全球電動傳動系統(tǒng)車輛的數(shù)量每年增長超過 40%。與此同時，電動化動力總成的生產(chǎn)流程也在發(fā)生變化。雖然內(nèi)燃機汽車的經(jīng)典制造工藝主要基于半自動制造方法，但電池和電動機越來越多地采用全自動制造。作為自動化技術(shù)的領(lǐng)先制造商，Festo 在從電池生產(chǎn)到電動機組裝的整個價值鏈中為這一過程提供合適的解決方案。

僅電池就占電動汽車生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的附加值的 40% 左右。鋰離子電池的生產(chǎn)能力在任何大陸都沒有像歐洲那樣快速增長。

越來越關(guān)注歐洲

根據(jù)目前的預(yù)測，到 2030 年，全球產(chǎn)量的比例可能會從現(xiàn)在的 6% 上升到 25%。電池單元的生產(chǎn)高度自動化。其原因在于，作為一種高科技產(chǎn)品，電池的生產(chǎn)從工程的角度來看更多地依賴于良好的基礎(chǔ)設(shè)施，而不是低人力成本。這使得該行業(yè)即使在歐洲高度工業(yè)化的國家也越來越受到關(guān)注，主要的汽車工廠、機器和系統(tǒng)制造商在那里運營，從單個電池單元的生產(chǎn)到電池模塊的組裝。

電池生產(chǎn)的關(guān)鍵因素

由于電池制造過程極其敏感，因此自動化組件必須考慮三個因素：干燥室環(huán)境、潔凈室要求和可能的干擾顆粒，如金屬雜質(zhì)。Festo 目錄產(chǎn)品可在干燥地區(qū)不受限制地使用。這是因為只有無水潤滑劑和 GRP/CFRP 增強聚合物用于易磨損部件。 Festo 使用的大約 60 種不同的潤滑脂都不含水，因此這些潤滑劑不會變干。Festo 80 多個產(chǎn)品線的氣缸、閥門、夾具和驅(qū)動器、所有處理、真空和壓縮空氣系統(tǒng)、傳感器、過濾器、調(diào)節(jié)器和配件也可用于 ISO 7 潔凈室級環(huán)境。

根據(jù)應(yīng)用的不同，用于制造電池的產(chǎn)品不得排放干擾顆粒，例如銅、鋅或鎳。否則，電池可能會老化或無法使用。因此，F(xiàn)esto 制定了在產(chǎn)品開發(fā)過程中限制使用銅、鋅和鎳的標(biāo)準(zhǔn)：不使用包含這些主要成分的金屬材料。

電池單元的脫氣和密封

Festo 的搬運系統(tǒng)已經(jīng)配備了不含銅、鋅和鎳的自動化產(chǎn)品，使其非常適合脫氣和密封。電池單元制造的這些基本過程是在對電池單元進行初始充電后立即進行的，包括用長矛刺穿電池單元和排出電連接過程中產(chǎn)生的合成氣體。Festo 使用氣動和電動驅(qū)動器來處理和刺穿電池單元。

Festo 搬運解決方案在這些過程中的優(yōu)勢在于速度和吞吐量，以及可靠性和可重復(fù)性。例如，基于 Festo ELGT 主軸驅(qū)動器的懸臂式搬運系統(tǒng)可確保將工件動態(tài)可靠地裝入/取出工藝室。Festo 緊湊且價格低廉的 ELGT 執(zhí)行器帶有集成雙導(dǎo)向裝置，可以完美地結(jié)合在 2D 和 3D 控制臺系統(tǒng)中。

一直到電動傳動系統(tǒng)

電動傳動系統(tǒng)組件的高效生產(chǎn)是電動汽車經(jīng)濟成功的決定性因素。電動機與電池組一起構(gòu)成了鏈條的中心部分。可變產(chǎn)量、組件幾何形狀以及職業(yè)健康和安全以及將風(fēng)險最小化的持續(xù)監(jiān)控等因素在電池模塊和電池組的組裝中起著決定性的作用。提高效率的關(guān)鍵是應(yīng)用適當(dāng)?shù)目缂夹g(shù)處理解決方案。結(jié)合即使在項目的早期階段也能獲得回報的標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略，即使是兩個或更多的系列也可以利用規(guī)模經(jīng)濟的好處。可重現(xiàn)和可傳輸?shù)墓に噮?shù)優(yōu)化了調(diào)試。

Festo 的驅(qū)動和傳感器技術(shù)確保每個過程步驟都達到所需的高度自動化。包含電動和氣動元件的混合處理解決方案提供了這兩種技術(shù)的綜合優(yōu)勢，并確保電池單元的穩(wěn)定、可靠和準(zhǔn)確的處理和運輸。帶有 DSBC 氣缸和內(nèi)置 SDAT 位置編碼器、FENG 導(dǎo)向單元和 DACS 安全制動器以及 ELCC 電動懸臂軸與 EMMT 伺服電機的電池模塊處理系統(tǒng)提供了許多積極的特點：除了在線過程控制，這些包括早期故障檢測和跟蹤，電機和軸的最佳協(xié)調(diào)，用于指定過程，以及低能量需求。

集成安全概念

適當(dāng)?shù)淖詣踊夹g(shù)顯著有助于電池模塊組裝過程中的功能安全性和更高的系統(tǒng)可用性：氣動平移驅(qū)動器主動固定電池。傳感器可以通過 IO-Link? 接口輕松進行參數(shù)化和配置。與運動平行，光電傳感器技術(shù)檢測電池的機械調(diào)整。電測量極性，如果電壓不正確，則移除電池。然后將檢查過的電池插入并精確定位在模塊外殼中。

所有對安全重要的功能組和組件都具有冗余設(shè)計。在這個過程中，智能組件用于生成、收集和處理數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建透明的制造概念。統(tǒng)計過程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)會評估數(shù)據(jù)，并顯示何時需要更換夾具。因此，狀態(tài)監(jiān)測可避免停機并優(yōu)化維護程序。

去中心化智能，包括 CODESYS 軟件驅(qū)動

如果分散控制概念包含獨立的解決方案以實現(xiàn)盡可能高的工廠和機器可用性 (OEE)，則它是有意義的。所有這些都導(dǎo)致了獨立的站點，而不是連續(xù)的、永久安裝的線路概念。CPX-E-CEC 控制和自動化系統(tǒng) 運動控制 (CODESYS V3) 通過執(zhí)行主控制器的部分工作開辟了新的可能性。多虧了這一點，資源得以釋放，例如可用于數(shù)據(jù)分析。該架構(gòu)為完整的數(shù)據(jù)收集和組件跟蹤創(chuàng)建了一個生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字孿生構(gòu)成了模擬目的的基礎(chǔ)。

單一來源的自動化和培訓(xùn)

在全球電池和電動汽車制造中，員工接受正確的培訓(xùn)至關(guān)重要。Festo Didactic 提供行業(yè)特定的學(xué)習(xí)理念，從訪問 Festo LX 學(xué)習(xí)平臺，從自我培訓(xùn)的可能性到培訓(xùn)工廠的實踐培訓(xùn)，以及工廠中的知識轉(zhuǎn)移，用于快速進一步培訓(xùn)大量人員員工和獲得適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和知識。

德國Festo公司以制造像動物一樣運動的移動機器人而聞名，例如海鷗、水母、蝴蝶和袋鼠。在2018年，他們還增加了狐貍和蜘蛛。Festo將其仿生飛狐稱為“具有智能運動學(xué)的超輕型飛行物體”。目前，F(xiàn)esto推出了一款新型仿生機器鳥，名為仿生雨燕(BionicSwifts)。Festo表示，該機器鳥是為了用來展示輕量化材料是如何為半自主飛行技術(shù)提供動力的。

Festo公司是自動化技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，也是技術(shù)教育和培訓(xùn)的全球市場領(lǐng)導(dǎo)者。該公司目標(biāo)：在工廠和過程自動化中實現(xiàn)客戶的最高生產(chǎn)率和競爭力。