Preparar as fábricas existentes para produzir carros elétricos requer modernizações abrangentes. Um exemplo é a Volkswagen em Zwickau, na Alemanha. A alta eficiência é garantida por tecnologias como: um novo sistema de aparafusamento para prender a bateria, um sistema modificado de enchimento para vários fluidos de refrigeração e uma tecnologia de transporte adaptada à geometria do chassi da plataforma de carros elétricos. Para manufatura flexível dos veículos em grande escala, a Dürr também desenvolveu para a Volkswagen uma nova solução automatizada de colagem de janelas, que permite a instalação de janelas laterais usando o processo de sincronismo com a linha pela primeira vez.

Para a montagem final, a mudança sistêmica para a mobilidade elétrica implica em imensas alterações estruturais. A extensão dessas alterações é demonstrada pela reconstrução do chão de fábrica da Volkswagen em Zwickau. Desde junho de 2020, saíram da linha de produção apenas carros elétricos, cujo número aumentará para até 330.000 unidades por ano futuramente. A Dürr reagiu aos novos desafios na montagem final com a estratégia NEXT.assembly. Ela reúne expertise em todas as áreas, do planejamento e consultoria até as tecnologias de transporte, colagem, montagem e enchimento, chegando aos bancos de testes no fim da linha e às soluções digitais apropriadas para a montagem final. Isso permite que os fabricantes selecionem componentes individuais a partir de um sistema modular ou uma solução geral otimizada para suas iniciativas elétricas. Podemos ilustrar exatamente como esse portfólio da Dürr se adapta às necessidades dos clientes usando o exemplo do local da Volkswagen em Zwickau, na Alemanha.

Inserção de janelas: altamente automatizada e flexível — O centro de colagem de vidros do Kit de Ferramentas de Eletrificação Modular (MEB) passou por grandes implementações de automação durante a modernização da fábrica. No futuro, tudo ocorrerá de forma totalmente automática: a alimentação das janelas grandes a partir de contêineres de transporte sequenciados e das janelas laterais a partir de contêineres de transportes específicos pelo módulo de logística, com a aplicação de cola e inserção das janelas grandes em células e das janelas laterais em operação contínua na linha de montagem. Anteriormente, a inserção automatizada das janelas laterais só era possível em modo “stop and go” (parar e recomeçar). O processo de sincronismo de linha desenvolvido em estreita colaboração com a Volkswagen muda essa realidade, mantendo as carrocerias em movimento em plataformas skillet enquanto robôs inserem e colam as janelas laterais. Um dos benefícios é a grande redução de custos, pois a tecnologia de transportadora não precisa mais se adaptar à operação de células. Além disso, o local pode ser selecionado com flexibilidade, já que é possível integrar o sistema de colagem das janelas laterais em qualquer ponto da linha de montagem.

Área de casamento com maior velocidade e menores custos — A fábrica de Zwickau também tem o equipamento modificado ideal para o processo de casamento para veículos elétricos, com oito sistemas de aparafusamento múltiplo direto x-gun. A Dürr desenvolveu esse sistema especialmente para unir a carroceria e a bateria, alcançando um nível inédito de automação. O dispositivo de aparafusamento patenteado comporta até quatro parafusos em um compartimento e os fixa um após o outro com apenas uma aparafusadeira. Com oito sistemas x-gun, isso equivale a 26 parafusos por minuto. Como não é mais necessário ter suportes intermediários nos pallets, esses custos são descartados.

Tecnologia de enchimento: muitas variantes, pouco consumo de espaço — São usados diferentes fluidos de refrigeração para o controle da temperatura no interior do ID.3 fabricado em Zwickau. Uma das opções, inédita na Volkswagen, é o uso do fluido de refrigeração R744, pois suas propriedades termodinâmicas permitem seu uso para resfriamento e aquecimento. A energia assim economizada aumenta a autonomia dos carros elétricos. A mudança na fabricação também exige uma nova abordagem tecnológica para a tecnologia de enchimento. O objetivo da conversão foi encher os veículos com R744 no mesmo tempo de ciclo dos fluidos de refrigeração anteriores. Isso exigiu a modernização da tecnologia de enchimento da unidade básica para os adaptadores da nova geração G4 Blue. Modificando os consoles de deslocamento, foi possível integrar os novos componentes para o R744.

Tecnologia de transportador: compatível e funcional — A linha piloto da fábrica Zwickau tem uma seção de 256 metros de comprimento para transportadores aéreos. Anteriormente, eram usados 22 ganchos C com elevadores pantográficos para transportar as carrocerias. Eles não são compatíveis com a geometria do chassi da plataforma MEB, principalmente devido à bateria de alta tensão. Portanto, a Dürr substituiu os 22 pares de braços com gancho C por ganchos de 4 braços no chassi auxiliar do elevador pantográfico de transporte de carroceria. Como isso significava que não era mais possível transportar no gancho carrocerias com rodas, o escopo de fornecimento incluiu uma plataforma de elevação adequada para a montagem das rodas e a operação de transferência.

Em Zwickau, os componentes individuais do sistema modular NEXT.assembly se reúnem num sistema de montagem final onde todos os processos e tecnologias estão perfeitamente posicionados para a era da eletromobilidade.

Vídeo: a Dürr mostra o processo de montagem de janelas laterais totalmente automatizado usando o sincronismo de linha: https://bit.ly/3xhlcGd