客戶成就|電驅動的先鋒
格勞博是電動汽車領域的先驅: 三分之二以上的電動汽車供應商都采用了這家德國巴伐利亞家族企業的制造技術和工藝專長,格勞博憑借其勇氣和遠見,以及高質量標準贏得了市場領導地位。而蔡司憑借其全面的質量解決方案組合,幫助格勞博維持高質量標準,顯著提高生產率。
電氣化是經濟和生態成功的關鍵因素,在交通領域更是如此。人們常說,在電動汽車領域,德國在國際上一直處于落后地位,但制造和自動化系統供應商格勞博對這種說法只是一笑置之。這家公司坐落于德國明德爾海姆,歷史悠久,而 Martin Negele 是這家公司的質量主管。他表示:“格勞博幾年前就意識到,未來屬于電力驅動”。
格勞博的質量主管Martin Negele
這個話題在當時還備受爭議,但我們決定放手一搏。
如今我們僅憑借定子生產這一項技術就占據了 67% 的市場份額。如果你看到一輛電力驅動列車,它背后使用的很可能就是我們的生產技術。格勞博之所以能在行業中處于領先地位,主要歸功于其對質量精益求精的態度。為了確保實現這一點,格勞博與蔡司建立了密切的合作關系。
▲ 蔡司提供了一整套先進質量解決方案
蔡司憑借其出色的工業質量解決方案,成為目前格勞博唯一一家能夠提供一整套先進質量解決方案的供應商:“我們將顯微、接觸式和光學測量技術相結合,以達到最佳效果”,Martin Negele 說道。這意味著,即使是生產定子這樣要求嚴苛的部件,借助蔡司工業質量解決方案也能完全滿足生產要求,并獲得極大的確定性和極高的生產率。
定子: 制造和質量保證方面的挑戰
拋開眾多其他優點,電動汽車驅動技術的出彩之處還在于其基礎簡單的設計: 在電機內,旋轉電磁鐵 (即轉子) 在固定不動的永磁體 (即定子) 的磁場中持續轉動。然而,這些部件的生產并不簡單,尤其是定子,即使粗略來講,定子僅僅由金屬板外殼、層壓鐵芯和鍍銅感應線圈組成。但就算是如此“簡單”的組件,如今也有很高的性能要求。因此,汽車制造商也越來越多地使用發卡式技術,即插入式線圈,來取代繞線式定子線圈。
發卡式線圈具有很多優勢,包括電機性能更高、重量更輕此外,發卡更容易實現更高效的批量生產,在當下電動汽車需求不斷增長的局勢下,這一點十分重要,Georg Knoll 解釋道。
▲ 格勞博檢測實驗室的負責人 Georg Knoll
“盡管發卡作為成品具有優勢,但其制造要求很高,尤其是在彎曲和焊接方面”,如今,這位經驗豐富的焊接工程師正在負責監督格勞博的焊接工藝,并管理車間測試實驗室。“這就是為什么我們必須不斷檢查從進貨到組裝成品的整個過程: 線材的彎曲性能如何,幾何形狀是否吻合,絕緣紙層是否位于發卡和飯金封裝之間,焊縫是否吻合?”因為未檢測到的缺陷可能會導致性能下降或無法運行,最嚴重的情況下甚至會對整個驅動系統造成致命損壞。
▲測量步驟01:使用ZEISS Axio Imager對來料進行顯微材料分析
▲使用金相拋光樣品,在顯微鏡下分析金屬絲的橫截面
▲測量步驟02:將金屬絲彎成發卡,并在復合式三坐標測量機上進行接觸式和光學檢測
為整個制造過程提供質量解決方案
格勞博的質量主管Martin Negele
我們的宗旨是為客戶提供一流的制造過程,我們的首要任務是保證質量。因此,我們在生產過程中也非常重視質量保證解決方案,為每一個步驟提供有意義的保障。這樣一來,我們就能始終如一地為客戶提供高質量的產品。重點是銅線,銅線上的發卡是彎曲的。收到貨物后首先進行拉伸試驗,然后借助金相研磨樣品在顯微鏡下分析金屬絲的橫截面。圖像法檢測可提供有關表面均勻性和異常情況的信息,尤其是絕緣涂層的狀況,如涂層的厚度和尺寸、尺寸精度以及與 CAD 模型的偏差。
“在制造過程中,我們不僅要了解盤繞的金屬絲在展開中進一步加工時的表現,還要了解其反向彎曲的表現,這一點至關重要”, Martin Negele 說道。”只有了解了這些情況,我們才能保證始終如一的良好效果。”下一步是將金屬絲彎成發卡,并在復合式三坐標測量機上對結果進行接觸式和光學檢測,以確保即使在準備裝配時也能保證尺寸精度和均勻性。在板材堆中接合發卡后,將對其進行進一步的檢查步驟: 使用計算機斷層掃描儀檢查發卡的焊接端。Georg Knoll 說:“作為一名經驗豐富的焊接工程師,對我來說,確保焊接工作干凈利落當然尤為重要。”“ 我們必須能夠檢測到超過一定尺寸或數量的孔隙,這樣我們才能相應地調整我們的工藝。”然后再次對組裝和焊接好的定子進行接觸式和光學檢測,以確保尺寸匹配并排除其他缺陷。
▲ 測量步驟03:使用全電動ZEISS Axio Imager對焊縫進行顯微測量
▲ 測量步驟04:ZEISS PRISMO verity的接觸式質量控制
采用蔡司標準使生產率提高了 30%
進入測量室——室內空間很大——一眼就能看到質量保證技術方面明顯的品牌偏好: 蔡司設備一臺緊挨著另一臺。格勞博所使用的坐標測量機是 ZEISS PRISMO,這是同類產品中精度最高的一種。ZEISS ScanBox 具有自動光學 3D 測量的功能,可同時實現高工藝可靠性和高吞吐量。此外,格勞博還采用了蔡司成熟的顯微鏡技術,即用于自動化材料研究的開放式顯微鏡系統——ZEISS Axio lmager。Martin Negele 解釋:“除了極少數例外情況,在其他情況下,我們一直采用蔡司的解決方案。”
▲測量步驟05:使用ZEISS ScanBox 實現完全掃描
▲ ZEISS ScanBox可以在最短的時間內完整記錄組件
“這有幾個原因: 首先,幾乎沒有其他供應商能為工業客戶提供如此高水平的服務和應用方案。這讓我們在購買階段一次又一次地信服。而且: 沒有任何其他供應商能提供如此全面的產品組合,讓我們能夠覆蓋定子生產整個流程。” Martin Negele 強調說,測量室中幾乎所有的設備都來自蔡司,這并不是刻意為之,而是蔡司的產品具有實實在在的優勢:正是因為有這些優勢,我們的生產率提高了 30%。Georg Knoll 補充說道:“當我們的客戶看到我們使用的是蔡司的設備時,根本不會討論質量要求或測量值。他們知道我們采用的是最先進的解決方案;些竟,他們當中大多數人自己就在使用蔡司的設備。”
“統一的生態系統節省了我們的培訓工作,使我們的員工更容易操作不同的解決方案。它還使工作量規劃更加靈活高效。”
技術領導者攜手共創電驅動技術的未來
由于長期保持合作關系,格勞博和蔡司之間已經建立了超越單純供應商和客戶關系的信任。在蔡司的新質量技術正式投放市場之前,格勞博也是這些技術的試點客戶,并為這些技術的開發提供了反饋。Martin Negele 表示:“這不僅讓我們有機會了解當前最新水平的質量保證解決方案,還能參與到這些解決方案當中。“”我們的客戶已經達到了極高的水平,而我們希望在質量方面比客戶領先一步,因此這與我們的主張不謀而合。這一點對于電動馬達或電池等新興技術尤為重要 先行者從中將獲益良多,但前提是必須保證質量。有蔡司作為我們的合作伙伴,我們就有把握始終保持領先地位。“

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