Najlepsze oprogramowanie OEE dla producentów urządzeń i infrastruktury do ładowania pojazdów elektrycznych

Produkcja urządzeń do ładowania pojazdów elektrycznych, wallboxy AC, szybkie ładowarki DC, systemy HPC (High Power Charging) oraz infrastruktura zarządzania ładowaniem, jest jednym z najszybciej rozwijających się sektorów produkcyjnych, napędzanym celami dotyczącymi adopcji pojazdów elektrycznych w całej Europie, Ameryce Północnej i Azji.

Producenci w tym sektorze stoją przed podwójnym wyzwaniem szybkiego zwiększania mocy produkcyjnych, aby sprostać popytowi, przy jednoczesnym wdrażaniu systemów jakości zapewniających niezawodność produktów w wymagających warunkach eksploatacyjnych (instalacja na zewnątrz, wysokie wskaźniki wykorzystania, ekstremalne zakresy temperatur).

Montaż elektroniki mocy jest podstawowym procesem produkcyjnym urządzeń do ładowania pojazdów elektrycznych. Przetwornice DC-DC, moduły inwerterów, stosy prostowników i płytki układów zarządzania mocą wymagają montażu PCB, osadzania elementów mocy, aplikacji interfejsów termicznych oraz montażu obudów, procesów łączących szybkie zautomatyzowane operacje z montażem ręcznym i skrupulatnymi testami elektrycznymi.

Monitorowanie OEE dla linii montażowych elektroniki mocy śledzi przepustowość PCB, wskaźnik pierwszego przejścia przy automatycznej inspekcji optycznej (AOI) i teście w obwodzie (ICT) oraz wydajność montażu elementów mocy, która determinuje ogólną zdolność wyjściową ładowarki.

Produkcja wiązek kablowych dla systemów ładowania pojazdów elektrycznych, łączących elektronikę mocy z złączami, systemami interfejsu pojazdu i elektroniką sterującą, jest pracochłonnym procesem montażowym, w którym śledzenie produktywności (rzeczywiste godziny montażu wobec godzin normatywnych według typu wiązki) jest podstawowym wskaźnikiem efektywności.

Oprogramowanie OEE, które wspiera standardowe, oparte na czasie monitorowanie wydajności dla ręcznych operacji montażu wiązek wraz z monitorowaniem zautomatyzowanych testów i inspekcji, zapewnia producentom urządzeń ładowania pojazdów elektrycznych pełny obraz efektywności produkcji w środowiskach o mieszanym charakterze (zautomatyzowane i ręczne procesy).

Testy bezpieczeństwa elektrycznego urządzeń do ładowania pojazdów elektrycznych są zarówno wymogiem regulacyjnym (IEC 61851, EN 62196 dla złączy, certyfikaty UL dla rynku północnoamerykańskiego), jak i krytyczną bramą jakości decydującą o niezawodności produktu.

Testy elektryczne końcowe, rezystancja izolacji, pomiar połączenia ochronnego (ground bond), próba wytrzymałości dielektrycznej oraz funkcjonalne testy cyklu ładowania, muszą zostać zaliczone dla każdej ładowarki przed wysyłką.

Monitorowanie jakości w ramach OEE, które rejestruje wskaźniki zdawalności testów końcowych według typu produktu i zmiany produkcyjnej, identyfikuje, czy problemy jakościowe mają charakter systematyczny (dotyczą wszystkich jednostek w partii) czy losowy (pojedyncze, rozproszone awarie), co determinuje odpowiedni zakres dochodzenia i działania naprawcze.

Testy w komorach środowiskowych, cykle temperaturowe, ekspozycja na wilgotność oraz weryfikacja klasy odporności IP, są zaplanowaną czynnością produkcyjną wpływającą na harmonogram produkcji, lecz często nie są uwzględniane w obliczeniach dostępności OEE.

Oprogramowanie OEE, które rozróżnia czas planowanych testów (oczekiwany czas trwania testu środowiskowego) od przestojów sprzętu, zapewnia dokładniejszą analizę dostępności dla producentów stacji ładowania EV i umożliwia kierownikom operacyjnym planowanie produkcji zgodnie z dostępną pojemnością komór testowych, zamiast odkrywać wąskie gardła w harmonogramie testów zbyt późno, by uniknąć opóźnień w dostawach.

Walidacja firmware’u i oprogramowania dla ładowarek EV, testowanie, czy oprogramowanie zarządzające ładowaniem komunikuje się prawidłowo z pojazdami (zgodność z OCPP), systemami zarządzania siecią oraz platformami płatniczymi, jest etapem produkcyjnym, który nie ma odpowiednika w większości innych sektorów produkcji.

Oprogramowanie OEE, które rejestruje czas trwania testów walidacji oprogramowania oraz wskaźniki niepowodzeń obok danych o efektywności produkcji sprzętu, dostarcza pełny zapis produkcyjny dla producentów stacji ładowania EV i umożliwia analizę, czy problemy jakości końcowej wynikają przede wszystkim z błędów oprogramowania czy z problemów w produkcji sprzętu.

Producenci sprzętu do ładowania pojazdów elektrycznych zwykle znajdują się w fazach szybkiego wzrostu, gdzie wolumeny produkcji rosną 2, 5 razy rok do roku, a procesy produkcyjne są standaryzowane i automatyzowane, aby nadążyć za popytem.

Wdrożenie oprogramowania OEE na tym etapie jest szczególnie cenne, ponieważ ustanawia podstawy pomiarowe, które zapobiegają pogorszeniu jakości i efektywności podczas skalowania produkcji, jest to powszechne ryzyko w szybko rozwijających się przedsiębiorstwach produkcyjnych, gdzie dyscyplina operacyjna trudniej się utrzymuje w miarę szybkiego wzrostu zatrudnienia i wolumenów produkcji.

Skalowalność jest kluczowym wymaganiem oprogramowania OEE dla producentów sprzętu do ładowania pojazdów elektrycznych.

Platforma musi być w stanie skalować się z 1, 2 linii produkcyjnych do 10, 20 linii bez konieczności zmiany platformy i musi wspierać wielooddziałowe sieci produkcyjne, które wielu producentów buduje w różnych regionach, aby obsługiwać lokalne wymagania rynkowe i unikać zakłóceń w łańcuchu dostaw.

Platformy o przewidywalnym, opartym na zużyciu modelu cenowym, który rośnie proporcjonalnie do zdolności produkcyjnych, są bardziej odpowiednie dla szybko rozwijających się producentów niż rozwiązania o wysokich kosztach stałych, które trudno uzasadnić przy wczesnych wolumenach produkcji.

Zrównoważony rozwój i raportowanie ESG zyskują na znaczeniu dla producentów sprzętu do ładowania pojazdów elektrycznych; wielu z nich ma zobowiązania w zakresie zrównoważonego rozwoju obejmujące własne operacje produkcyjne, mimo że ich produkty przyczyniają się do dekarbonizacji transportu.

Oprogramowanie OEE, które łączy dane o efektywności produkcji z informacjami o zużyciu energii i wskaźnikami intensywności emisji dwutlenku węgla, umożliwia producentom wykazanie, że ich operacje produkcyjne są zgodne z ich deklaracjami dotyczącymi zrównoważonego rozwoju

produkują czystsze produkty w czystszy sposób, co ma znaczenie w komunikacji z inwestorami, w wymaganiach klientów oraz w raportowaniu regulacyjnym w miarę rozszerzania się wymogów dotyczących ujawnień klimatycznych.