desde la puesta en servicio y las reparaciones, hasta el mantenimiento, la conservación y la ampliación de la instalación. Los cursos de formación de los operarios de la instalación en nuestro KUKA College o in situ, el servicio de atención al cliente por teléfono y la gestión de piezas de repuesto son elementos básicos de nuestro servicio técnico.

Ofrecemos sistemas de prueba para baterías y pilas de combustible para nuestros clientes, así como para el grupo motopropulsor completo. Para garantizar que los sistemas de almacenamiento de energía cumplan con los elevados estándares de calidad y los estrictos requisitos de seguridad, KUKA los somete sistemáticamente a diversos controles durante la producción y en distintos pasos del proceso. Estas exhaustivas pruebas de funcionamiento requieren conocimientos técnicos y experiencia en la tecnología de medición y control. Sobre todo las baterías de alto rendimiento para la electromovilidad deben cumplir estrictos requisitos de seguridad y satisfacer elevados estándares de calidad. Cada componente de la batería se somete repetidas veces a rigurosas pruebas durante el propio proceso de producción, y posteriormente se prueba la batería completa al final de la línea. Además de las pruebas de estanqueidad, los sistemas de baterías se someten a exhaustivas pruebas eléctricas en las que se evalúa la comunicación con el vehículo eléctrico y el procesamiento de señales. Por otro lado, se prueban las propiedades eléctricas de la batería, lo cual requiere dispositivos de carga y descarga de gran capacidad. KUKA también dispone de estrategias para el trabajo de revisión en caso de error.

No importa si se trata de un modelo clásico o híbrido: Con nuestras líneas de montaje se pueden incluir todos los tipos de motor. En cada instalación de montaje de motores, los motores se forman a partir de cientos de piezas individuales según los deseos del cliente. Además, las tecnologías de producción más modernas y los conceptos logísticos coordinados entre sí se complementan con los conocimientos de ingeniería de KUKA.

La célula de batería es el componente básico para la fabricación posterior de módulos y embalajes. En principio, existen tres formatos de células diferentes que se utilizan en la electromovilidad: con forma de prisma, de petaca o de cilindro. La producción de estas células de baterías tiene lugar en condiciones ambientales especiales; por un lado, todo debe estar muy limpio y libre de partículas (sala blanca) y, por otro, el aire debe estar libre de humedad (sala de secado). Nuestros robots utilizados para la fabricación de baterías satisfacen estos requisitos y pueden utilizarse en esta producción.

Una variable en el ámbito de la sostenibilidad es la fuente de energía. Cuantas más energías renovables se utilicen en el proceso de producción y la alimentación de energía de los vehículos eléctricos, más sostenibles son los coches eléctricos. Independientemente de los procedimientos de producción, también se están desarrollando constantemente las tecnologías de almacenamiento, por ejemplo, para el almacenamiento de energía sobrante por hidrógeno. Los recursos empleados de manera eficiente con el objetivo de lograr una economía circular son, por lo tanto, el puente entre la sostenibilidad económica y medioambiental.

Sin embargo, la sostenibilidad va mucho más allá. ¿Cuán sostenible es la producción en su totalidad, cuán energéticamente eficientes son los productos utilizados, y cuán neutra en cuanto al CO2 neutral es la instalación? KUKA ofrece las soluciones y los conceptos adecuados para preparar las instalaciones de producción para el futuro.

La electromovilidad lleva la delantera en cuanto a la protección del medioambiente y ofrece la posibilidad de reducir la dependencia de los combustibles derivados del petróleo. Si bien la producción de acumuladores consume mucha energía, el balance climático del funcionamiento de los vehículos eléctricos es mucho mejor que el de los vehículos convencionales de combustión. Las ventajas climáticas del coche eléctrico siguen aumentando en la medida en la que se recarga el vehículo con energía verde. Los avances en el desarrollo, especialmente en lo que respecta a los procesos de fabricación más eficientes, de mayor densidad de energía y de química celular mejorada, todavía tienen margen de mejora en los próximos años.

No importa si hablamos de baterías «second-life», es decir, la reutilización de una batería de coche eléctrico descatalogada, por ejemplo, como acumulador de energía para hogares privados, o de la recuperación de las valiosas materias primas, ya en la fase de planificación de una nueva instalación de producción debe incluirse el desarrollo de conceptos de reciclaje. Está prohibida la eliminación de las baterías de vehículos y baterías industriales usadas mediante combustión o vertido y hay que garantizar que todas las existencias desechadas se tratan y se reciclan de acuerdo con el estado actual de la técnica.

Además del reciclaje de acumuladores o baterías de iones de litio, su fabricación también juega un papel determinante. Actualmente, la producción de baterías para vehículos eléctricos requiere materias primas todavía más escasas (grafito, litio) y un alto consumo energético. No obstante, cabe esperar que el avance tecnológico proporcione alternativas más sostenibles a medio plazo.

Los productores tienen que tener en cuenta el coste total de propiedad en la construcción de las instalaciones. ¿Qué diferencias en los costes y las prestaciones de una máquina o instalación se deben tener en cuenta? ¿El robot también puede estar disponible, por ejemplo, para futuras reformas constructivas? Precisamente, la construcción de acumuladores de energía está sujeta a cambios rápidos. ¿Qué partes de la instalación pueden seguir utilizándose en caso de realizar modificaciones constructivas en dicha instalación? La palabra clave «second-life» juega un papel muy importante en este aspecto. Con un análisis TCO como parte del proyecto, KUKA puede ayudar a reconocer y estimar futuros gastos ya desde la fase de planificación.