İleriye yönelik güç tasarrufu

İngiltere'de, WMG’deki AMPLiFII pilot projesi, yeni nesil cer bataryaları için temel oluşturuyor. Projede, Festo’nun pick&place (tut ve yerleştir) çözümü ile birlikte Horizon Instruments’in yenilikçi otomasyon teknolojisi bulunuyor.

A+ A-

Festo

Elektrikli araçlardaki gelişmeler hız kazanıyor. Çin, kendisi ve araç imalatçıları için iddialı hedefler oluşturuyor ve 2020 yılı itibariyle tüm araçların yüzde 12’sinin elektrikli olmasını amaçlıyor. Fransa ise, 2040 yılından sonra satılan tüm araçların elektrikli olmasını istiyor. Volvo, içten yanmalı motorlu araçların üretimini 2019’da sonlandırmayı planladığını duyurdu. London Taxi Company de ismini London Electric Vehicle Company olarak değiştirerek, elektrikli araç pazarına girmeyi hedeflediğinin sinyalini verdi. Yeni taksiler öncekiler ile aynı görünümde olacak; ancak daha temiz ve daha sessiz olacaklar. İngiltere hükümeti, elektrikli araçlara geçişi onayladı ve temmuz 2017’de batarya teknolojisinin geliştirilmesi için büyük bir yatırım programının duyurusunu yaptı. Endüstriyel yenilikçilik alanındaki Automated Module-to pack Pilot Line (veya kısaca AMPLiFII) pilot projesi, otomasyonun Avrupa’da mobil araç bataryalarının rekabetçi üretimine ne kadar etkili katkıda bulunabildiğini gösteriyor.

Küçük alanlar için geliştirildi
AMPLiFII pilot batarya montaj hattında, özel amaçlı makina üreticisi ve sistem entegratörü Horizon Instruments, yüksek hızlı bir hücre seçici sistemi geliştirdi. Bu da, Teknik Müdür Daniel Bolton ve ekibi için yeni bir sorun meydana getiriyor. Batarya modülü üretim hattı tasarlanırken, çok sayıda teknik ve pratik kısıtlamalar ile karşılaşıyorlar: Ekipmanın sığacağı nispeten sıkışık bir alan ve katı bütçe parametreleri mevcuttur. Buna ek olarak, teslimat süresi sadece 7 aydır. Her bir hücrenin elektriksel olarak test edilmesi gerektiğinde, hücrelerin döndürülmesi ve bunların her bir modüle çok hassas bir şekilde yerleştirilmesi ve büyük hız elde edilmesi için bir yol bulunması gerekiyor.
Pilot tesisin temel görevlerinden biri de, 30 hücreden oluşan grupların seçilerek batarya modüllerine yerleştirilmeden önce, akım ve gerilim açısından eş zamanlı olarak test edilmesi. Yüksek maliyet ve yer kısıtlamaları, 30 ayrı batarya tester’ının bir arada bulunmasının mümkün olmaması anlamına geliyor. Buna bir çözüm bulunması gerekiyordu. Horizon Instruments, Warwick Üniversitesi’ndeki WMG araştırma ve eğitim grubu ile birlikte, tek bir batarya tester’ının kullanılmasına olanak sağlayan ısmarlama bir çoğullayıcı arayüz geliştirdi. Bu sadece, yer ve yatırım maliyetinden tasarruf edilmesini sağlamakla kalmadı, aynı zamanda test durumu ile ilgili verilerin karşılaştırılmasına da olanak sağladı.Sekiz haftada kişiye özel bir çözüm
Batarya hücreleri, yapılan testlerin ardından hassas bir şekilde hizalanıyor ve gerekmesi durumunda ters çevriliyor. Daha sonra, seçme ve yerleştirme sistemi bunları konveyördeki modüle yerleştiriyor. Tesis, batarya hücrelerinin tam sığacağı şekilde yapılandırılabiliyor (sayıları bazen değişebiliyor). Modül başına tipik olarak 100 hücre bulunuyor ve montajın ardından toplam ağırlığı yaklaşık 9 kg oluyor. Festo, hızlı ve hassas handling için Kartezyen robot teknolojisini kullanarak kompakt ve eksiksiz bir çözüm sundu.
Daniel Bolton, konu hakkında şunları söyledi: “Çok sayıda tedarikçiyi koordine etmemiz veya ürünün uygunluğu hakkında endişelenmemiz gerekmiyor. Sipariş verildikten sonra sadece sekiz hafta içinde artık yeni bir sistemimiz hazırdı. Festo, tasarım, kurulum ve işletmeye alma süreçlerinde bize teknik destek sunuyor.”
Yeni otomasyon çözümü ile; 1,2 saniye içinde hücrelerin her biri seçilebiliyor, döndürülebiliyor, hizalanabiliyor ve modüllere yerleştirilebiliyor.

Birleşik Krallık prömiyeri
Batarya seçme ve yerleştirme sisteminin kalbinde Festo EXCH-60 bulunuyor. Yatay köprülü gantry eksen, küçük, hafif, seri üretilmiş nesnelerin hızı ve esnek bir şekilde konumlandırılması gerektiğinde, yüksek hızda montajını sağlıyor. İki sabit motorla çalıştırılan EXCH, optimum dinamik tepki veriyor. Her bir aks için ayrı bir eksen kullanılması ihtiyacını ortadan kaldırarak, hassas hizalama yapılmasını sağlıyor. 5 m/s’ye kadar hızlarda ve 50 m/s2’ye kadar ivmede, ±0.1 mm tekrarlama hassasiyetiyle dakikada 100 seçim yapabiliyor.
EXCH’nin kullanılmasının önemli bir adım olduğunu ifade eden Festo’dan Steve Sands, “Bu projede, Festo’nun yatay köprülü gantry ekseni ilk defa Birleşik Krallık’ta kullanıldı. Asıl olarak güneş panellerinin inşa edilmesi için geliştirilen otomasyon teknolojisi, elektrikli araç bataryaları için bu pilot hatta dahil edildi. Hassas bileşenlerin handlingi ve bunların çok hassas bir şekilde yerleştirilmesi için ideal bir seçim” diye konuştu.
2D yatay köprülü gantry eksen CPX valf adası tarafından kontrol ediliyor. Son teknoloji elektronikler ile pnömatiklerin tek bir tabanda yer almasına olanak sağlıyor.Geleceğe doğru yol gösteriyor
Bu yeni otomasyon çözümüne, makina imalatı ve otomasyon teknolojisi sektörlerinin ötesinde bir ilgi ortay çıktı. Warwick Üniversitesi’nden Prof. Robert Harrison, şunları söyledi: “Pilot proje, yüksek hızlı hücre seçici ve diğer istasyonların, hücre-modül paketleme sürecini otomatikleştirebilme yeteneğimizi göstermemize yardımcı olmasının yanı sıra, üretim tesisinde yüksek kalitede imalatı kolaylaştıracağının bir kanıtı.”
Projenin elektrikli ve hibrit araçlar için yeni nesil cer bataryaları geliştirilmesine yardımcı olacağına inandığını anlatan otomasyon sistemleri alanında uzman olan Harrison, sözlerini şu şekilde sonlandırdı: “Bu yenilik, batarya paketlerinin üretiminde en iyi manuel ve otomatik montaj yöntemlerini birleştirecek ve otomasyon teknolojilerine bağlı olarak İngiltere’de yeni bir otomotiv tedarik zinciri için temeller oluşturacak.”

AMPLiFII projesine WMG öncülük ediyor
AMPLiFII projesi, yeni bir otomotiv batarya grubu montaj hattı için bir konsept oluşturmayı amaçlıyor ve 14 milyon Pound’luk bir yatırımla destekleniyor (15,6 milyon Euro).
Automated Module-to-pack Pilot Line for Industrial Innovation projesi, Horizon Instruments’dan otomasyon uzmanları ile Jaguar Land Rover, JCB, Alexander Dennis (ADL), Ariel Motor Company, Delta Motorsport, Potenza Technology, Trackwise, Horiba Mira, The University of Oxford, Axion Recycling ve Augean uzmanlarını bir araya getiriyor. AMPLiFII’ye Warwick Üniversitesi’ndeki önde gelen araştırma ve eğitim grubu WMG öncülük ediyor.