Chris Lee, direttore del portafoglio della fiera dedicata all'avvolgimento di bobine CWIEME Berlin, esplora tre modi in cui l'automazione aiuta il settore a soddisfare la domanda.  

Tradizionalmente, come in quasi tutti i processi di produzione, le bobine venivano avvolte manualmente. L'impiego di lavoratori qualificati per la produzione delle bobine consente di ottenere una vasta gamma di topologie di avvolgimento, ma il processo è soggetto a incongruenze e colli di bottiglia nella manodopera. Questi inconvenienti rendono spesso l'avvolgimento manuale incompatibile con i requisiti moderni.  

Oggi, nuovi settori come la mobilità elettrica, le energie rinnovabili e le telecomunicazioni richiedono bobine ad alte prestazioni. La domanda in questi settori è aumentata vertiginosamente e le aziende hanno ora bisogno di grandi quantità di bobine di alta qualità. 

L'automazione ha iniziato a colmare questo divario, offrendo velocità, uniformità e flessibilità di progettazione, riducendo al contempo i costi. Ecco uno sguardo più da vicino a come l'automazione sta plasmando il settore dell'avvolgimento delle bobine. 

Volumi di produzione 

Le vendite di veicoli elettrici sono aumentate drasticamente tra il 2020 e il 2025. Secondo l'Agenzia internazionale per l'energia (AIE), nel 2023 un veicolo su cinque (il 18%) venduto era elettrico o ibrido, portando la dimensione stimata del parco veicoli globale nel 2024 a circa 40 milioni di veicoli.  

Con un massimo di quattro motori in ogni veicolo elettrico, la crescente diffusione della mobilità elettrica rappresenta una sfida significativa per la catena di fornitura. Senza automazione, l'avvolgimento delle bobine per la produzione dei motori potrebbe rallentare il lancio dei veicoli elettrici.  

Allo stesso modo, durante la transizione verso le energie rinnovabili, crescerà la domanda di risorse utilizzate nell'avvolgimento delle bobine, come il rame. Ad esempio, secondo Wood Mackenzie, il parco eolico globale richiederà oltre cinque milioni di tonnellate di rame. In questo caso, i miglioramenti in termini di efficienza nell'avvolgimento delle bobine saranno fondamentali. Bobine più efficienti consentono ai produttori di costruire generatori migliori con tassi di conversione energetica ottimizzati. 

Produzione di precisione 

L'automazione può anche aiutare a implementare nuovi tipi di tecnologia di avvolgimento. Ad esempio, un tipo di avvolgimento ormai comune nelle applicazioni EV è l'avvolgimento a forcina. L'avvolgimento a forcina consente un fattore di riempimento dello slot più elevato, il che significa che è possibile inserire più rame nello statore, riducendo la resistenza e migliorando la dissipazione del calore. 

A differenza dell'avvolgimento tradizionale delle bobine, che si basa sull'avvolgimento continuo del filo, la tecnologia a forcina richiede una modellatura, una piegatura e un inserimento precisi per la produzione di una bobina, operazioni più adatte all'automazione robotica che all'intervento manuale. L'automazione garantirebbe dimensioni esatte, riducendo le variazioni e migliorando le prestazioni elettriche.  

Rilevamento dei difetti 

L'impiego dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico nella fase di controllo qualità può anche migliorare i processi di produzione. Ad esempio, i sistemi automatizzati di visione artificiale potrebbero identificare gli errori di avvolgimento nelle bobine in modo più rapido e accurato rispetto a un essere umano.  

I sistemi di visione artificiale sono particolarmente utili nella produzione di microbobine per la tecnologia medica o aerospaziale. Le bobine miniaturizzate possono avere un diametro inferiore a 0,5 mm e spesso utilizzano fili così sottili da essere praticamente invisibili a occhio nudo.  

Se implementati lungo tutta la catena del processo produttivo, tali sistemi di ispezione automatizzati potrebbero aiutare i produttori a identificare molto prima eventuali scostamenti nella produzione, riducendo gli sprechi e garantendo la qualità dei prodotti finiti.  

Inoltre, l'analisi in tempo reale combinata con regolazioni automatiche della velocità di avvolgimento e del posizionamento del filo potrebbe migliorare la coerenza e risolvere i difetti prima che diventino significativi.  

Grazie alla maggiore precisione e ripetibilità, ai tempi di produzione più rapidi e alla migliore efficienza dei materiali, l'automazione sta trasformando la produzione elettrica in una vasta gamma di settori. Per le aziende alla ricerca di modi per crescere senza compromettere la qualità, CWIEME Berlin offre l'opportunità di entrare in contatto con esperti del settore che esplorano il futuro dell'avvolgimento delle bobine e una serie di altri temi. Potrete scoprire le ultime tecnologie di automazione nella CWIEME Innovation Zone. 

Immagine per gentile concessione di ZHWindingMachine