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Transformação dos Veículos Elétricos: Preparando a produção automotiva para mudanças iminentes

Com os veículos elétricos, a indústria automotiva está, sem dúvida, experimentando grandes mudanças na produção desde a introdução do motor a combustão. Examinamos como as tecnologias da fábrica digital podem ajudar a superar muitos dos desafios envolvidos na atualização das antigas linhas de produção de motores a combustão interna para prepará-las para veículos elétricos, ao mesmo tempo ajudar a estabelecer fábricas de baterias essenciais para a revolução automobilística.

LiDar NavVis VLX Laser Scanner

A solução de fábrica digital NavVis está fornecendo aos fabricantes automotivos os recursos essenciais para atualizar suas instalações e atender à crescente demanda por veículos elétricos. Crédito: NavVis.

Estima-se que a procura global por veículos elétricos aumente na próxima década, à medida que as vendas de novos veículos a gasolina e diesel começarem a ser proibidas em vários países. Para permanecerem competitivos, os fabricantes de automóveis devem atualizar suas instalações de produção. 

Entre 2023 e 2028, as vendas globais de veículos elétricos a bateria deverão aumentar mais de 160%, de acordo com a GlobalData. A mudança dos motores de combustão interna para veículos movidos a bateria representa a mudança mais significativa na produção automotiva da história. Com a entrada de regulamentações, a falta de adaptação rápida o suficiente apresenta riscos graves para os fabricantes. 

“Estamos assistindo uma mudança sem precedentes na indústria automóvel, impulsionada principalmente pela eletrificação dos motores, mas também pela responsabilidade social, quer se trate de iniciativas verdes ou apenas de nos tornarmos mais eficientes com os nossos recursos”, afirma Nate McCall, gestor sênior de soluções da fábrica digital, provedor de soluções, NavVis

De acordo com a Comissão Europeia, 13 milhões de veículos com baixas emissões estarão nas estradas da Europa até 2025, aumentando a procura de baterias de Ions de lítio (Li-ion).

Atualmente, a China é o interveniente dominante no que diz respeito a fabricação de baterias EV, de acordo com a GlobalData, e é atualmente responsável por cerca de 80% de toda a produção de Ions de lítio – sendo grande parte exportada a nível mundial. Para diminuir a dependência das cadeias de abastecimento internacionais, muitos fabricantes de automóveis procuram aproximar a produção de baterias das suas operações nacionais.   

“As baterias do veículo elétrico são compostras por três elementos – a célula da bateria, o módulo da bateria e a bateria. As células vão para um módulo e, em seguida, um número específico de módulos são colocados em um pacote e montado no veículo”, explica Paul Hänchen, gerente sênior de soluções da NavVis. 

Nos últimos anos, a rápida evolução da indústria automotiva levou à mudanças significativas na estrutura e organização dos processos de fabricação do automóvel. Como resultado, os fabricantes automotivos devem adaptar-se para responder às novas exigências. 

“A bateria é o componente mais importante na fabricação de um carro, pois ele não funcionará sem ela. No passado, haveria uma oficina, uma oficina de pintura e uma oficina de montagem numa rede de produção. Mas agora também existe uma loja de baterias”, diz Hänchen. 

“Os OEMs estão mudando seu portfólio de produtos à medida que se adaptam aos novos produtos de seus clientes – os veículos elétricos. Além disso, os fornecedores de nível 1 estão fabricando baterias para veículos elétricos, uma vez que a procura é elevada. Poderiam potencialmente criar uma nova unidade de negócios para ajudar a satisfazer esta procura e adaptar-se à transformação. Além disso, as linhas de produção existentes também poderão precisar de adaptação. Pode até resultar na criação de novas linhas de produção ou na construção de novas fábricas.”

Os desafios da modernização das redes de produção automotiva

Um dos maiores problemas da indústria automotiva é que há menos experiência na fabricação de baterias em comparação com áreas mais estabelecidas de produção de veículos. Consequentemente, os fabricantes devem obter rapidamente o conhecimento necessário para adaptar instalações e linhas de produção para atender aos requisitos em desenvolvimento. 

“Há menos conhecimento sobre a fabricação de módulos e embalagens. Há uma falta de padrões da indústria nesta área. A indústria automotiva produz carros há décadas. Assim, eles melhoraram as capacidades de fabricação por meio de experiência e metodologias enxutas”, afirma Hänchen.

Há um alto nível de automação nas instalações de produção de baterias por vários motivos, incluindo tarefas repetitivas e preocupações de segurança devido aos produtos químicos contidos na bateria. Os veículos elétricos também podem ser até 300 kg mais pesados ​​do que os equivalentes a gasolina e diesel, o que significa que os transportadores nas fábricas precisam de reforço para evitar empenamentos sob a tensão potencial da produção em grande volume. 

“Quando você tem um alto nível de automação, você tem uma grande necessidade de infraestrutura técnica, como eletricidade, ar comprimido, cabos LAN e sensores. Portanto, é essencial um planejamento preciso”, acrescenta Hänchen.

À medida que países de todo o mundo fazem a transição dos veículos à combustão para os veículos elétricos, a indústria também deve considerar por quanto tempo continuará a produzir carros à combustão, de acordo com Hänchen.

“Se a indústria ainda produz motores de combustão interna, precisa considerar se deve criar uma nova fábrica para veículos elétricos e se esta será construída num local greenfield ou brownfield. Além disso, se querem produzir apenas baterias ou módulos”, afirma.

Outro desafio importante para a indústria é que, quando existe uma estrutura fabril, será necessário um investimento considerável para construir uma nova fábrica. Portanto, as empresas automotivas estão analisando seus locais existentes e determinando locais adequados para colocar módulos de baterias pesadas. As empresas também estão a avaliar as formas como as suas linhas de produção poderão mudar quando as baterias forem instaladas nos veículos.

As vantagens das fábricas digitais para fabricantes automotivos

Os principais fabricantes automotivos, como a BMW, recorreram ao NavVis para resolver muitos dos problemas de atualização das instalações de produção para atender às novas demandas do mercado. 

A NavVis oferece soluções de mapeamento móvel que podem ajudar a aumentar a eficiência do planejamento e das operações de produção. O scanner NavVis VLX permite a captura de dados espaciais completos de uma instalação de produção, combinados com imagens panorâmicas de 360°. A solução NavVis Digital Factory oferece suporte à digitalização de instalações de fabricação, enquanto o NavVis IVION é uma plataforma baseada em nuvem e na web que permite aos usuários gerenciar e visualizar seus dados de nuvem de pontos remotamente. Através da plataforma, os usuários podem navegar pelas instalações em um navegador padrão com funcionalidade semelhante ao Google StreetView. 

“A tecnologia NavVis é simples de usar e não requer muito treinamento. É realmente intuitivo, tudo que você precisa é de um laptop, tablet ou telefone e você terá acesso fácil à sua fábrica enquanto estiver em trânsito. Ele permite um planejamento preciso e profissional. Por sua vez, você pode aumentar a produção de veículos, a lucratividade e a eficiência do planejamento”, afirma Hänchen. 

“Nossa tecnologia oferece acesso remoto e uma série de benefícios. Os dados estão sendo capturados e combinados para criar conjuntos de dados muito abrangentes que podem ser usados ​​para casos de uso de planejamento, manutenção e gerenciamento de chão de fábrica”, explica McCall. 

Além disso, a tecnologia oferece aos usuários a capacidade de planejar um projeto e colaborar de forma mais eficaz. Isto leva a uma maior eficiência e ajuda a reduzir custos para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e fornecedores de nível 1. As fábricas podem ser projetadas com níveis mais elevados de precisão para otimizar o uso do espaço e dos materiais. O equipamento pode ser instalado com uma compreensão clara do layout da instalação.

“Há um alto nível de intuitividade quando as pessoas veem os dados pela primeira vez na plataforma NavVis IVION e, usando as ferramentas e recursos incorporados, elas imediatamente começam a aproveitar os benefícios”, diz McCall. “Os dados são precisos, abrangentes e atualizados. Fornecer dados que projetisitas e engenheiros possam usar, tornam os projetos e as operações mais eficientes. Sua capacidade de acessar facilmente e confiar nos dados também pode aliviar alguma carga de trabalho psicológica em um ambiente relativamente agitado e estressante.”

Site oficial NavVis:https://www.navvis.com/

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