汽车行业正在准备迎接由电动车主导的未来。 我们与贝加莱的电动交通专家Ronny Guber进行了一番座谈,了解电池将在未来发挥的重要作用,以及汽车制造商及其供应商需要克服哪些自动化挑战才能脱颖而出。

我们每天在路上看到的电动车正在变得越来越多。 是否可以肯定地说,电动出行的趋势正在走强呢?

Ronny Guber:当然。 电动车的市场份额继续呈指数级增长,即使在新冠疫情导致全球汽车整体销售下滑的情况下也是如此。 目前预测表明,到2036年,电动乘用车将超过内燃机汽车,占到全球新车销量的绝大部分。

 

 

是什么推动了这一趋势呢?

Guber:消费者越来越受到可持续发展理念的推动。 许多人已经准备好让他们的下一辆车成为电动车,他们的决定取决于两个主要因素:价格和续航里程。 换句话说:我需要为一辆电动车支付比传统汽车多多少费用,以及在我需要开始寻找充电站之前我可以开多远。 而这两方面正是电池发挥决定性作用的地方。

为什么这么说呢?

Guber:电池约占电动车成本的三分之一,因此,高效地生产电池对于使价格降至对消费者更具吸引力至关重要。 为了改善车辆的续航里程,你需要尽快将最新的电池技术推向市场,而且你还需要满足制造公差和洁净室条件,这些条件比针对传统汽车零件的条件更敏感。

随着电动车的销量呈指数级增长,电池的产量是否能跟上呢?

Guber:这是一个价值连城的问题。 在很大程度上,答案将归结为这些工厂的自动化程度如何。 为了达到必要的电池容量和成本效率,电池生产商需要消除加工工位之间走走停停的输送,并实现比传统汽车零部件快几个数量级的生产周期。 这些设备将需要进行持续高速生产 – 就像电池生产高速公路一样。

自动化技术可以使之成为可能吗?

Guber:是的,这将是自动化技术,尤其是智能输送系统的核心作用。 这些系统可以使你将产品保持在轨道上,因此不会将时间浪费在不必要的处理上。 生产得以高速流畅地进行,同时在运动中完成加工工序。 而且,当你在与轨道上的其它自动化组件进行极快地同步时,你可以显著减少每个工序的加工时间。

你是否能用数字来说明呢?

Guber:例如,通过将轨道系统与机器视觉相结合,当电池单体以4米/秒的速度通过时,你可以在50毫秒内识别它们 – 无需使用外部触发器、光源或昂贵的相机。 而如果产品停下来,这通常需要占用整整两秒钟,因此可以节省97.5%的时间。 在电池生产中还有许多其它工序,例如胶带应用,在运动中执行这些工序可以减少90%甚至更多时间。

所以,你可以通过加快各个工序来提高整体生产力。

Guber:没错。 更不用说你消除了各个输送系统之间的接力 – 这原本需要近一分钟才能完成一组10个电池单体。 当你将所有这些时间加起来,并乘以我们正在谈论的数量时,这绝对会给这一行业带来变革。 而收益不仅体现在速度方面,还体现在密度和可用性方面。

为什么这么说呢?

Guber:借助智能轨道系统,你可以将生产流程布置为相互连接的工位网络。 这样,你就可以协调周期时间,并减少工位数量,因为你提高了每个工位的利用率。 你可以消除缓冲区和空的传送带,它们不仅占用空间,而且不能提供附加值。 通过并行放置较慢的工位,你可以在不增加占地面积的情况下使生产力倍增。 通过互联的生产流,零件会在故障工位周围改变线路,因此一些小的中断不会再像传统线性设置那样对OEE产生如此巨大的影响。

这对电池生产意味着什么呢?

Guber:每条生产线的产量增加了7倍,我们看到制造商用一条高速生产线取代了四条传统生产线 – 这样占地面积减少了75%。 或者换句话说,如果你的一个工厂速度提高了两三倍,那基本上就像你拥有了两三个工厂一样。 最终,这对电池生产而言意味着非常出色的投资回报。

你还提到了加快上市时间的重要性,那么自动化技术对此是否也有帮助呢?

Guber:这是肯定的。 由于我们在谈论设计一种全新类型的电池生产系统,因此拥有基于仿真的开发、测试和虚拟调试工具尤为重要。 这样,你就可以在涉及任何硬件之前及早比较布局并预测产量。 你越早知道会发生什么越好。 然后,你就可以快速地从概念设计转向部署优化的系统,无需承担代价高昂的延迟和重新设计的风险。

在软件开发时间方面呢?

Guber:当你的目标是尽快提高产量时 – 你需要多个开发团队协同工作。 因此,显然拥有一个可支持并行开发的通用工程环境好处巨大。 如果开发人员能够使用开箱即用的软件组件设置基本的机器功能,那么他们就能将时间和精力集中在实现电池生产所独有的工艺流程上。

听起来汽车行业有一条非常令人兴奋的未来之路。

Guber:那是肯定的。 目前,我们所讨论的主要集中在单个电池的生产上。 随着将电池组装成电池组并集成到车辆中,电池生产靠得越来越近,也必将会有更多优化的机会。 所有迹象都表明,事物就是这样发展的,凭借贝加莱拥有完美集成自动化技术的完整产品组合,再加上我们母公司ABB的机器人和自动导引车(AGV)专业知识,我们已经准备好从今天起让未来变成现实。

感谢您的时间!

  • 轨道技术在电池生产中的优势
  • 在不增加占地面积的情况下使生产力倍增
  • 通过在运动中执行加工工序减少90%或更多时间
  • 用1条高速生产线替代4条传统生产线 – 减少75%的占地面积