Fabricação altamente moderna para sistemas inovadores de baterias

A indústria automotiva alavanca determinantemente o desenvolvimento da eletromobilidade: também o parceiro de sistema global da indústria automotiva Webasto está entrando na produção de sistemas de baterias. A KUKA, o especialista em automação líder mundial na indústria automotiva, forneceu a instalação de produção.

Ecológico, com economia de recursos e eficiente – a mobilidade será repensada daqui para frente

"Com a produção de baterias iniciamos um novo capítulo.", diz o Dr. Hartung Wilstermann, responsável global pelo negócio de baterias na Webasto. Em 2016 foi tomada a decisão de expandir o portfólio de produtos: além do negócio principal com sistemas de teto e térmicos, o fornecedor automotivo agora também produz soluções de carregamento e sistemas de baterias para veículos eletrificados de todo tipo. "Como parceiro de muitos anos na indústria automotiva, há muito tempo criamos tendências e desenvolvimentos junto com os nossos clientes." diz Wilstermann. Para a fabricação da gama variada de sistemas de baterias foi construída uma das mais modernas instalações de produção de sistemas de baterias em parceria entre a KUKA e a Webasto.

Como líder de mercado mundial no nosso negócio, possuímos competências que exercem um papel importante, sobretudo, na eletromobilidade. Isso inclui o abrangente know-how na gestão térmica, a integração de componentes grandes em veículos e a experiência de muitos anos na industrialização.

Dr. Hartung Wilstermann, responsável globalmente pelo segmento de baterias na Webasto

A produção de conjuntos de baterias para um fabricante de ônibus europeu já iniciou na planta Webasto em Schierling, na região de Regensburg, Baviera. Como perito em soluções de automação, a KUKA providenciou a implementação e a integração dos passos de produção individuais e o processo de fabricação eficiente da produção de conjuntos de baterias com uma Multi-Product-Line altamente flexível.

Além disso, a Webasto aplica a sua abrangente competência de sistema para interligar com eficiência os seus mundos de produção. Uma vez que a performance de baterias depende muito da temperatura, as baterias Webasto têm, por exemplo, um desempenho e vida útil excepcionalmente bons. Além da fabricação de baterias individualmente desenvolvidas para os seus clientes OEM, a Webasto também oferece uma solução padronizada e escalonável para veículos comerciais com o sistema de baterias padrão de desenvolvimento próprio.

Conjuntos de baterias da planta Webasto em Schierling

A indústria automotiva está passando pela maior mudança da sua história. A oferta de modelos de veículos elétricos e híbridos se expande drasticamente. A ofensiva da eletromobilidade da indústria automotiva também impacta os processos de produção: pois as linhas de produção convencionais para automóveis não são transferíveis para a fabricação de unidades de tração eletrificadas. A Webasto iniciou com a produção das suas baterias padrão no início de 2020. Aproximadamente a cada 15 minutos é produzido um conjunto de baterias completo. Os peritos da empresa KUKA planejaram e implementaram o complexo processo de produção e o integraram na planta de Schierling.

Como especialista em automação na indústria automotiva já estamos trabalhando em soluções padronizadas de fabricação e montagem para a produção eficiente de conjuntos de baterias e módulos de baterias. Além disso, a KUKA fornece linhas de fabricação e de montagem de células de combustível ou de seus componentes.

Dr. Joachim Döhner, Battery Senior Director Global Sales da KUKA

A instalação é configurada como Multi-Product-Line e permite a produção de diferentes tipos de baterias. Cada conjunto de baterias percorre os processos de produção sistematicamente sequenciados, que em parte são manuais e em parte automatizados: do kitting, da composição dos componentes necessários para a montagem de uma bateria, passando pela preparação e mensuração de módulos de baterias, a aplicação automatizada da pasta térmica - do chamado "gap filler", a conexão de módulos de baterias e a caixa de baterias, a montagem do Battery Management System, até o parafusamento da tampa do compartimento de baterias e, finalmente, o teste end-of-line do conjunto de baterias pronto.

Cada conjunto de baterias percorre os processos de produção sistematicamente sequenciados

Estação de trabalho totalmente automatizada na linha de produção e de montagem altamente flexível para sistemas de bateria

A KUKA integra sistema que proporciona economia de espaço

A bateria é a alma de veículos elétricos. Ela consiste em muitos componentes individuais e peças eletrônicas. Por isso, a montagem e o manuseio requerem uma alta precisão em espaço limitado.

Os componentes de baterias necessários são transportados até as respectivas estações de produção por meio de veículos de transporte sem condutor (abreviado FTF ou AGVs). Aqui o AGV também serve como um tipo de supermercado central, fornecendo em gavetas montadas lateralmente, por exemplo, gabaritos como instrumentos de segurança e auxílios de posicionamento, para os passos de processamento manuais dos trabalhadores. Os veículos de transporte sem condutor exercem um papel importante na implementação do sistema que proporciona economia de espaço. Nos trolleys móveis com gavetas, os AGVs não apenas transportam gabaritos de segurança para a execução segura de passos de fabricação manuais, mas também componentes individuais de baterias. Isso significa que não há necessidade de armazená-los temporariamente em qualquer lugar e estão automaticamente disponíveis no local correto e no tempo certo. Assim a Webasto economiza o espaço de armazenamento e evita cruzamentos de fluxos de material na linha de produção.

Nós aceitamos o desafio e combinamos de forma eficiente todos os passos de processo necessários entre si. A nossa meta era simplificar os processos de trabalho da produção de conjuntos de baterias e fazer com que os trabalhadores pudessem reduzir o máximo possível os equipamentos de segurança.

Dr. Joachim Döhner, Battery Senior Director Global Sales da KUKA

Processos de trabalho protegidos na produção de baterias possibilitam a redução de equipamentos de segurança para os trabalhadores

"Manutenção preditiva" e rastreabilidade através da coleta e análise de dados

O novo sistema não apenas economiza espaço, mas também é transparente: ele permite à Webasto a visão geral dos dados de processo como torques, valores medidos de testes elétricos, bem como valores para a verificação da estanqueidade dos respectivos módulos.

Baseado nestes dados podem ser realizadas análises e os processos de produção podem ser adicionalmente otimizados.

Dr. Joachim Döhner, Battery Senior Director Global Sales da KUKA

Outra vantagem do registro de dados é a rastreabilidade de cada componente individual, que foi instalado no conjunto de baterias. Com base nestes números e valores característicos, mas também com base em dados de utilização e parâmetros de estado rastreáveis da própria instalação de produção, estão assegurados prognósticos preditivos e proativos, por exemplo, sobre manutenções de máquina pendentes e consequentemente "manutenção preditiva", como também a garantia.

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