Pendekatan Manufaktur Inovatif Mengurangi Biaya dan Mengoptimalkan Waktu Elektrifikasi ke Pasar

Pembaruan: 10 Desember 2023

Produsen yang ingin memasuki atau memperluas bisnis elektrifikasi mereka sering menemukan diri mereka menyeimbangkan persyaratan produksi utama dengan ketidakpastian pasar yang sedang berkembang di mana standar praktik terbaik masih berkembang. Untuk memenuhi tantangan ini, Comau sedang memikirkan kembali motor listrik dan perakitan transmisi dengan sepenuhnya mengintegrasikan validasi desain, verifikasi resin, persiapan / penggulungan rotor, dan fleksibilitas manufaktur multimodel sebagai bagian dari filosofi operasional yang fungsional, efisien, dan serbaguna.

Didukung oleh kompetensi perintis dalam elektrifikasi dan pemahaman 360 ° tentang manufaktur otomotif, pemimpin otomasi Italia telah mengembangkan pendekatan strategis dan lugas untuk perakitan rotor dan stator yang mengoptimalkan waktu siklus, menghilangkan masalah kompatibilitas resin, dan dapat dengan mudah diintegrasikan dalam yang sudah ada sebelumnya. jalur produksi.

Metode ini dimulai dengan fase desain terintegrasi penuh. Seringkali dilakukan dalam rekayasa simultan dengan klien, tim melihat kinerja dan pertimbangan produk sebelum mengidentifikasi kombinasi proses dan teknologi yang optimal untuk sifat khusus proyek. Melihat motor listrik arsitektur evolusi, banyak pembuat mobil dalam beberapa tahun terakhir telah berinvestasi dalam rotor magnet permanen dan stator jepit rambut. Pada saat yang sama, rotor luka terus menguasai pangsa pasar yang penting baik karena kinerjanya maupun karena biaya peralatan ulang jalur yang ada seringkali jauh lebih sedikit daripada berinvestasi pada jalur baru. Keuntungan lain dari rotor luka adalah efisiensinya. Rotor luka memungkinkan manajemen energi yang lebih baik karena medan magnet dapat dimodulasi oleh manajemen elektronik, sedangkan rotor magnet permanen (PM / IPM) memiliki medan magnet tetap.

Saat membangun rotor cincin-selip, ada beberapa pertimbangan proses yang harus dievaluasi dengan cermat berdasarkan faktor-faktor seperti desain motor dan proyeksi volume produksi. Salah satu poin keputusan utama melibatkan fase lilitan dan impregnasi listrik, yang secara langsung memengaruhi kinerja dan siklus hidup motor elektronik yang dirakit. Di sini, pilihan gulungan spindel, jarum atau flyer sangat bergantung pada perbandingan proses manajemen kawat, kualitas gulungan dan tinggi dan lebar gigi rotor. Perbedaan pertama terletak pada proses manajemen kawat. Dengan spindel yang berkelok-kelok, kawat melewati tabung pemandu ke dalam ruang lilitan dan ke flensa luar, yang melindungi kawat dari gigi samping, sebelum mencapai flensa pelapis. Sifat langsung dari proses ini berarti bahwa penegang kawat dapat mengatur hingga 90% tegangan kawat. Belitan jarum, di sisi lain, mengharuskan kabel melewati kepala jarum terlebih dahulu, di mana ia dibengkokkan 90 °. Itu kemudian memasuki tabung pemandu kawat di mana setelah 90 ° tikungan itu masuk ke ruang berliku. Karena kontrol tegangan diimbangi oleh kepala jarum, tensioner hanya mengatur sekitar 60% dari tegangan kawat akhir.

 

Gambar 1: Comau memikirkan kembali motor listrik dan unit transmisi

 

Memang tegangan kawat, sudut kawat dan rasio antara tinggi dan lebar gigi merupakan tiga faktor yang dapat menentukan keseragaman setiap lapisan kumparan. Saat membandingkan teknologi belitan, belitan spindel cenderung menghasilkan distribusi kabel yang lebih merata daripada belitan jarum karena proses pengumpanan garis lurusnya. Ini selanjutnya dibantu oleh manajemen ketegangan yang baik dan reaktivitas tinggi dari tensioner. Karena kawat luka jarum keluar dari pemandu kawat pada suhu 90 ° dan sudah mengalami tekanan, ada kemungkinan lebih besar untuk belitan menjadi cekung. Pada saat yang sama, tensioner tidak sepenuhnya dapat mengontrol tegangan kawat akhir dan ada kemungkinan terbatas untuk menarik kabel kembali dengan cepat selama fase belitan yang berbeda. Faktor-faktor ini berkontribusi pada risiko belitan cembung. Meningkatkan tegangan kabel dapat mengurangi distorsi tetapi juga akan meningkatkan nilai Ohmic akhir.

Pertimbangan lain adalah desain mekanis rotor. Teknologi spindel dan jarum memerlukan parameter jarak yang sedikit berbeda, yang dalam beberapa kasus mungkin mendukung atau menghilangkan salah satu dari dua opsi. Dalam penggulungan spindel, ruang antara gigi perlu mengakomodasi flensa pelapis dan kawat itu sendiri (kira-kira 2.5 mm). Ruang yang diperlukan untuk lilitan jarum ditentukan oleh ketebalan tabung pemandu kawat. Secara umum, ini berarti akan ada jarak antara 1.4 mm hingga 3.6 mm di antara gigi.

Pengalaman Comau dalam elektrifikasi memberi kami kemampuan unik untuk merancang jalur perakitan otomatis bervolume tinggi yang efisien untuk seluruh proses perakitan e-motor. Kami melakukan ini dengan membandingkan teknik yang berbeda, menganalisis persyaratan kinerja dan mengintegrasikan kepemilikan yang berbeda teknologi platform dalam proses manufaktur yang sepenuhnya otomatis. Selain itu, sebagai penyedia sumber tunggal, kami menyelaraskan kolaborasi antar spesialis, teknologi perusahaan dan integrator sistem untuk mengoptimalkan seluruh peluncuran program. Hasil akhir dari penawaran rekayasa turn-key kami adalah jaminan bahwa produksi dapat dilakukan seefektif mungkin, dengan pengurangan biaya, produktivitas maksimum, dan waktu pemasaran yang lebih cepat.