Le service ParAlign identifie les défauts d'alignement sur plus de 100 rouleaux en 3 heures pour un fabricant de batteries de véhicules électriques

Résumé

Fluke Reliability a aidé un important fabricant européen de batteries pour véhicules électriques à mesurer et vérifier l'alignement des rouleaux sur deux lignes de production d'anodes et de cathodes nouvellement installées grâce au service d'alignement des rouleaux ParAlign. Les techniciens ont effectué des corrections rapides et précises et ont permis de garantir que les lignes étaient prêtes pour la production pour leur client, un constructeur automobile mondial dont le siège social est en Europe.

À retenir

• Plus de 220 rouleaux mesurés en 6 heures:Le processus de mesure rapide et sans visibilité directe de ParAlign a permis une évaluation complète de deux lignes de production complexes de batteries pour véhicules électriques.
• Précision de mesure supérieure à 0.05 mm/m:Les équipes pourraient vérifier et maintenir des tolérances d'alignement serrées (+/- 0.10 mm/m à 0.20 mm/m selon les rouleaux) tout au long du processus de correction, favorisant un revêtement et un laminage sans défaut.
• Délai d'alignement de 6 jours : L'équipe de service ParAlign a effectué les mesures et les ajustements avec l'équipe de correction en un peu moins d'une semaine.

Information de Base:

Un important fabricant européen de batteries pour véhicules électriques a récemment installé deux nouvelles lignes de production : l'une pour le revêtement des anodes, l'autre pour celui des cathodes. Ces lignes étaient destinées à produire des feuilles d'électrodes de haute qualité destinées aux batteries de véhicules électriques.

Chaque ligne supporte une moitié différente de la structure de la cellule de la batterie : la ligne cathodique produit des couches chargées positivement et la ligne anodique, des couches chargées négativement. L'alignement des couches entre ces matériaux est essentiel pour maintenir un revêtement uniforme, un contrôle précis de la tension et un alignement exact des couches, essentiels aux performances à long terme de la batterie.

Comme l'a souligné le technicien de service ParAlign lors de la réunion, la pression était particulièrement forte : le produit final était destiné à un constructeur automobile mondial réputé pour ses normes de qualité rigoureuses ; « tout devait donc être parfait ». Dans ces environnements à haute cadence, de bobine à bobine, même des désalignements mineurs dans les machines peuvent entraîner de graves risques de production, notamment des revêtements d'électrodes irréguliers, des séparateurs déformés ou pliés, des languettes mal positionnées ou déchirées, et des courts-circuits internes aux cellules.

Ces problèmes restent souvent cachés jusqu'aux derniers contrôles qualité ou aux tests post-assemblage, moment auquel les équipes ont déjà investi des coûts considérables en main-d'œuvre et en matériaux dans la production. Vérifier l'alignement dès les premières étapes de la production est le meilleur, et souvent le seul, moyen de limiter le risque de défaillance critique des batteries en aval.

Avant le lancement de la production, le fabricant a fait appel à l'équipe d'alignement des rouleaux ParAlign pour vérifier et documenter l'alignement de tous les rouleaux critiques des deux lignes. Les rouleaux de chaque section de la machine avaient été préalignés en usine, mais après l'installation, les différentes pièces de la machine devaient être alignées sur site.

Défis

L'obtention d'un alignement précis des rouleaux sur les machines à anode et à cathode présentait plusieurs obstacles techniques.

Le client exigeait des tolérances extrêmement strictes : +/- 0.10 mm/m ou 0.20 mm/m (selon les rouleaux) par rapport au rouleau de référence, ce qui exigeait un niveau de précision impossible à atteindre par simple inspection visuelle ou réglage manuel. Cette tolérance est nettement plus stricte que celles rencontrées dans les industries traditionnelles du papier ou du film, où des seuils d'environ 0.30 mm/m ou plus sont courants. Le matériau en feuille étant extrêmement fin, même un léger désalignement des rouleaux peut entraîner des défauts visibles tels que des plis, des rayures ou des ruptures de bande. « Il faut pouvoir ajuster avec une précision de 0.10 mm/m ou 0.20 mm/m selon les rouleaux », a souligné le technicien de ParAlign Service. « Sans cela, le matériau risque d'être endommagé lors de son passage dans la machine. »

Chaque correction devant être confirmée dans le respect de tolérances strictes, le processus de mesure devait permettre un retour d'information immédiat et reproductible pour chaque rouleau, permettant aux techniciens de confirmer la précision de l'alignement au fur et à mesure de l'avancement du travail. L'alignement des machines étant l'une des dernières étapes avant le lancement de la production, il était important que le processus soit réalisé de la manière la plus efficace et la plus précise possible.

Mise en œuvre

Bien que structurellement similaires, les deux machines nouvellement installées étaient situées dans des zones différentes de l'usine et devaient être alignées comme des systèmes distincts. Chacune contenait plus de 25 rouleaux critiques nécessitant une vérification avant le début de la production.

Grâce à la compacité des rouleaux (environ un mètre de long) et à leur accessibilité aisée, l'équipe ParAlign a réalisé la mesure complète d'une ligne en moins de 1 heures. Cette rapidité a été rendue possible grâce aux capacités uniques du dispositif ParAlign. Contrairement aux méthodes optiques qui nécessitent une visibilité directe et des changements de configuration fréquents, ParAlign utilise une technologie de capteur inertiel pour capturer les données d'alignement tout en se déplaçant rapidement d'un rouleau à l'autre, même dans des configurations complexes ou confinées.

Pour maximiser la précision, les techniciens ont sélectionné un seul rouleau de référence au début de chaque numérisation. L'équipe ParAlign a pris toutes les mesures par rapport à ce rouleau, créant ainsi une ligne de base angulaire cohérente sur l'ensemble du système. Cette méthode permet des comparaisons très précises entre les rouleaux et permet d'éviter les erreurs cumulatives, notamment dans les systèmes composés de plusieurs sections modulaires.

Résultats

Le service ParAlign a permis au fabricant de mettre en service les deux nouvelles lignes de production de batteries en toute confiance dans leur configuration mécanique.

Le processus d'alignement itératif, soutenu par des mesures rapides, a permis au client d'effectuer les corrections efficacement, sans retard ni reprise. Il a ainsi pu démarrer la production sur les lignes d'anodes et de cathodes, avec des données d'alignement traçables disponibles pour la validation et la responsabilisation internes.

Au-delà des problèmes immédiats de qualité, un mauvais alignement peut accélérer l'usure mécanique. « Un mauvais alignement de la machine réduit la durée de vie des roulements et autres composants structurels. » Outre l'atteinte des objectifs de production immédiats, le service a également établi une base d'alignement fiable pour les cycles de maintenance futurs, aidant ainsi l'usine à assurer la stabilité à long terme de ses processus d'exploitation des batteries de véhicules électriques.