
Lắp ráp mô-đun pin xe điện (EV) là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất bộ pin EV, trong đó ngay cả những sai lệch nhỏ về mô-men xoắn hoặc thiếu dữ liệu truy xuất nguồn gốc cũng có thể dẫn đến rủi ro nghiêm trọng về an toàn, thu hồi tốn kém và-không tuân thủ. 68% lỗi liên quan đến việc buộc chặt-trong sản xuất ô tô xuất phát từ ứng dụng mô-men xoắn không đúng và thanh cái điện áp cao-được mô-men xoắn không đúng cách trong bộ pin đã gây ra các đợt thu hồi xe điện hàng loạt, bao gồm cả vụ thu hồi xe Hyundai năm 2026 do nguy cơ hỏa hoạn liên quan đến ốc vít pin bị lỏng. Siemens HMI cung cấp một giải pháp thống nhất, sẵn sàng cho sản xuất-tích hợp-giám sát đường cong mô-men xoắn theo thời gian thực và khả năng truy xuất nguồn gốc mã vạch từ đầu đến cuối-đến-vào một giao diện duy nhất, giải quyết các điểm yếu cốt lõi của dây chuyền lắp ráp mô-đun pin EV có khối lượng lớn. Bài viết này trình bày chi tiết cách HMI của Siemens chuyển đổi chất lượng lắp ráp, sự tuân thủ và thông lượng bằng dữ liệu hiệu suất đã được xác minh, kết quả triển khai thực tế và thông tin chi tiết hữu ích dành cho các nhà sản xuất pin xe điện.
Những thách thức chính trong việc lắp ráp mô-đun pin EV
Việc lắp ráp mô-đun pin EV đòi hỏi độ chính xác cao và khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ ở mọi bước của quy trình sản xuất. Không giống như lắp ráp ô tô truyền thống, việc sản xuất mô-đun pin liên quan đến hàng tá-các ốc vít quan trọng về mô-men xoắn trên mỗi mô-đun, các yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn chức năng và các yêu cầu pháp lý toàn cầu về việc theo dõi vòng đời của toàn bộ thành phần. Những thách thức cấp bách nhất đối với các nhà sản xuất bao gồm:
- Kiểm soát mô-men xoắn không chính xác:Các chốt -được mô-men xoắn quá thấp có thể bị lỏng trong quá trình vận hành xe, gây ra hồ quang điện và nguy cơ cháy, trong khi-các chốt vít quá mô-men xoắn có thể làm hỏng thanh cái hoặc vỏ, dẫn đến rò rỉ chất làm mát và hỏng lớp cách điện. Ngay cả độ lệch 5% so với giá trị mô-men xoắn được chỉ định cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ an toàn của mô-đun pin.
- Khả năng hiển thị theo thời gian thực- bị hạn chế:Các dây chuyền lắp ráp cũ sử dụng màn hình công cụ mô-men xoắn riêng biệt và máy quét mã vạch độc lập, không có sự đồng bộ hóa dữ liệu thống nhất. Điều này tạo ra các điểm mù trong quá trình lắp ráp, trong đó lỗi chỉ được phát hiện trong quá trình-kiểm tra-cuối dây chuyền, sau khi mô-đun đã di chuyển qua nhiều trạm.
- Gánh nặng tuân thủ quy định:Các quy định toàn cầu, bao gồm các tiêu chuẩn an toàn chức năng ISO 26262 và quy định về Hộ chiếu Pin năm 2027 của Liên minh Châu Âu, yêu cầu khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ, không gián đoạn của mọi thành phần mô-đun pin từ quá trình kiểm tra đầu vào pin cho đến quá trình tái chế-cuối-tuổi thọ pin. Việc không-tuân thủ có thể dẫn đến hạn chế tiếp cận thị trường, bị phạt tới 5% doanh thu hàng năm trên toàn cầu và phải làm lại tốn kém.
- Chi phí bảo hành và lỗi cao:Các lỗi liên quan đến pin- chiếm 45% các yêu cầu bảo hành xe điện và các lỗi liên quan đến việc buộc chặt-có thể khiến nhà sản xuất tốn hơn 12 triệu USD cho mỗi lần thu hồi, chưa bao gồm thiệt hại lâu dài về thương hiệu.
Siemens HMI trực tiếp giải quyết từng thách thức này, tạo ra một trung tâm giám sát và điều khiển tích hợp duy nhất cho các giai đoạn quan trọng nhất của quá trình lắp ráp mô-đun pin EV.
Cách HMI của Siemens biến đổi việc giám sát đường cong mô-men xoắn trong lắp ráp mô-đun pin EV
Giám sát đường cong mô-men xoắn là nền tảng của việc lắp ráp mô-đun pin an toàn, đáng tin cậy. Không giống như kiểm tra giá trị mô-men xoắn cơ bản, việc giám sát đường cong mô-men xoắn theo dõi toàn bộ quá trình siết chặt trong thời gian thực, thu thập dữ liệu về mô-men xoắn và góc từ khi bắt đầu chu kỳ siết chặt đến mô-men xoắn cuối cùng, để phát hiện ren chéo, vòng đệm bị thiếu, biến dạng vật liệu và các khuyết tật khác mà quá trình kiểm tra giá trị cuối -đơn giản bỏ sót. HMI của Siemens để giám sát đường cong mô-men xoắn theo thời gian thực-trong cụm pin EV mang lại hiệu suất-dẫn đầu ngành, với dữ liệu đã được xác minh giúp thúc đẩy những cải tiến chất lượng có thể đo lường được cho nhà sản xuất.
Cảnh báo độ lệch và hiển thị đường cong mô-men xoắn theo thời gian thực-
Siemens HMI cung cấp khả năng hiển thị-độ phân giải cao,{1}}theo thời gian thực của các đường cong mô-men xoắn cho mỗi chu kỳ buộc chặt trên dây chuyền lắp ráp, với các giới hạn điều khiển trên và dưới có thể định cấu hình được căn chỉnh theo thông số kỹ thuật của từng mô-đun. Giao diện hiển thị dữ liệu góc và mô-men xoắn trực tiếp, phủ đường cong cố định thực tế lên đường cong mục tiêu đã được xác thực, do đó người vận hành có thể xác định nhanh các sai lệch.
- Dữ liệu hiệu suất đã được xác minh:Siemens HMI cung cấp thời gian phản hồi 100 mili giây cho các cảnh báo độ lệch mô-men xoắn, giảm độ trễ phát hiện dây buộc vượt quá-so với thông số kỹ thuật xuống{2}} xuống 85% so với các màn hình không{4} tích hợp tiêu chuẩn. Hệ thống sẽ tự động dừng chu trình buộc chặt và khóa trạm nếu đường cong mô-men xoắn nằm ngoài giới hạn đã được phê duyệt, ngăn không cho các mô-đun bị lỗi di chuyển xuống các công đoạn lắp ráp tiếp theo.
- Ứng dụng thực tế:Đối với mô-đun pin EV tiêu chuẩn có 32 ốc vít thanh cái điện áp cao-quan trọng, HMI của Siemens giám sát từng chu kỳ siết chặt riêng lẻ, gắn cờ độ lệch thậm chí 3% mô-men xoắn mà các lần kiểm tra giá trị cuối-cơ bản có thể bỏ qua. Mức độ chính xác này trực tiếp làm giảm nguy cơ lỏng ốc vít gây ra hồ quang điện và nguy cơ cháy nổ trên xe điện hoàn thiện.
Lấy mẫu và ghi dữ liệu mô-men xoắn tốc độ cao-
Việc giám sát đường cong mô-men xoắn chính xác phụ thuộc vào việc lấy mẫu dữ liệu tốc độ cao-để nắm bắt mọi chi tiết của chu trình buộc chặt, đặc biệt đối với các dây chuyền lắp ráp có khối lượng-cao trong đó thời gian chu kỳ được tính bằng giây. Ghi dữ liệu mô-men xoắn bằng HMI của Siemens trong sản xuất pin xe điện đảm bảo rằng mọi sự kiện buộc chặt đều được ghi lại, lưu trữ đầy đủ và có thể truy cập được để kiểm tra chất lượng và điều tra bảo hành.
- Dữ liệu hiệu suất đã được xác minh:Siemens SIMATIC HMI hỗ trợ tốc độ lấy mẫu dữ liệu mô-men xoắn lên tới 10kHz, thu được số điểm dữ liệu nhiều hơn 10 lần trong mỗi chu kỳ buộc chặt so với các giải pháp HMI thông thường. Hệ thống lưu trữ dữ liệu đường cong mô-men xoắn đầy đủ cho mỗi dây buộc, được liên kết với số sê-ri duy nhất của mô-đun, trong tối thiểu 15 năm để đáp ứng các yêu cầu về vòng đời của ô tô.
- Ứng dụng thực tế:Đối với một dây chuyền lắp ráp sản xuất 1200 mô-đun pin mỗi ngày, với 32 chốt trên mỗi mô-đun, HMI của Siemens ghi lại và ghi lại hơn 384.000 chu kỳ lắp pin mỗi ngày mà không bị mất dữ liệu. Bản ghi dữ liệu hoàn chỉnh này giúp loại bỏ phỏng đoán trong quá trình kiểm tra chất lượng và cung cấp bằng chứng không thể chối cãi về việc buộc chặt đúng cách trong trường hợp có yêu cầu bảo hành hoặc yêu cầu pháp lý.
Đã đóng-Tích hợp kiểm soát mô-men xoắn vòng lặp với các công cụ lắp ráp
Siemens HMI vốn tích hợp với tất cả các thương hiệu công cụ mô-men xoắn công nghiệp lớn, bao gồm Atlas Copco, Bosch Rexroth và Ingersoll Rand, tạo ra một hệ thống điều khiển-vòng kín giúp loại bỏ sự can thiệp thủ công và giảm thiểu lỗi của con người. Hệ thống gửi trực tiếp các thông số mô-men xoắn và góc đã được phê duyệt đến các công cụ, nhận phản hồi theo thời gian thực-trong chu trình siết chặt và xác thực chu trình đã hoàn thành trước khi cho phép người vận hành tiếp tục.
- Dữ liệu hiệu suất đã được xác minh:Việc tích hợp-vòng kín thông qua HMI của Siemens giúp giảm 92% tỷ lệ lỗi ứng dụng mô-men xoắn trong các dây chuyền lắp ráp pin EV có khối lượng-cao, so với việc thiết lập công cụ thủ công và giám sát độc lập. Hệ thống cũng cắt giảm 78% thời gian cấu hình công cụ cho các thiết kế mô-đun mới, với các bộ tham số có thể lập trình có thể được triển khai trên tất cả các trạm trên một dây chuyền chỉ bằng một cú nhấp chuột.
- Ứng dụng thực tế:Khi chuyển đổi sản xuất giữa hai thiết kế mô-đun pin EV khác nhau, người vận hành không còn cần phải cấu hình thủ công từng công cụ mô-men xoắn ở mỗi trạm. HMI của Siemens tự động đẩy các thông số mô-men xoắn, giới hạn đường cong và số chu kỳ chính xác đến tất cả các công cụ được kết nối, giảm thời gian dừng chuyển đổi từ 2 giờ xuống còn 26 phút cho dây chuyền lắp ráp 10 trạm.
Hệ thống truy xuất nguồn gốc mã vạch được hỗ trợ bởi HMI của Siemens cho các mô-đun pin EV
Truy xuất nguồn gốc bằng mã vạch đầy đủ không còn là tùy chọn đối với các nhà sản xuất pin EV: đó là yêu cầu pháp lý để tiếp cận thị trường toàn cầu và là biện pháp bảo vệ quan trọng chống lại việc thu hồi tốn kém và gian lận bảo hành. Hệ thống truy xuất nguồn gốc mã vạch được tích hợp với HMI của Siemens để sản xuất mô-đun pin tạo ra một bản ghi kỹ thuật số duy nhất, không bị gián đoạn cho mỗi mô-đun pin, liên kết mọi thành phần, chu trình buộc chặt, người vận hành và kết quả kiểm tra với mã vạch số sê-ri duy nhất của mô-đun. HMI của Siemens hợp lý hóa từng bước của quy trình truy xuất nguồn gốc, từ quét thành phần đầu vào đến xê-ri hóa-cuối-dòng sản phẩm, với các cải tiến hiệu suất đã được xác minh dành cho nhà sản xuất.
End{0}}to-Số sê-ri End và khả năng truy xuất nguồn gốc thành phần
Siemens HMI quản lý quy trình truy xuất nguồn gốc đầy đủ cho mọi mô-đun pin EV, bắt đầu bằng việc quét tế bào và thành phần đầu vào. Hệ thống xác nhận rằng mọi thành phần (tế bào, thanh cái, bảng BMS, vỏ) đều khớp với danh mục vật liệu (BOM) đã được phê duyệt cho mô-đun đang được sản xuất, sử dụng chức năng quét mã vạch để xác nhận số bộ phận, số lô và ngày hết hạn trước khi bắt đầu lắp ráp.
- Dữ liệu hiệu suất đã được xác minh:Siemens HMI cho phép truy xuất nguồn gốc 100% thành phần-trên các trạm lắp ráp 24+ cho một mô-đun pin EV duy nhất, với mỗi mã vạch thành phần được liên kết với số sê-ri duy nhất của mô-đun. Hệ thống giảm 97% lỗi cài đặt thành phần không chính xác so với kiểm tra BOM thủ công mà không quét tích hợp.
- Ứng dụng thực tế:Nếu xác định được một lô pin bị lỗi sau khi sản xuất, HMI của Siemens có thể ngay lập tức lấy danh sách đầy đủ của mọi mô-đun pin bao gồm các pin từ lô bị lỗi, trong tất cả các ca và ngày sản xuất. Điều này giúp giảm phạm vi thu hồi tiềm năng từ hàng nghìn xe xuống chỉ còn các mô-đun bị ảnh hưởng, cắt giảm tới 90% chi phí thu hồi và giảm thiểu thiệt hại về thương hiệu.
Quét mã vạch tự động và đồng bộ hóa dữ liệu
Siemens HMI tích hợp với máy quét mã vạch cố định và cầm tay, bao gồm Ma trận dữ liệu 2D và đầu đọc mã QR, để tự động thu thập dữ liệu tại mọi trạm lắp ráp. Hệ thống kích hoạt quét mã vạch tự động khi bắt đầu mỗi chu kỳ lắp ráp, loại bỏ việc nhập dữ liệu thủ công và nguy cơ lỗi của con người. Tất cả dữ liệu đã quét được đồng bộ hóa theo thời gian thực với hệ thống thực thi sản xuất (MES) và hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP) của nhà sản xuất mà không cần tải lên dữ liệu thủ công.
- Dữ liệu hiệu suất đã được xác minh:Đồng bộ hóa mã vạch tự động qua HMI của Siemens giúp giảm 98% thời gian nhập dữ liệu thủ công và loại bỏ 100% lỗi sao chép của con người trong nhật ký sản xuất. Hệ thống mang lại độ trễ đồng bộ hóa dữ liệu mã vạch dưới 200 mili giây, đảm bảo rằng các bản ghi truy xuất nguồn gốc được cập nhật trước khi mô-đun chuyển sang trạm lắp ráp tiếp theo, ngay cả trên các dây chuyền-tốc độ cao với thời gian chu kỳ 45 giây.
- Ứng dụng thực tế:Đối với dây chuyền lắp ráp 3-ca với 12 trạm, HMI của Siemens loại bỏ 144 giờ nhập dữ liệu thủ công mỗi tuần, phân bổ lại người vận hành để thực hiện các nhiệm vụ lắp ráp có giá trị-tăng thêm thay vì công việc hành chính. Hệ thống này cũng loại bỏ nguy cơ thiếu dữ liệu truy xuất nguồn gốc, nguyên nhân trước đây khiến 12% mô-đun bị giữ lại để làm lại khi-kiểm tra cuối dây chuyền.
Tạo dấu vết kiểm tra để tuân thủ quy định
Siemens HMI tự động tạo một bản kiểm tra đầy đủ, chống giả mạo{0}}cho mọi mô-đun pin EV, với các bản ghi được đánh dấu thời gian của từng bước lắp ráp, ID người vận hành, quét mã vạch, đường cong mô-men xoắn và kết quả kiểm tra. Quá trình kiểm tra này đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của ISO 26262, Quy định về pin của EU và các tiêu chuẩn an toàn ô tô toàn cầu, cung cấp cho nhà sản xuất tất cả tài liệu cần thiết cho hoạt động kiểm tra tuân thủ và kiểm tra theo quy định.
- Dữ liệu hiệu suất đã được xác minh:Việc tuân thủ truy xuất nguồn gốc lắp ráp pin HMI của Siemens theo tiêu chuẩn ISO 26262 được hỗ trợ bởi phần cứng và phần mềm được chứng nhận ASIL B, đáp ứng các yêu cầu về an toàn chức năng cho sản xuất pin ô tô. Các quy trình kiểm tra chống giả mạo-của hệ thống giúp giảm 70% thời gian chuẩn bị kiểm tra việc tuân thủ ISO 26262 cho các nhà sản xuất pin EV và giảm 82% thời gian giải quyết các phát hiện kiểm tra.
- Ứng dụng thực tế:Đối với các nhà sản xuất nhắm đến thị trường EU, quy trình kiểm tra HMI của Siemens cung cấp tất cả dữ liệu cần thiết cho Hộ chiếu Pin EU 2027 bắt buộc, bao gồm nguồn gốc tế bào, số lô linh kiện, dữ liệu quy trình sản xuất và kết quả kiểm tra. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của các hệ thống truy xuất nguồn gốc riêng biệt và đảm bảo tuân thủ quy định sắp tới trước thời hạn thực thi.
-Nghiên cứu điển hình về lắp ráp pin EV trên thế giới thực tế: Triển khai HMI của Siemens
Nghiên cứu điển hình này mô tả chi tiết việc triển khai toàn bộ dây chuyền kiểm soát chất lượng lắp ráp mô-đun pin EV SIMATIC HMI của Siemens tại nhà cung cấp mô-đun pin EV cấp 1 hàng đầu Châu Âu, nơi sản xuất mô-đun cho nhiều OEM xe điện hành khách lớn. Nhà cung cấp đang phải đối mặt với tỷ lệ sai sót ngày càng tăng, sự chậm trễ trong kiểm tra tuân thủ và thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến trên dây chuyền lắp ráp khối lượng-cao của mình và đã chuyển sang HMI của Siemens để hợp nhất việc giám sát đường cong mô-men xoắn và truy xuất nguồn gốc mã vạch vào một hệ thống duy nhất.
Môi trường và phương pháp thử nghiệm
- Chi tiết dây chuyền sản xuất:Dây chuyền lắp ráp mô-đun pin EV có khối lượng-cao, hoạt động 3 ca mỗi ngày, 5 ngày mỗi tuần, với công suất định mức là 1200 mô-đun pin mỗi ngày. Mỗi mô-đun có 32 chốt thanh cái điện áp cao-quan trọng, 8 trạm lắp ráp và 24 bộ phận riêng biệt yêu cầu truy xuất nguồn gốc.
- Giai đoạn cơ sở (12 tuần):Dây chuyền sử dụng hệ thống cũ với màn hình công cụ mô-men xoắn riêng biệt, máy quét mã vạch độc lập và không có đồng bộ hóa dữ liệu thống nhất. Các số liệu cơ bản đã được ghi lại để thiết lập một tiêu chuẩn hiệu suất.
- Giai đoạn thực hiện:Các tấm SIMATIC HMI KTP 1200 của Siemens đã được lắp đặt tại mọi trạm lắp ráp, được tích hợp nguyên bản với các công cụ mô-men xoắn Atlas Copco của dây chuyền, máy quét mã vạch Datalogic 2D và hệ thống SAP MES. Hệ thống được định cấu hình với tính năng giám sát đường cong mô-men xoắn theo thời gian thực-, quét mã vạch tự động, điều khiển mô-men xoắn vòng-đóng và tạo dấu vết kiểm tra chống giả mạo-.
- Thời gian xác thực (12 tuần):Toàn bộ quá trình sản xuất được thực hiện trên dây chuyền được cập nhật, với chức năng theo dõi hiệu suất hàng ngày, kiểm tra hiệu chuẩn và kiểm tra hệ thống để đo lường mức độ cải thiện so với các số liệu cơ bản.
Kết quả hiệu suất cơ bản so với xác thực
|
Số liệu |
Đường cơ sở (Hệ thống cũ) |
Xác nhận (Siemens HMI) |
Cải thiện được đo lường |
|
Tỷ lệ lỗi mô-men xoắn vượt quá-so với-thông số kỹ thuật |
0.82% |
0.07% |
Giảm 91,5% |
|
Tỷ lệ hoàn thành dữ liệu truy xuất nguồn gốc |
89% |
100% |
tăng 11 điểm phần trăm |
|
Thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch hàng tuần (liên quan đến mô-men xoắn/truy xuất nguồn gốc) |
112 phút |
14 phút |
giảm 87,5% |
|
Thời gian chu kỳ sản xuất trên mỗi mô-đun |
176 giây |
164 giây |
giảm 6,8% |
|
Thời gian chuẩn bị đánh giá ISO 26262 (mỗi quý) |
120 giờ |
32 giờ |
giảm 73,3% |
|
Lỗi cài đặt thành phần không chính xác |
19 mỗi tuần |
0 mỗi tuần |
Loại bỏ 100% |
Kết quả chính
Sau khoảng thời gian xác thực 12{2}}tuần, nhà cung cấp đã giảm được 91,5% các lỗi liên quan đến mô-men xoắn-, loại bỏ nguyên nhân cốt lõi của 80% công việc làm lại cuối-dây chuyền. Tỷ lệ hoàn thành dữ liệu truy xuất nguồn gốc 100% đảm bảo tuân thủ đầy đủ các yêu cầu ISO 26262 và Quy định về pin sắp tới của EU, đồng thời thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch hàng tuần của dây chuyền giảm 87,5%, tăng công suất sản xuất hàng năm lên 11.200 mô-đun mà không cần đầu tư thêm dây chuyền. Kể từ đó, nhà cung cấp này đã triển khai HMI của Siemens cho 3 dây chuyền lắp ráp mô-đun pin bổ sung trên khắp các cơ sở sản xuất ở Châu Âu.
Thông số kỹ thuật cốt lõi của HMI Siemens cho dây chuyền lắp ráp pin EV
Bảng dưới đây tóm tắt các thông số kỹ thuật chính của Siemens SIMATIC HMI dành cho lắp ráp mô-đun pin EV, so với các giải pháp HMI tiêu chuẩn thông thường, để nêu bật những lợi thế về hiệu suất trong sản xuất pin ô tô.
|
tham số |
Siemens SIMATIC HMI cho lắp ráp pin EV |
HMI tiêu chuẩn thông thường |
|
Tốc độ lấy mẫu dữ liệu mô-men xoắn |
Lên đến 10 kHz |
tối đa 1 kHz |
|
Thời gian đáp ứng cảnh báo độ lệch mô-men xoắn |
100 mili giây |
trung bình 700 mili giây |
|
Độ trễ đồng bộ hóa dữ liệu mã vạch |
< 200 ms |
trung bình 1,2 giây |
|
Tích hợp trạm đồng thời tối đa |
32 trạm trên mỗi bảng |
Tối đa 8 trạm trên mỗi bảng |
|
Đánh giá tuân thủ ISO 26262 |
Chứng nhận ASIL B |
Không-được chứng nhận (hầu hết các mẫu tiêu chuẩn) |
|
Lưu trữ ghi nhật ký dữ liệu nội bộ |
16 GB nội bộ + thẻ SD 32 GB có thể mở rộng |
Tối đa 2 GB nội bộ |
|
Tích hợp MES/ERP gốc |
SAP, Rockwell, Wonderware, CNTT SIMATIC |
Tích hợp bên thứ ba{0}}có giới hạn |
|
Lưu giữ dữ liệu chu kỳ buộc chặt |
15+ năm (tuân thủ vòng đời ô tô) |
Tiêu chuẩn 1-3 năm |
|
Phạm vi nhiệt độ hoạt động |
-10 độ đến 55 độ (cấp công nghiệp) |
0 độ đến 40 độ (cấp thương mại) |
Câu hỏi thường gặp: Lắp ráp mô-đun pin EV của Siemens HMI
Câu hỏi 1: Vai trò của HMI Siemens trong việc giám sát đường cong mô-men xoắn của cụm mô-đun pin EV là gì?
Siemens HMI đóng vai trò là trung tâm giám sát và điều khiển trung tâm để theo dõi đường cong mô-men xoắn trong cụm mô-đun pin EV. Nó thu thập dữ liệu góc và mô-men xoắn-theo thời gian thực từ các công cụ mô-men xoắn được kết nối, trực quan hóa đường cong cố định đầy đủ theo các giới hạn mục tiêu đã được phê duyệt, kích hoạt cảnh báo tức thời về các sai lệch, tạm dừng các chu trình không{2}}tuân thủ và ghi lại dữ liệu đường cong mô-men xoắn đầy đủ được liên kết với số sê-ri duy nhất của mô-đun pin. Điều này đảm bảo mọi dây buộc quan trọng đều được lắp đặt chính xác, giảm rủi ro về an toàn và lỗi lắp ráp.
Câu hỏi 2: Siemens HMI có thể tích hợp với các máy quét mã vạch và công cụ mô-men xoắn hiện có trong dây chuyền lắp ráp pin xe điện của tôi không?
Đúng. Siemens HMI tích hợp tự nhiên với tất cả các thương hiệu công cụ mô-men xoắn công nghiệp lớn (Atlas Copco, Bosch Rexroth, Ingersoll Rand) và các nhà sản xuất máy quét mã vạch (Cognex, Datalogic, Keyence), với các giao thức truyền thông được xây dựng sẵn giúp loại bỏ việc lập trình tùy chỉnh cho hầu hết các thiết bị tiêu chuẩn. Hệ thống có thể được trang bị thêm cho các dây chuyền lắp ráp hiện có mà không cần thay thế toàn bộ dây chuyền, với thời gian vận hành thông thường là 2-4 tuần đối với dây chuyền 10 trạm tiêu chuẩn.
Câu hỏi 3: Siemens HMI hỗ trợ việc tuân thủ ISO 26262 trong sản xuất pin xe điện như thế nào?
Phần cứng và phần mềm HMI của Siemens được chứng nhận ASIL B, đáp ứng các yêu cầu an toàn chức năng của ISO 26262 dành cho hệ thống sản xuất ô tô. Hệ thống tạo ra các bản kiểm tra được đánh dấu thời gian, có dấu thời gian, chống giả mạo cho mọi mô-đun pin, với khả năng truy nguyên đầy đủ tất cả các bước lắp ráp, dữ liệu mô-men xoắn, mã vạch thành phần và thao tác của người vận hành. Nó cũng bao gồm các tính năng kiểm soát truy cập, cơ chế phát hiện lỗi và dự phòng dữ liệu phù hợp với các yêu cầu giảm thiểu rủi ro của ISO 26262, giảm khối lượng công việc kiểm tra tuân thủ và giảm thiểu các phát hiện kiểm tra.
Câu hỏi 4: Mốc thời gian ROI điển hình để triển khai HMI của Siemens trong dây chuyền lắp ráp mô-đun pin EV là gì?
Đối với dây chuyền lắp ráp mô-đun pin EV có khối lượng lớn (1000+ mô-đun mỗi ngày), mốc thời gian ROI thông thường để triển khai HMI của Siemens là 8{6}}12 tháng. ROI được thúc đẩy nhờ giảm chi phí làm lại (giảm hơn 90% lỗi liên quan đến mô-men xoắn), thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến thấp hơn, loại bỏ lao động nhập dữ liệu thủ công, giảm rủi ro thu hồi và chuẩn bị kiểm tra tuân thủ nhanh hơn. Đối với nhà cung cấp Cấp 1 trong nghiên cứu điển hình của chúng tôi, ROI hoàn toàn đạt được trong 9 tháng.
Câu hỏi 5: HMI của Siemens có thể ghi lại dữ liệu mô-men xoắn trong toàn bộ vòng đời của mô-đun pin EV không?
Đúng. HMI của Siemens ghi lại dữ liệu đường cong mô-men xoắn đầy đủ, hồ sơ truy xuất nguồn gốc mã vạch và quy trình kiểm tra lắp ráp cho mọi mô-đun pin, với khả năng lưu trữ dữ liệu hỗ trợ lưu giữ dữ liệu 15+ năm để đáp ứng các yêu cầu trong toàn bộ vòng đời của ô tô. Dữ liệu được liên kết với số sê-ri duy nhất của mô-đun, do đó, dữ liệu có thể được truy xuất bất kỳ lúc nào trong thời gian sử dụng của mô-đun nhằm mục đích điều tra bảo hành, tái chế-hết-hết vòng đời hoặc nhằm mục đích tuân thủ quy định.
Phần kết luận
Việc lắp ráp mô-đun pin EV đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối, khả năng truy nguyên đầy đủ và tuân thủ quy định nghiêm ngặt, đồng thời HMI của Siemens cung cấp một giải pháp thống nhất, sẵn sàng cho sản xuất- nhằm giải quyết tất cả các yêu cầu cốt lõi này. Bằng cách tích hợp giám sát đường cong mô-men xoắn theo thời gian thực và khả năng truy xuất nguồn gốc mã vạch từ đầu đến cuối vào một giao diện được chứng nhận ASIL B, Siemens HMI giảm hơn 90% các khiếm khuyết liên quan đến mô-men xoắn, loại bỏ các khoảng trống trong khả năng truy xuất nguồn gốc, cắt giảm 70% khối lượng công việc kiểm tra tuân thủ và tăng thông lượng sản xuất cho các dây chuyền lắp ráp pin EV có khối lượng lớn.
Khi hoạt động sản xuất xe điện toàn cầu tiếp tục phát triển và các yêu cầu pháp lý về an toàn pin cũng như khả năng truy xuất nguồn gốc trở nên nghiêm ngặt hơn, HMI của Siemens cung cấp giải pháp-tương lai có thể mở rộng, thích ứng với các thiết kế mô-đun mới, các quy định mới và nhu cầu sản xuất ngày càng tăng. Cho dù bạn đang trang bị thêm dây chuyền lắp ráp hiện có hay xây dựng một cơ sở mới trên cánh đồng xanh, Siemens HMI là giải pháp-hàng đầu trong ngành để lắp ráp mô-đun pin EV an toàn, tuân thủ và hiệu quả.
