EVバッテリー製造ラインの自動化：Wi-Fi対応RGVの導入

　知能物流の中心的な技術として、自動運搬車両は近年急速に発展しており、大手自動車メーカーは新たな生産ラインの構築に投資しています。電子機器や家電分野での新たな応用が、代替燃料車両、特に電気自動車（EV）の販売増加を促進しています。

　従来の自動車生産ラインが重要な組み立て、溶接、塗装の工程を含むのに対し、EV製造の重要なポイントは電力バッテリー技術にあります。したがって、電力バッテリーの生産を最適化することがEVへの投資および研究開発の主な焦点となっています。

　近年、中国に拠点を置く、ある自動車メーカが複数の電気自動車（EV）を発売し、高い評価を受け、記録的な売り上げを達成しました。これにより同社は、中国のEV市場におけるリーダーとしての地位を確固たるものとしました。現在このメーカーは、車両製造技術と特許取得済みのリチウムバッテリー技術の両方を有する、数少ない自動車ブランドの一つです。競争優位性を維持するために、同社は、工場のインフラと生産プロセスを最大限に効率化し、生産性を向上させることに力を入れています。

　電気自動車（EV）にとってエネルギー貯蔵システムは欠かせないものであり、メーカーの主な目標は、高品質なバッテリーの生産を標準化することでした。EVバッテリーの製造工程は、電極の製造、セルの組み立て、バッテリーパックの仕上げという3つの主要な段階に分かれます。この事例では、メーカーはバッテリーパックの生産工程を改善しつつ、歩留まりの向上とコスト削減を目指していました。

　レールガイド車両（RGV）は、倉庫における迅速かつ大量の処理に頻繁に使用されています。バッテリーセルの取り扱いを自動化し、効率を向上させるため、同社は工場の生産ラインをRGVトロリーによってアップグレードする計画を立てました。レールを用いたシャトルとして、RGVは出荷・入荷ステーション、バッファステーション、コンベヤ、エレベーター、ロボットなど、他の物流システムとの統合が容易であり、資材の取り扱いや輸送に活用できます。

　既存のインフラや高密度な生産ラインのレイアウトに加え、複数の鋼構造物や高出力電気機器の存在により、深刻な電磁干渉が発生しています。そのため、スケジューリングシステム、RGV制御システム、および携帯型タブレット間で安定した通信を確保するには、産業用データ伝送に対応した高信頼性のWi-Fiネットワークの構築が必要です。これにより、生産運用が円滑に進み、生産効率の向上が期待されます。

　さらに、既存のPLC制御システムがModbusを使用しているため、無線通信ソリューションはModbusプロトコルの転送機能に対応し、スムーズかつ容易な統合が可能である必要があります。また、工場内には複数の生産ラインが存在することから、それぞれのラインのシステムを独立させ、生産異常の発生を防ぐ設計が求められます。これらの取り組みにより、生産プロセスの効率化と安定性の確保が期待されます。

• EKI-1361：1ポート RS-232/422/485 / 802.11b/g/n 無線LAN シリアルデバイスサーバ
• EKI-6333AC-2G：IEEE 802.11 a/b/g/n/ac 対応同時デュアルバンド、Wi-Fi アクセスポイント/クライアント
• EKI-2528：8FEアンマネージド・イーサネットスイッチ

　このプロジェクトでは、生産ラインの自動化と柔軟な製造システムの構築を目的として、統合型RGVソリューションが採用されました。バッテリーパックの生産ラインにはレールとRGVトロリーが導入され、材料の搬送やバッテリーセル・モジュールの輸送が効率化されました。さらに、ワイヤレス通信機能を実現するために、アドバンテックのEKI-1361 Wi-FiとEKI-6333AC-2G Wi-Fiアクセスポイント（AP）が主要構成要素として活用されました。

　EKI-1361は、シリアルからWi-Fi、イーサネットからWi-Fiへの変換機能に加え、2.4GHzおよび5GHz帯域のサポートを提供することで、ソリューションの柔軟性を高め、RGVアプリケーションに必要なワイヤレス通信とネットワーク接続を実現します。RGVトロリーにはPLC制御キャビネットが搭載されており、その内部のPLCコントローラには、イーサネット接続を介してネットワーク化されたEKI-1361が設置されています。一方、生産ラインごとに設置されたEKI-6333AC-2G Wi-Fiアクセスポイント（AP）は、ワイヤレス通信のバックアップとして機能し、ネットワークケーブルを通じてスケジューリングシステムのホストと接続されています。

　生産現場においてハンドヘルドタブレットを活用することで、オペレーターは生産指示のスケジューリングや、RGV上のPLCとのワイヤレス通信を通じて、輸送操作の実行やRGVの指定ステーションへの移動を効率的に行うことが可能です。RGVは工場内での材料搬送を自動化し、製造プロセスの需要に応じて柔軟に対応します。材料や製品がRGVに積載されると、自動ルートスケジューリングによって迅速かつ正確な処理が保証されます。このソリューションは、効率的でコスト効果の高い無人生産を実現し、インテリジェントファクトリーの運用において自動化と柔軟性を提供します。

　RGV（無軌道搬送車）を活用したロジスティクスソリューションは、高品質なEVバッテリーの生産を標準化するための基盤を提供しました。このソリューションは、従来の搬送設備とは異なり、ネットワークの可用性や設備配置、設置スペースといった制約を受けません。さらに、EKI-1361およびEKI-6333AC-2G Wi-Fi通信機器を採用することで、工場全体において途切れることのないネットワーク接続の構築が可能となりました。これにより、効率的かつ柔軟な材料搬送が実現し、生産プロセスの最適化と信頼性の向上が大きく進展しました。

　EKI-1361 Wi-Fiは、高速ローミング機能（接続ギャップ＜100ms、バックグラウンドチャンネルスニッフィング、迅速な自動チャンネル選択など）を備えており、移動中でもシームレスな通信を実現します。一方、EKI-6333AC-2Gワイヤレスアクセスポイント（AP）は、安定したネットワークカバレッジを提供するとともに、電磁干渉を克服し、2.4GHz／5GHzのデュアルバンド通信に対応することで、複数デバイスの同時接続を可能にします。これにより、RGV（無軌道搬送車）がWi-Fiネットワーク内を移動しても、自動的に最適なAPへ切り替わり、途切れることのない通信が確保されます。さらに、2つのGbEイーサネットポートを備えているため、柔軟な構成とネットワーク設計が可能となり、トロリーのルート設計もケーブル敷設の制約を受けることなく自由に拡張できます。これにより、ワークフローが大幅に改善され、効率的かつスムーズな運用が実現します。

　RGV（無軌道搬送車）を活用したロジスティクスソリューションは、優れた互換性と導入の容易さを提供します。このソリューションは、独立した運用を可能にするだけでなく、他の生産管理システムや制御管理システムとの統合にも対応しており、品質検査、警告通知、作業指示書の管理など、さまざまな機能を提供します。特に、高密度な生産ラインや人手による作業が適さない環境では、手作業をRGVトロリーに置き換えることで、エラー率を最小限に抑え、高精度な位置決めを実現できます。また、労働コストの削減に加え、材料搬送作業を正確かつ迅速に完了することが可能です。

　RGV（無軌道搬送車）は、倉庫管理や材料搬送にとどまらず、ソリューション提供者にとって多様な応用可能性を持つツールです。技術の進化に伴い、将来的には複数の機能を1台の車両に統合し、最大限の効率を支援するソリューションが登場する可能性もあります。アドバンテックは、製品機能の継続的な最適化を通じて、信頼性の高い無線通信ソリューションを顧客に提供し、迅速かつ柔軟な構成を可能にしています。