解決

インバータは、新エネルギー車の電力システムの「心臓部」です。その効率的な直流-交流変換、精密なモータ制御、エネルギー回生機能は、心臓のポンプ機能のように働き、電気自動車の安定した動作、航続距離、および電力性能を確保する上で重要な役割を果たします。

新エネルギー車用インバータ（NIC）の組立ラインは、ロボット組立ステーション、自動ねじ締めシステム、圧入装置、自動塗布装置、パワーモジュール取付装置、溶接装置、試験装置など、複雑な工程で構成されています。高度に自動化され、高精度かつ高信頼性の生産・組立プロセスにより、インバータの性能が保証されます。

問題点と課題

問題点1：情報の透明性の欠如と障害対応の遅延

      従来のセンサーやアクチュエーターには自己診断機能がないため、寿命や潜在的な故障を早期に警告することができません。異常が発生すると、徹底的なトラブルシューティングのために生産ラインを停止せざるを得ず、生産サイクル時間とOEE（生産効率）に深刻な影響を与えます。

問題点2：キャビネット内部の設置スペースの制限と複雑な配線

従来の入出力モジュールは制御盤内に設置する必要があり、そのため盤内のスペースを占有するだけでなく、長くて費用のかかる現場配線が必要になります。溶接やプレス加工など、金属の飛沫が発生する作業場では、従来の機器を近くに設置するのは困難です。

解決

前述の課題に対処するため、NIC生産ラインはシーメンスS7-1500コントローラをベースとした制御アーキテクチャを採用し、Profinetプロトコルを介してIP67保護等級の分散I/Oソリューションに接続します。具体的には以下のとおりです。

ハイライト

1. 透明性の高い機器管理により、予知保全が可能になります。

• AUPN 8A0Bは、IO-Linkプロトコルを使用することで、互換性のあるセンサーやアクチュエーターの寿命、故障コード、動作状態などの診断データをリアルタイムで読み取ることができます。
• 保守担当者は、計画的な停止時間を利用して、寿命が近づいている部品を事前に交換することで、予期せぬ停止時間を回避できます。また、故障が発生した場合でも、迅速に故障箇所を特定できるため、トラブルシューティング時間を大幅に短縮できます。

2. IP67の高い保護等級を備え、キャビネットの近くに設置できます。

• このモジュールはIP67の保護等級を備えており、制御盤を必要とせずに、機器の側面またはワークステーションの隣に直接設置できます。
• 金属製の筐体設計により、溶接やプレス加工など、金属の飛沫が発生する作業現場でも確実に動作し、現場での配線距離と配線コストを大幅に削減できます。

3. 高い耐振動性と柔軟な配線により、複雑なプロセスにも対応可能。

• AUPN 8A0BおよびAUIO 16DIOP-Tモジュールは、優れた耐振動性を備えており、ロボット組立や圧入などの動的負荷がかかる状況に適しています。
• 可動部や狭い空間の配線ニーズに対応するため、非常に柔軟性の高いケーブルが装備されており、システムの長期的かつ安定した動作を保証します。

4. 世界初の4段階IO-Linkカスケードシステムにより、ネットワークコストを最適化。

• 4段階のIO-Linkカスケード拡張に対応し、最大単一チャネル伝送距離は80メートルです。
• 大規模生産ラインにおいては、IO-Linkマスターモジュールの数を大幅に削減し、ハードウェアおよびケーブルのコストを低減しながら、システム拡張の柔軟性を維持できるため、優れたコスト効率を実現します。