Подготовка автозаводов к выпуску электромобилей потребует комплексной модернизации. Масштаб необходимых работ наглядно демонстрирует реконструкция предприятия Volkswagen в немецком городе Цвиккау. Здесь внедрили такие технологии, как систему прямого винтового соединения для крепления аккумуляторов, решение для заправки хладагентов и новейшую конвейерную технологию, адаптированную к геометрии ходовой части шасси электромобиля.
Чтобы сделать крупносерийное производство Volkswagen гибким, Dürr разработал автоматизированное решение по вклейке боковых стёкол на основе отслеживания траектории машин, движущихся на конвейере. Это поставило монтаж боковых окон электромобилей на поток.
С июня 2020 года завод производит только электромобили, выпуск которых вырастет до 330 000 штук в год. Чтобы вывести конечную сборку автомобилей на новый уровень, Dürr создал комплексное решение NEXT.assembly, в состав которого входят модули для каждого этапа сборки: планирование, устройство конвейера, вклейка и монтаж стекол, системы заправки, собственно сборки, испытательных стендов, а также соответствующие цифровые решения.
Такая стратегия дала производителям возможность выбирать отдельные компоненты из модульной системы или получить комплексное индивидуальное решение по выходу на рынок электромобилей.
Вставка окон: высокая степень автоматизации и гибкости
В ходе модернизации завода в Цвиккау Volkswagen значительно автоматизировал свою платформу модульного проектирования электромобилей (Modular Electrification Toolkit – MEB), и скоро автоматизирует все этапы сборки полностью: лобовые окна будут подаваться из последовательно расположенных транспортировочных контейнеров, а боковые из специальных контейнеров для конкретных типоразмеров посредством логистического модуля.
Вклейка и вставка лобовых окон уже сейчас идет в циклическом, а боковых в поточном режиме, хотя до сих пор автоматизированная вставка боковых окон была возможна только с остановками. Система отслеживания траектории машин на линии, разработанная Dürr вместе с Volkswagen, изменила весь процесс: теперь движение кузовов на пластинчатом конвейере не останавливается в момент, когда роботы вклеивают боковые окна.
Такой подход сокращает затраты, поскольку конвейерную технологию не нужно адаптировать к циклическому режиму производства. Кроме того, теперь можно варьировать место вклейки, так как систему монтажа боковых окон можно разместить в любой точке сборочной линии.
Стыковка: выше скорость и меньше затрат
Завод в Цвиккау имеет все необходимое для гибкой модификации процесса стыковки электромобилей за счет восьми разнонаправленных механизмов винтового соединения x-gun. Dürr разработал такую систему специально для соединения кузова с аккумулятором, и это позволило выйти на беспрецедентный уровень автоматизации. Запатентованное винтовое устройство удерживает до четырех винтов в магазине и последовательно закрепляет их с помощью всего одного винтоверта. Восемь устройств x-gun могут закручивать 26 винтов в минуту. Поскольку теперь промежуточные шпиндели на поддонах не нужны, такое решение сильно сократило расходы.
Технология заправки: максимум вариантов и компактности
Система климат-контроля электромобиля ID.3, производимого в Цвиккау, использует разные хладагенты. Volkswagen стал первым, кто использует хладагент R744, так как его термодинамические свойства позволяют применять хладагент как для охлаждения, так и нагревания. Такое решение экономит энергию и увеличивает запас хода электромобилей.
Смена производственной парадигмы требует и нового подхода к заправочной технологии. Нужно было обеспечить такое же время заправки хладагентом R744, как и для традиционных средств. Это потребовало модернизации всей технологии заправки – от базового устройства до адаптеров нового поколения G4 Blue. Новые компоненты для R744 удалось интегрировать, модифицировав консоли перемещения.
Конвейерная технология: совместимая и мультизадачная
Пилотный цех в Цвиккау оснащен секцией подвесных конвейеров длиной 256 метров. Ранее кузова перемещались двадцати двумя C-образными подвесами с ножничными подъемниками. Но они несовместимы с геометрией шасси платформы MEB, прежде всего из-за высоковольтной аккумуляторной батареи. Поэтому Dürr заменил все пары рычагов C-образного подвеса четырьмя рычажными подвесами на нижней раме ножничного подъемника. Так как из-за этого перемещать кузова с колесами в подвесе невозможно, в поставку включена соответствующая подъемная платформа для сборки колес и перемещения.
Сейчас на заводе в Цвиккау отдельные компоненты модульной системы NEXT.assembly монтируются в систему конечной сборки, в которой все процессы и технологии будут оптимально адаптированы к эре электромобильности.