Με την πρώτη ματιά, η τεχνολογία κίνησης με μπαταρία δεν φαίνεται να έχει μεγάλη σχέση με τα προϊόντα βενζίνης. Ωστόσο, αν κοιτάξετε πιο προσεκτικά, γίνεται γρήγορα σαφές ότι η ανάπτυξη νέων ασύρματων ηλεκτρικών εργαλείων συνδυάζει πολλές νέες γνώσεις με άφθονη εμπειρία από άλλους τομείς. Μπορούμε να το δούμε αυτό στο STIHL AP 300S, για παράδειγμα. Η νέα μπαταρία συνδυάζει την ανάπτυξη καινοτόμων μεθόδων με βάση την υπάρχουσα γνώση της εταιρείας.
01 | ΤΟ ΤΜΗΜΑ ΙΔΕΑΣ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ
Σχεδιασμός συστήματος συστοιχίας μπαταριών
Όλα πρέπει να ξεκινήσουν με μια ιδέα. Και αυτό είναι μερικές φορές τόσο αφηρημένο όσο και απλό: Περισσότερη ισχύς για ένα νέο πριόνι, με την μπαταρία ως την καρδιά μιας νέας γενιάς μπαταριών. Ο νέος κινητήρας θα πρέπει να έχει ηλεκτρική ισχύ 2,1 κιλοβάτ – πολύ μεγαλύτερη από ό,τι ήταν διαθέσιμο στην αγορά μέχρι στιγμής. Όλη η ομάδα ανάπτυξης συσσώρευσε νέες γνώσεις για τον σκοπό αυτό, αλλά μπόρεσε επίσης να αξιοποιήσει μια πλούσια εμπειρία από έργα που έχουν ήδη ολοκληρωθεί με επιτυχία.
02 | ΕΝΝΟΙΑ ΚΑΙ ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ
ΤΜΗΜΑ
Σχεδιασμός συστήματος συστοιχίας μπαταριών, τεχνολογία υλικών τριβολογία
Ποιο στοιχείο μπορεί να ανταποκριθεί στις νέες απαιτήσεις; Πώς μπορούν να επιτευχθούν μεγαλύτερες ροές ρεύματος με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα; Η ιδέα διαμορφώθηκε μέσω πολλών συζητήσεων, υπολογισμών, εικονικών και πραγματικών δοκιμών, καθώς και αξιολογήσεων της απόδοσης, της ασφάλειας και της διάρκειας ζωής των νέων κυψελών. Η υψηλή ικανότητα μεταφοράς ρεύματος ήταν μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις εδώ. Για να επιτευχθεί αυτό το επίπεδο-στόχος στο STIHL AP 300S, πρέπει να συνδεθούν 30 στοιχεία μεταξύ τους με τέτοιο τρόπο, ώστε να επιτευχθεί προηγουμένως μη εφικτή απόδοση. Ωστόσο, η στοχευμένη απόδοση δεν ήταν πλέον εφικτή με τα γνωστά υλικά και τις γνωστές μεθόδους σύνδεσης. Χρειάζονταν νέες ιδέες και νέα υλικά για μια νέα, καινοτόμο διαδικασία.
03 | ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ
ΤΜΗΜΑ
Τρέχουσες μέθοδοι υπολογισμού
Η δομο-μηχανική και θερμική προσομοίωση ξεκινά γενικά πριν από την κατασκευή των πρωτοτύπων, αλλά το αργότερο κατά την κατασκευή τους – τόσο για ασύρματα προϊόντα όσο και για κλασικά βενζινοκίνητα ηλεκτρικά εργαλεία. Και στις δύο περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται εικονικές μεθοδολογίες για τη μείωση των κύκλων δοκιμών και για την καλύτερη κατανόηση των ειδικών μηχανισμών, ώστε να μπορούν να γίνουν στοχευμένες βελτιώσεις σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης. Οι νέες συσκευασίες υποβλήθηκαν επίσης στις πρώτες δοκιμές πτώσης στον υπολογιστή σχετικά με την ασφάλεια και την έγκριση. Αυτό διευκόλυνε την ταχεία ανατροφοδότηση προς τους σχεδιαστές και τις αλλαγές στο σχέδιο. Το περίβλημα του STIHL AP 300S αναπτύχθηκε εσωτερικά.
04 | ΤΜΗΜΑ ΔΟΚΙΜΩΝ
Επικύρωση συστοιχίας μπαταριών
Τα πρωτότυπα των νέων συστοιχιών μπαταριών δοκιμάστηκαν στους δικούς μας πάγκους δοκιμών STIHL στο Εργοστάσιο 2 στο Waiblingen-Neustadt. Στην προσπάθεια να αποκαλυφθούν όσο το δυνατόν περισσότερα σφάλματα σχεδιασμού, διαμόρφωσης και εφαρμογής, διεξήχθη μια μεγάλη ποικιλία δοκιμών. Αυτά διαπίστωσαν, για παράδειγμα, τις μέγιστες θερμοκρασίες κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση ή όταν τα άγγιξε ο χρήστης. Λανθασμένες καταστάσεις – όπως βραχυκύκλωμα ή υπερφόρτωση – προκλήθηκαν τεχνητά για να επιβεβαιωθεί ότι είχαν επιτευχθεί οι υψηλές απαιτήσεις ασφαλείας για το τελικό προϊόν. Το εκτενές χαρτοφυλάκιο δοκιμών περιελάμβανε επίσης έρευνες σχετικά με τη διάρκεια ζωής και την ανθεκτικότητα της μπαταρίας. Η STIHL αξιολογεί τον εαυτό της με βάση πρότυπα που υπερβαίνουν κατά πολύ τα απαιτούμενα από τον νόμο. Στην πραγματικότητα, όλες οι νέες εξελίξεις πρέπει να ανταποκρίνονται στα υψηλά πρότυπα ποιότητας της εταιρείας.
05 | ΣΕΙΡΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
ΤΜΗΜΑ
Ανάπτυξη προϊόντων συστοιχίας μπαταριών και φορτιστή, ανάπτυξη πριν από την παραγωγή και στρατηγική ανάπτυξη προϊόντων
Η νέα διαδικασία σύνδεσης που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση των 30 στοιχείων του STIHL AP 300S αποτελεί ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του προϊόντος. Με αυτήν την καινοτομία, η STIHL υπογραμμίζει για άλλη μια φορά την αξίωσή της στην τεχνολογική πρωτοπορία. Με καλό λόγο: Η STIHL είναι μία από τις πρώτες εταιρείες στον κόσμο που χρησιμοποιεί μια διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ για μπαταρίες στον τομέα των ηλεκτρικών εργαλείων – και τις φέρνει στην αγορά. Οι χάλκινες συνδέσεις, οι οποίες έχουν πάχος μικρότερο από μισό χιλιοστό, στερεώνονται στους πόλους των κυψελών μέσω ενός λέιζερ ακριβείας. Η επιτυχής ολοκλήρωση αυτής της καινοτόμου διαδικασίας απαιτούσε πολλές δοκιμές και θεωρητικούς κύκλους βελτιστοποίησης, καθώς και εις βάθος ανταλλαγή απόψεων και συνεργασία με εξωτερικούς συνεργάτες. Το αποτέλεσμα είναι μια διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ που χρησιμοποιείται πλέον για την παραγωγή των STIHL AP 100, 200, 300 και 300S, καθώς και των AR 200L και 3000L σε εσωτερική παραγωγή στο Waiblingen-Neustadt. Για το επαγγελματικό προϊόν STIHL AR 3000L, δεν είναι μόνο 30, αλλά 90 στοιχεία που πρέπει να συνδεθούν αξιόπιστα στον συντομότερο δυνατό χρόνο. Αυτό είναι δυνατό μόνο με τη νέα διαδικασία.
