Mitä kaikkea liittyy ladattavien ŠKODA-hybridien akkujen valmistamiseen? Miksi työntekijöillä pitää olla erikoisvaatetus? Mihin he tarvitsevat tavallista huopatussia? Entä, miksi he punnitsevat ruuveja? Lue juttu, niin tiedät.
Tuotantolinjalta valmistuu litiumioniakkuja ladattaviin hybridimalleihin: ŠKODA SUPERB iV ja ŠKODA OCTAVIA iV. Linjalla tehdään akkuja myös muihin Volkswagen-konsernin ladattaviin hybrideihin. Huippumodernin ja pitkälle automatisoidun tuotantolinjan kapasiteetti on jopa 180 000 akkua vuodessa.
Akkuja kolmesta suunnasta
Akkujen tuotantolinja näyttää kirkkaasti valaistussa, ilmavassa tehdashallissa yhdeltä linjalta, mutta siinä onkin kolme päähaaraa. Valmiit akut tulevat haarojen liittymäkohdasta.
Yhdessä haarassa akkumoduulit kootaan neljän moduulin kokonaisuuksiksi. Toisesta haarasta tulee valmis akkukotelo, johon moduulit asennetaan ja joka kokoonpanoprosessin lopuksi tiivistetään huolella suojaamaan akkua ulkoisilta tekijöiltä. Kolmannessa, pienemmässä haarassa, kootaan akun elektroniikka.
Ladattavan SUPERB iV -hybridin alusta: akku sijaitsee auton pohjassa taka-akselin etupuolella.
Tuotantolinjalla tarvitaan erikoisvaatetusta
Neljän akkumoduulin yhteen asentaminen tarkoittaa sitä, että ŠKODA kokoaa alihankkijan toimittamista moduuleista akun. Tuotantolinjalla akkumoduulit tulevat linjan alkupäässä kahta rinnakkaista reittiä pitkin: erikseen akun vasenta ja oikeaa puolta varten.
Alihankkijalta tulevat akkumoduulit on ladattu noin 20-prosenttisesti, joten tuotantoprosessin tässä vaiheessa ei tarvita erityisiä turvallisuusvarotoimia. Ensimmäiseksi akkumoduuliin kiinnitetään erityinen lämpöä johtava kalvo, joka parantaa akun jäähdytystä. Jäähdyttävä lämmönvaihdin asennetaan kahden akkumoduulin väliin: kun se myöhemmin liitetään, jäähdytysneste pääsee virtaamaan sen läpi.
Akkukokoonpanon asiantuntija Otakar Mašek.
"Yksittäiset komponentit tuotantolinjalla on suojattava staattisen sähkön purkauksilta."
Tuotantolinjalla kootaan ja asennetaan myös akun matalajännite-elektroniikka. Koko ohjausyksikkö, josta käytetään myös nimeä e-box, tehdään linjalla, joka on huolellisesti suojattu staattiselta sähköltä. Siksi tässä työpisteessä jokaisen on käytettävä erikoisvaatetusta.
"Lattian, vaatteiden ja kenkien pitää olla ESD-sertifioituja. Tarkastamme säännöllisesti, että ne estävät staattisen sähkön purkauksia. Tämä on äärimmäisen tärkeää koko tuotantolinjan kannalta", akkukokoonpanon asiantuntija Otakar Mašek kertoo.
Myös yksittäiset komponentit tuotantolinjalla on suojattava staattisen sähkön purkauksilta.
Robotti käyttää pölynimuria ja hoitaa häät
Kun akkumoduuleja ja ohjausyksiköitä kootaan, samaan aikaan linjan toisessa paikassa valmistellaan alumiinista akkukoteloa. Suurimman osan tästä työstä tekevät robotit, mutta joissakin työvaiheissa ihminen on varmistamassa, että robotti saa varmasti työnsä tehtyä.
Yksiosainen alumiinikotelo tulee myös alihankkijalta. Škodan tuotantolinjalla koteloon asennetaan kaikki tarpeelliset komponentit kuten sähköliittimet, tiivisteet, rajoittimet ja ruuviholkit sekä kotelon keskelle tuleva lämpösuojus. Lämpösuojus suojaa akkua kotelon keskeltä kulkevan pakoputken lämmöltä.
Kootut akut matkaavat linjastolla vaativiin testeihin.
Kun akkukotelo on valmiiksi koottu, vuorossa on ehkä hieman yllätyksellinenkin vaihe: robotti käyttää pölynimuria ja varmistaa, ettei kotelossa ole epäpuhtauksia, jotka myöhemmin auton käytön aikana voisivat aiheuttaa ongelmia.
Imuroinnin jälkeen kotelo on valmis vaiheeseen, joka tunnetaan nimellä "häät". Perinteisesti autotehtaalla häiksi kutsutaan vaihetta, jossa uuden auton koriin kiinnitetään akseleiden ja voimansiirron osat sekä moottori. Tällä tuotantolinjalla häitä vietetäänkin siinä vaiheessa, kun kootut akkumoduulit laitetaan akkukoteloon. Tämän työvaiheen tekee robotti.
Toinen robotti hoitaa kotelon ja moduulien toisiinsa kiinnittämisen, mikä on verrattain monimutkainen vaihe. Tiiviste tulee kehyksen päälle. Monimutkaisuus syntyy siitä, että ruuvi ja kehys liitetään ensin automaattisesti toisiinsa.
Akkutuotanto on siistiä, lähes äänetöntä ja vain vähän käsin tehtävää työtä vaativaa. Manuaalista työtä tarvitaan lähinnä vain viimeisissä kokoonpanovaiheissa.
Nyt otetaan vaaka ja huopatussit esiin
Kun kotelo ja moduulit on kiinnitetty toisiinsa, muut komponentit asennetaan ja jäähdytysnestepiiri liitetään. Matalajännitejohdotus asennetaan ja koteloon täytetään täytemateriaali ja tukilevyt. Niiden toisiinsa kiinnittämisessä tuotantolinjalla käytetään nerokasta ratkaisua.
"Tukilevyjen kiinnitysruuvit ovat erityisellä vaunulla, jossa on vaaka. Vaaka näyttää, onko työntekijä käyttänyt oikean lukumäärän ruuveja ja ettei yhtään ylimääräistä ole pudonnut kotelon sisään", Mašek sanoo.
Toinenkin tarkastuskäytäntö saattaa vaikuttaa yllättävältä. Kun kaikki sähköliittimet on kiinnitetty akun sisälle, seuraavassa työpisteessä toisen varmistustarkastuksen tekevä työntekijä piirtää huopatussilla pisteen merkiksi liittimiin, jotka hän on visuaalisesti tarkastanut.
"Näin toimittaessa työntekijän on pakko todella katsoa, että liittimet ovat kunnossa", Mašek korostaa.
Kun akkumoduulit liitetään ohjausyksikköön, akku on valmis tiivistettäväksi. Akkukotelon kannen tiiviys varmistetaan kaksinkertaisesti kumitiivisteellä ja erikoisliimalla. Robotti ruuvaa kannen kiinni.
Akkumoduulien asentamisen aluksi moduulit paritetaan. Valmis akku koostuu useammasta tällaisesta parista.
Kokoonpanovaihetta seuraa useampi testi
Ensin tehdään tiiviystarkastus, jossa tarkastetaan sekä jäähdytysnestekierron että akun tiiviys. Joskus testattavien akkujen joukkoon ilmaantuu erilaiselta näyttävä yksikkö. Se on malliyksikkö, jolla varmistetaan tiiviystarkastuslaitteiston moitteeton toiminta. Erityiset suuttimet simuloivat tiivistysvikaa, mikä tuo uuden ulottuvuuden tarkastuslaitteiston toiminnan tarkastamiseen.
Kun akku on läpäissyt tiiviystarkastuksen, matka jatkuu ensimmäiseen kolmestatoista sähkötestistä. Korkeajännite- ja matalajänniteosat tarkastetaan, ja testeillä varmistetaan akun moitteeton eristys. Kaikkien testien jälkeen akku ladataan noin 37-prosenttisesti, jonka jälkeen akkuun kiinnitetään mm. akkutyypin mukainen tunnistekyltti. Kun kaikki on tehty, akku on valmis siirrettäväksi välivarastoon.
Valmiiden akkujen välivarasto: paloturvallisuuden varmistuksena lämpötilaa valvotaan jatkuvasti lämpökameroilla.
Lukuja ladattavien hybridimallien litiumioniakkujen tuotantolinjalta
- Päiväkapasiteetti: 720 akkua
- Vuosikapasiteetti: 180 000 akkua
- Sykliaika: 88 sekuntia
- Kokoonpanon kesto: noin 2 tuntia
- Tuotantolinjan asemien lukumäärä: 66
- Tuotantolinjan henkilöstömäärä: 58
- Tuotantolinjan pinta-ala: 2 000 m2
- Investoinnin suuruus: 25,3 miljoonaa euroa
