EV生産の革命：ロボティクスが効率を高めコストを削減する方法

自動車業界全体で、電気自動車製造プロセスの改善が切実に求められている。

電気自動車の需要が指数関数的に増加し続ける中、メーカーはプロセス改善がもはや「あったらいい」レベルではない状況に直面している。今や必須だ。

Nature誌の最近の記事によると、バッテリーと自動車メーカーの両方が、製造コスト削減にすでに数十億ドルを投じている。

自動車メーカーなら、可能な限りロボット自動化をプロセスに取り入れないわけにはいかない。競合他社はすでにやっている！

電気自動車製造は他の車と同じか？

電気自動車の製造プロセスは他の自動車と似ている……しかし、重要な違いがある。

これらの違いは、ロボティクスでプロセスを自動化する際の選択に影響する。

核心的な違いは、車のバッテリー製造だ。このステップは従来車の同等工程より多くのエネルギーを要する。研究によっては、製造プロセスがバッテリー生涯排出量の50〜80%を占めると示唆している。また、電気自動車バッテリーの搭載は、従来車のガソリンタンク搭載より複雑だ。

電気自動車は従来車より組み立てが簡単だと思われがちだが、実際にはそうではないようだ——電気自動車も他の車と同程度の組み立て工程数がある。ただ、それらのステップが少し異なるだけだ。

電気自動車製造プロセスをどう改善するか

GreenCarの統計によると、過去2年間で新規電気自動車数は4倍以上に増加した。

これは需要の巨大な飛躍であり、今後も増加し続ける見込みだ——世界の大手自動車メーカーはすでに、今後10〜15年でガソリン・ディーゼル車の生産停止を計画している。

この需要増に対応するには、製造プロセスの効率と生産性を高める方法を見つける必要がある。

さらに、ロボットは自動車製造の効率改善に実証済みの手法だ。

実際、自動車メーカーは長年ロボットを使用してきた。溶接、ねじ締め、塗装などは多くの自動車工場で極めて一般的だ。

全体として、ロボットは従来車製造の生産性、一貫性、品質を向上させる……そして電気自動車でもまったく同じことができる。

ロボットに任せられる電気自動車製造の7つの組み立て工程

ロボットに任せられる良いタスクは何か？

電気自動車製造で最も頻繁に必要なタスクの一つは組み立てだ。プロセスの多くの組み立てステップには高い一貫性と精度が求められる。

ここでは7つの一般的な組み立てタスクを紹介：

1. バッテリーセル——電気自動車バッテリーの核心ユニット。カソード、アノード、電解質をケーシング内に組み立てる複雑な構造。精密なロボットが必要。
2. バッテリーモジュール——次の段階では、セルをフレーム内に配列しモジュール化。衝撃、熱、振動から保護する。ロボットがよく組み立てに使われる。
3. バッテリーフレーム/エンクロージャー——ロボットでフレーム自体を組み立て、バッテリーモジュール挿入の準備も可能。
4. バッテリーパック——車両に搭載されるバッテリーの最終形状。大型ロボットでバッテリーパック全体を車両に挿入できる。
5. モーター——電気自動車の動力源。組み立てがロボットには詳細すぎる場合、モーターを構築する半自動マシンをロボットがマシンテンディングするのが良い案。
6. パワートレイン——バッテリー、モーター、ギアなど、車の動きを生み出す全コンポーネントセット。ロボットでパワートレイン部品のほぼすべてを組み立て可能。
7. 冷却システム——電気自動車ではコンポーネントの冷却が不可欠。ロボットで配管、冷却パッド、コネクターなど冷却システム部品を精密に配置できる。

電気自動車製造におけるその他のロボットタスク

これらの組み立てタスク以外にも、ロボットに任せられるタスクはたくさんある。

ロボット検査、機械加工、溶接、塗装など多数。

電気自動車用ロボットをどうプログラミングするか

電気自動車製造でロボティクスを始める際、最初のステップは何か？

自動化したい適切なアプリケーションを特定したら、ロボットをどうプログラミングするか決めるのが良い。

ロボット購入後にプログラミングを考える人が多い。しかし、その時点では選択肢が大幅に制限されており遅すぎる。ロボット購入前にロボットセルとプログラミングオプションを計画するのが良い。

プログラミングは、ロボット導入の容易さと将来のプログラム更新のしやすさに重要な影響を与える。適切なシステムなら、最も複雑なタスクでも簡単にプログラミングできる。

特に組み立てタスクは多くのプログラムポイントと複雑な軌道を必要とする。これらを手動でプログラミングしたくないはずだ。

最後に、RoboDKやTwinTrackのようなツールなら、どのロボットブランドでも、あらゆる電気自動車製造タスクを迅速かつ簡単にプログラミングできる。

あなたの製造プロセスで、どのタスクをロボットに任せるのが合理的だと思いますか？コメント欄で教えてください。またはLinkedIn、Twitter、Facebook、Instagram、RoboDKフォーラムで議論に参加してください。