Högteknologisk produktion av innovativa batterisystem

Fordonsindustrin driver på utvecklingen av eldrivna fordon: Nu har även Webasto, en global systempartner till fordonsindustrin, börjat tillverka batterisystem. KUKA – världsledande automationsexpert inom fordonsindustrin – har levererat den nya produktionsanläggningen.

Miljövänligt, resurssnålt och effektivt – mobilitet som vi känner den håller på att stöpas om

”Med vår batteriproduktion inleder vi ett nytt kapitel”, berättar Dr. Hartung Wilstermann, global chef för Webastos batteriverksamhet. År 2016 beslöt man att utöka företagets produktportfölj: Utöver kärnverksamheten med tak- och termosystem tillverkar fordonsunderleverantören idag även laddlösningar och batterisystem till elfordon av skilda slag. ”Som mångårig partner till fordonsindustrin är vi med och sätter trender och utvecklar tekniska lösningar tillsammans med våra kunder sedan lång tid”, berättar Wilstermann. För att kunna tillverka batterisystem av olika slag byggde Webasto och KUKA i ett gemensamt projekt en av de modernaste produktionsanläggningarna för batterisystem.

Som världsledande inom vår nuvarande verksamhet besitter vi kompetens som framför allt kommer att spela en viktig roll vid utvecklandet av lösningar för eldrivna fordon. Här avser jag vårt breda kunnande inom termohantering och integration av stora komponenter i fordon, samt vår långa erfarenhet av att skala upp till industriell skala.

Dr. Hartung Wilstermann, globalt ansvarig för Webastos batteriverksamhet

I Webastos fabrik i Schierling i bayerska Regensburg har man redan börjat producera batteripack till en europeisk busstillverkare. Som expert på automationslösningar fick KUKA i uppdrag att implementera och sammanföra de olika produktionsstegen. I uppdraget ingick även att integrera den driftsäkra batteripacksproduktionen med kundens flexibla flerproduktslinje.

Webastos breda systemkompetens har också lett till att man lyckats koppla ihop sina olika produktionsmiljöer på ett effektivt sätt. Eftersom prestandan hos ett batteri i hög grad är temperaturberoende erbjuder Webastos batterier exempelvis mycket god prestanda och livslängd. Utöver att producera skräddarsydda batterier till OEM-kunder erbjuder Webasto även en standardiserad, skalbar lösning för yrkesfordon med ett egenutvecklat standardbatterisystem.

Batteripack från Webastos fabrik i Schierling

Fordonsindustrin befinner sig i sin största omvälvning någonsin. Antalet el- och hybridfordonsmodeller ökar explosionsartat. Fordonsindustrins elbilsoffensiv påverkar även produktionsprocesserna: Produktionslinjerna i vanliga fordonsfabriker är inte enkla att ställa om till produktion av elektrifierade drivlinor. I början av 2020 inledde Webasto sin produktion av egna standardbatterier. Ungefär var 15:e minut lämnar ett färdigt batteripack linjen. KUKA:s experter planerade, realiserade och integrerade det komplexa produktionsförloppet i fabriken i Schierling.

Som automationsspecialist inom fordonsindustrin är vi redan igång och utvecklar standardiserade produktions- och monteringslösningar för effektiv produktion av batteripack och batterimoduler. KUKA levererar även produktions- och monteringslinjer för bränsleceller liksom komponenter till dessa.

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

Anläggningen är designad som en flerproduktslinje för tillverkning av olika typer av batterier. Varje batteripack passerar systematiskt sammanlänkade produktionsprocesser, delvis manuella och delvis automatiserade: Från kitting, d.v.s. sammanställning av de komponenter som behövs för att montera ett batteri, förberedelse och uppmätning av batterimoduler, automatiserad applicering av den värmeledande pastan – den så kallade ”gap fillern”, sammanföring av batterimoduler och batterihus, montering av Battery Management System, till fastskruvning av batterihusets kåpa samt avslutande tester på det färdiga batteripacket i slutet av linjen.

Varje batteripack passerar olika produktionsprocesser som är systematiskt sammanlänkade

Helautomatiserad arbetsstation i högflexibel tillverknings- och monteringslinje för batterisystem

KUKA integrerar platsbesparande anläggning

Batteriet – den viktigaste komponenten i ett elfordon. Det består av en lång rad enskilda delar och elektroniska komponenter. Vid montering och hantering krävs därför hög precision och det på ett begränsat utrymme.

Batterikomponenterna som behövs till produktionen transporteras till respektive station på förarlösa transportfordon (förkortas AGV:er). AGV:erna fungerar samtidigt som en slags central stormarknad: På fordonets sidor finns det lådor där t.ex. mallar i form av säkerhetsinstrument och placeringshjälpmedel förvaras som montörerna använder vid manuella bearbetningssteg. De förarlösa transportfordonen spelar en viktig roll i realiserandet av en platsbesparande anläggning. I sina mobila vagnar med lådor transporterar AGV:erna förutom säkerhetsmallar för säkert utförande av manuella tillverkningssteg även enskilda batterikomponenter. För dessa krävs alltså ingen tillfällig mellanlagringsplats utan de är per automatik direkt tillgängliga vid rätt tidpunkt och plats. Detta gör att Webasto kan spara in på värdefull lageryta samtidigt som man undviker korsande materialflöden i produktionslinjen.

Vi antog utmaningen och lyckades sammanlänka alla processteg på ett effektivt sätt. Vårt mål var att förenkla processerna i batteripacksproduktionen samt göra dem säkrare så att montörerna kunde arbeta med mindre säkerhetsutrustning.

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

Säkra arbetsprocesser vid batteriproduktion minskar behovet av säkerhetsutrustning till personalen

”Förebyggande underhåll” och spårbarhet tack vare dataregistrering och dataanalys

Den nya anläggningen sparar inte bara in på värdefull yta, utan är även transparent: Webasto har god överblick över anläggningens processdata som t.ex. vridmoment, mätvärden från elektriska tester samt värden för kontroll av tätheten i enskilda moduler.

Baserat på dessa data kan analyser genomföras och produktionsprocesser optimeras ytterligare.

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

Ytterligare en fördel med dataregistreringen är att varje komponent som monteras i batteripacken kan spåras. Dessa värden och parametrar i kombination med spårbara användningsdata och tillståndsparametrar för själva produktionsanläggningen möjliggör idag förutseende och proaktiva prognoser, t.ex. rörande behov av maskinunderhåll och därmed ”förebyggande underhåll” samt säkerställer garantins giltighet.

E-mobilitet: Allt från samma leverantör

Vi utvecklar skräddarsydda automationslösningar för automatiserad produktion av elfordon med tillhörande drivlinor.

Fallstudier: Vi levererar lösningen du behöver

Upptäck automationslösningar som uppfyller kraven i din bransch eller som du kan använda för att automatisera nya produktionssteg. Vi levererar lösningar som uppfyller dina produktionskrav.