7 menit waktu membaca
Tegangan tinggi
Mengubah ide menjadi solusi adalah salah satu keutamaan klasik dalam bidang teknik. Liebherr terus maju dengan inovasi proses dan produk di era mobilitas elektronik yang baru. Dan berbagi pengetahuan serta kolaborasi interdisipliner adalah pendorong utama kesuksesan.
Ketika para insinyur masuk lebih dalam
Penyelam adalah ahli dalam hal memahami lingkungan yang tidak dikenal. Bekerja dengan teknologi tepercaya adalah bagian dari rutinitas harian mereka, dan mereka tahu nilai untuk dapat sepenuhnya mengandalkan mitra selam mereka. Jadi, mengapa teknologi yang tepat dan kerja sama tim begitu penting? Menurut penggemar olahraga selam, Jürgen Appel, "Kacamata selam Anda memungkinkan Anda untuk melihat sekeliling Anda dengan lebih jelas di bawah air. Hal ini memungkinkan saya untuk mengetahui berbagai hal tentang lautan yang tidak akan pernah saya lihat sebelumnya Penyelam olahraga yang antusias ini adalah seorang pembuat mesin. Selama satu tahun yang baik sekarang, ia telah menyatukan berbagai proyek masa depan dan pengembangan di segmen produk dalam kelompok ahli yang dibuat khusus di departemen Teknologi Korporat Liebherr.
Konsep penggerak baru merupakan fokus utama dari pekerjaannya, bersama dengan e-mobilitas dan tantangan serta peluang yang diciptakannya untuk industri ini. 'Banyak segmen produk yang berfokus pada inovasi dengan berbagai cara. Terkadang, ada tumpang tindih dalam jenis topik dan pertanyaan yang mereka hadapi. Kami mengumpulkan area-area ini dalam kelompok ahli kami, di mana kami secara teratur bertemu untuk bertukar pengetahuan," jelas Appel. "Dengan cara ini, semua orang mendapatkan manfaat yang sama
Otomatisasi: Masa depan manufaktur kendaraan
Contoh yang baik adalah pembuatan paket baterai untuk kendaraan listrik, sebuah proses yang semakin otomatis. Viktor Bayrhof dari Penjualan Pasar & Manajemen Produk di segmen produk Teknologi Roda Gigi dan Sistem Otomasi Liebherr bekerja di Kempten (Jerman) untuk mengembangkan teknik produksi baru untuk industri manufaktur kendaraan masa depan.
1
Viktor, bagaimana pergeseran ke arah e-mobilitas mengubah cara produksi kendaraan?
Viktor Bayrhof: Dengan kendaraan listrik, tidak ada mesin pembakaran atau transmisi yang harus dipasang. Itu berarti kita berurusan dengan arsitektur kendaraan yang sama sekali baru. Ini adalah wilayah yang belum dipetakan bagi banyak pelanggan kami. Sebagai contoh, ada perbedaan mendasar dalam cara perakitan paket baterai, dibandingkan dengan teknologi penggerak konvensional, seperti blok mesin, poros engkol, atau kotak roda gigi. Hal ini karena peralatan tunggal ini melibatkan banyak proses manufaktur dan teknologi yang berbeda. Dan hal itu berdampak pada seluruh produksi. Paket yang sudah dirakit untuk kendaraan penumpang dapat memiliki berat hingga 800 kilogram. Tapi itu sangat mudah untuk sistem penanganan Liebherr.
Viktor Bayrhof, Penjualan Pasar & Sistem Otomasi Manajemen Produk di Liebherr-Verzahntechnik GmbH
2
Dalam industri otomotif, jalur perakitan biasanya dibangun untuk bertahan dalam siklus produksi yang panjang. Berapa banyak ruang yang tersisa untuk pengembangan baru?
Kita hidup di masa perubahan. Era mesin pembakaran akan segera berakhir. Uni Eropa telah menyusun rencana untuk membuat Eropa menjadi netral iklim pada tahun 2050, yang berarti emisi CO2 akan diatur secara ketat. Karena target iklim Uni Eropa tidak dapat dipenuhi hanya dengan mesin pembakaran atau kendaraan hibrida, Uni Eropa secara khusus mempromosikan kendaraan listrik. Beberapa produsen mobil ingin menghapus mesin pembakaran pada tahun 2025, dan ada penelitian yang menunjukkan bahwa pada tahun 2040, kendaraan pembakaran bahan bakar akan menjadi sesuatu yang sudah tidak ada lagi di Uni Eropa. Pandemi virus corona juga jelas mempercepat tren ini. Pada saat yang sama, terdapat investasi besar dalam penelitian baterai, yang telah menghasilkan inovasi yang tak terhitung jumlahnya yang membuat baterai lebih bertenaga, tahan lama, dan lebih hemat biaya. Bagi kami, ini berarti mempercepat pengembangan solusi otomasi kami dan menjaga agar proyek-proyek kami tetap ramping sehingga dapat merespons dengan cepat terhadap perubahan-perubahan yang terjadi di pasar.
3
Jadi, bagaimana Liebherr memulai bola bergulir?
Ini dimulai dengan proyek pengembangan yang kami lakukan bekerja sama dengan para ilmuwan dari KIT Campus Transfer, sebuah cabang dari Institut Teknologi Karlsruhe, dan PEM Motion, yang dihidupkan oleh departemen teknologi produksi dan komponen elektromobilitas di RWTH Aachen University. Kami semua berkumpul dan mencari cara agar pengetahuan dan keahlian kami dapat membantu secara aktif membentuk cara produksi kendaraan listrik. Itu adalah proses pembelajaran yang sangat intens. Pada akhirnya, kami merancang sistem modular untuk mengotomatisasi perakitan kemasan baterai untuk industri otomotif. Ini adalah sistem yang dapat kami konfigurasikan sepenuhnya untuk memenuhi kebutuhan masing-masing pelanggan. Ini sepenuhnya dapat diskalakan, sehingga kami dapat merancang apa pun mulai dari sistem semi-otomatis untuk membuat batch kecil hingga jalur yang sepenuhnya otomatis untuk produksi serial skala besar. Dan itu dibangun untuk keamanan. Ada zat berbahaya dan mudah terbakar yang terlibat dalam pembuatan kemasan baterai. Ada juga risiko sengatan listrik. Sistem kami memperhitungkan semua risiko ini.
4
Apa yang dilakukan sistem ini yang tidak dapat dilakukan oleh sistem lama?
Kami mencari solusi yang dibuat untuk tujuan tertentu yang dapat menangani alat dan menyelesaikan pekerjaan. Kami memilih desain modular yang dapat ditingkatkan sesuai kebutuhan. Kami memutuskan untuk menggunakan portal linear, yang menghemat ruang dan membuat penanganan paket baterai yang berat menjadi lebih mudah. Ini dapat dikombinasikan dengan robot industri apa pun yang ingin digunakan pelanggan untuk melakukan tugas penanganan dan produksi yang lebih kompleks.
5
Dapatkah Anda memberi tahu kami cara kerja pendekatan modular?
Pelanggan memutuskan sendiri bagaimana mereka ingin merakit paket baterai. Kami menyediakan pengetahuan dan keahlian sistem untuk membuat sistem dan prosesnya berjalan. Dan keselamatan selalu menjadi prioritas utama kami. Keamanan kebakaran, khususnya, sangat penting untuk proses produksi, karena jika kemasan terbakar, tidak ada cara untuk memadamkannya. Jadi, kami menerapkan semua perlindungan yang tepat untuk memastikan hal itu tidak terjadi. Bahkan dengan semua tindakan pencegahan ini, ada kemungkinan sel baterai dapat terbakar secara spontan. Inilah yang kami sebut sebagai pelarian termal. Jika hal itu terjadi, harus ada prosedur darurat yang tersedia, sehingga kami dapat mengisolasi kemasan yang terbakar atau akan terbakar, dan memindahkannya dari sistem produksi ke ruang pembakaran yang aman.
6
Anda berbicara tentang 'wilayah yang belum dipetakan' dalam produksi. Bagaimana Anda membuat hal ini lebih mudah diakses oleh pelanggan?
Pada musim panas ini, kami akan meluncurkan sistem pengujian baru di Pusat Teknologi kami. Ini adalah fasilitas berteknologi tinggi, di mana kami dapat mereplikasi bagian yang paling rumit secara teknis dari rantai produksi untuk merakit kemasan baterai. Ini akan memberikan pandangan nyata kepada pelanggan kami tentang apa yang dapat kami tawarkan kepada mereka sebagai kontraktor layanan lengkap untuk mengotomatisasi lini produksi mereka. Sebelum pelanggan memesan sistem untuk digunakan dalam produksi serial skala besar, mereka dapat datang ke Pusat Teknologi kami dan kami akan membantu mereka melakukan uji coba proses inti, seperti penggerak sekrup otomatis atau dosis, menggunakan prototipe mereka sendiri. Untuk kontak listrik modul baterai, kami menawarkan solusi otomatis yang inovatif untuk konektor modul tegangan tinggi plug-in sebagai alternatif dari batang bus yang dipasang dengan sekrup. Pusat Teknologi kami menghidupkan seluruh proses bagi pelanggan kami. Akan ada pameran, prototipe, uji ketahanan, dan tes stres, seperti halnya di pameran dagang, kecuali di sini kami juga dapat secara langsung melatih karyawan dan pelanggan tentang cara menggunakan sistem. Ini akan sangat menarik.
Dari pengalaman hingga keahlian
Apa yang membuat inovasi interdisipliner dan pengembangan produk begitu menarik? Bagi Jürgen Appel, ini semua tentang pertukaran pengalaman secara terbuka. 'Kami terus berbagi ide. Pada saat yang sama, setiap segmen produk tetap setia pada pendekatan uniknya sendiri. Hal ini sangat penting bagi kesuksesan kami secara keseluruhan Tidak pernah ada kekurangan topik atau ide inovatif untuk didiskusikan. "Penting juga untuk mempersempit fokus kami di dalam kelompok kerja untuk memprioritaskan bidang-bidang yang sangat berguna untuk bertukar pengetahuan," jelas Appel. Berkat latar belakang mereka yang beragam, setiap anggota tim memiliki sesuatu yang unik untuk dikontribusikan. Sebagai contoh, ada pengalaman mempersiapkan LR 1250.1 unplugged, crawler crane bertenaga baterai pertama di dunia, untuk penggunaan pertamanya di Norwegia. Atau pekerjaan perintis selama bertahun-tahun di bidang teknologi penanganan material yang terhubung dengan jaringan atau truk tambang listrik. Seperti biasa, solusi untuk tantangan teknis seperti ini terletak pada detailnya. Dan itulah jenis pengetahuan yang dibawa oleh setiap anggota.
Kabel yang keren
Misalnya, dalam pengisian daya kendaraan bertenaga baterai yang efisien. Ini adalah spesialisasi Dirk Junghans, Managing Director Sales, Marketing & Layanan Pelanggan di Liebherr-Transportation Systems GmbH & Co KG. Insinyur listrik berusia 58 tahun ini berfokus pada sistem pendingin baru untuk stasiun pengisian daya kendaraan listrik dalam perjalanan menuju mobilitas yang lebih cerdas dan ramah lingkungan.
Dirk Junghans, Kepala Penjualan, Pemasaran dan Dukungan Pelanggan di Liebherr Transportation Systems GmbH & Co KG
1
Tuan Junghans, e-mobilitas, baterai, dan sistem pendingin... bagaimana semua ini bisa saling melengkapi?
Baterai lithium-ion tegangan tinggi, seperti yang semakin banyak digunakan di bus dan kereta api saat ini, tidak hanya relatif mahal, tetapi juga padat karya. Mereka harus dioperasikan secara permanen dalam kisaran suhu yang ditentukan secara sempit untuk memastikan umur panjang yang diinginkan dan dengan demikian laba atas investasi: didinginkan di musim panas dan dipanaskan di musim dingin. Di situlah unit pendingin termal kami, atau TCU, berperan. Sirkuit pendingin menjaga suhu baterai secara tepat dalam kisaran yang ditentukan, akurat hingga ke tingkat tertentu.
2
Bagaimana pengalaman dan keahlian Liebherr Transportation Systems berkontribusi dalam mengembangkan teknologi pendinginan baterai?
Kami telah mengembangkan sistem kontrol iklim berkinerja tinggi untuk kendaraan kereta api selama lebih dari tiga dekade. Kami telah membangun cukup banyak keahlian selama bertahun-tahun dalam hal pemanasan, ventilasi, dan pendinginan gerbong kereta penumpang dan kabin pengemudi. Tampaknya wajar saja untuk menerapkan pengetahuan ini pada manajemen suhu untuk baterai tegangan tinggi. Dengan kata lain, kami dapat memanfaatkan berbagai pengalaman untuk membantu pekerjaan kami di bidang mobilitas elektronik.
3
Jarak mengemudi masih menjadi poin penting untuk mobilitas elektronik. Ketika baterai kosong, Anda ingin dapat mengisi ulang secepat mungkin. Tetapi, hal ini tidak secepat dan semudah mengisi bahan bakar mobil pembakaran, bukan?
Waktu pengisian daya selalu menjadi hal yang sulit untuk membuat pelanggan menerima teknologi baru. Kekuatan arus yang Anda gunakan untuk mengisi daya baterai menentukan berapa lama Anda harus menunggu di stasiun pengisian daya. Jadi, untuk pengisian daya cepat, kami bekerja dengan kekuatan arus yang tinggi. Standar saat ini adalah 350 amp. Sebagai gambaran, sebuah rumah keluarga tunggal biasanya dipasok oleh sambungan 40 ampere. Kami melihat tren peningkatan untuk stasiun pengisian daya. Stasiun pengisian daya cepat dengan arus 500 atau bahkan 690 amp sudah dalam pengembangan.
4
Sepertinya kita berada di jalan yang benar.
Setiap kali Anda mengalirkan arus melalui kabel, Anda akan selalu mengalami penumpukan panas. Pada dasarnya, semakin tinggi arus, semakin panas benda-benda tersebut. Anda bisa mengatasi hal ini dengan menambah diameter kabel pengisian daya, tetapi hal ini juga membuat kabel menjadi lebih berat. Akhirnya, seiring dengan meningkatnya kapasitas stasiun pengisian daya, kabel menjadi sangat berat sehingga banyak pelanggan yang tidak dapat menanganinya lagi. Solusinya adalah mendinginkan kabel dan steker secara aktif selama pengisian daya. Terutama ketika Anda berhadapan dengan arus yang lebih kuat. Tidak lama lagi, kami bahkan dapat mencapai angka 1.000 amp.
Unit pendingin aktif, juga dikenal sebagai "unit pendingin termal" (TCU), dikembangkan secara khusus untuk stasiun pengisian daya mobilitas elektronik
5
Bagaimana Liebherr memimpin dalam meningkatkan cara pengisian daya kendaraan listrik?
Kami sedang membangun unit kondisi termal kami, atau TCU, menjadi stasiun pengisian daya cepat untuk mobil listrik. Mereka menjaga suhu kabel dan steker pada tingkat optimal dan secara efektif melepaskan kelebihan panas. Kami adalah yang pertama dalam industri ini yang menggunakan media pendingin efisiensi tinggi dalam TCU kami. Kami menurunkannya ke suhu yang telah ditentukan dan kemudian memompanya dengan kecepatan tinggi melalui sirkuit pendingin yang tertutup rapat yang dililitkan di sekitar elemen penghantar arus pada kabel dan steker. Inilah yang kami sebut sebagai pendinginan aktif. Itu berarti bahwa TCU bekerja mirip dengan sistem kontrol iklim, kecuali TCU tidak mengkondisikan udara, melainkan mengkondisikan media pendingin yang kita gunakan. Faktor penting lainnya adalah struktur Liebherr Group dan jaringan layanan globalnya, yang disiapkan untuk menyediakan layanan dan pemeliharaan untuk sistem yang kompleks seperti ini kapan saja.
6
Jadi, sekarang kita memiliki sistem pengisian daya yang aman dan berdaya tinggi, apakah kita akan melihat terobosan e-mobilitas?
Sistem pendingin kami yang efisien pasti dapat memainkan peran penting dalam hal ini. Namun, jika kita ingin mencapai target iklim yang ambisius, daya yang digunakan di stasiun pengisian daya juga harus berasal dari sumber energi terbarukan. Kita juga tahu bahwa kendaraan bertenaga baterai saja tidak akan cukup untuk mengatasi krisis iklim. Masih ada banyak mesin konstruksi, misalnya, yang membutuhkan daya yang sangat besar sehingga belum ada solusi berbasis baterai murni. Jadi, di masa depan pasti akan ada kebutuhan akan teknologi lain, seperti sel bahan bakar dan sistem penggerak hidrogen. Dan kami juga mengikuti perkembangan tersebut.
Kembali ke dasar: Keutamaan sang insinyur
Ketika Jürgen Appel memikirkan masa depan, dia sama sekali tidak takut. 'Seandainya Liebherr tahu apa yang Liebherr tahu....' untuk mengutip frasa yang biasa didengar di dalam perusahaan. "Kami menemukan cara baru untuk menyusun semua pengetahuan yang telah kami kumpulkan. Ini adalah jumlah pengetahuan yang sangat banyak, tetapi cukup tersebar. Ada begitu banyak potensi di masa depan ketika kita mengumpulkan pengetahuan dan bertukar ide," ujar insinyur mesin ini. "Kita hidup di masa ketika nilai-nilai teknik klasik sekali lagi menjadi penting. Topik-topik seperti digitalisasi sangatlah penting, namun hanya menceritakan sebagian dari cerita. Kita perlu mengumpulkan pengetahuan kita dengan cara yang terstruktur, sehingga kita dapat terus mendorong pengembangan produk dan teknologi ke depan dan pada akhirnya membangun sesuatu. Itulah yang dimaksud dengan semua ini. Pada akhirnya, kami ingin menghasilkan produk atau teknologi yang benar-benar memajukan kemajuan, baik bagi pelanggan kami maupun masyarakat. Ini adalah usaha yang luar biasa untuk menjadi bagian dari itu, bagi kita semua
