Vid första anblicken verkar batteridriven teknik inte ha mycket att göra med bensindrivna produkter. Men när man tittar närmare blir det snabbt tydligt att utvecklingen av nya sladdlösa elverktyg kombinerar en hel del ny kunskap med stor erfarenhet från andra områden. Vi kan se detta i STIHL AP 300S, till exempel. Det nya batteripaketet kombinerar utvecklingen av innovativa metoder med grunden för befintlig företagskunskap.
01 | PRODUKTIDÉN
AVDELNINGEN
Design av batteripaketsystem
Allt måste börja med en idé. Och detta är ibland lika abstrakt som det är enkelt: Mer kraft för en ny såg, med batteriet som hjärtat i en ny batterigeneration. Den nya drivningen ska ha en elektrisk effekt på 2,1 kilowatt – betydligt mer än vad som hittills funnits tillgängligt på marknaden. Hela utvecklingsteamet byggde upp ny kunskap för detta ändamål, men kunde också dra nytta av en mängd erfarenheter från projekt som redan har genomförts framgångsrikt.
02 | KONCEPT OCH DEN FÖRSTA PROTOTYPEN
AVDELNING
Batteripaketsystemdesign, materialteknik tribologi
Vilken cell kan uppfylla de nya kraven? Hur kan större strömflöden uppnås säkert och effektivt? Konceptet formades genom många diskussioner, beräkningar, virtuella och verkliga tester samt bedömningar av de nya cellernas prestanda, säkerhet och livslängd. Den höga strömbärande kapaciteten var en av de största utmaningarna här. För att nå målnivån i STIHL AP 300S måste 30 celler kopplas till varandra på ett sådant sätt att tidigare ogenomförbar prestanda kan uppnås. Den avsedda prestandan kunde dock inte längre uppnås med de kända materialen och sammanfogningsmetoderna. Nya idéer och nya material för en ny, innovativ process behövdes.
03 | SIMULERING OCH OPTIMERING
AVDELNING
Nuvarande beräkningsmetoder
Strukturmekanisk och termisk simulering börjar generellt innan prototyper byggs, men senast när de byggs – för både sladdlösa produkter och klassiska bensindrivna elverktyg. I båda fallen används virtuella metoder för att minska testcyklerna och för att bättre förstå de speciella mekanismerna så att riktade förbättringar kan göras i ett tidigt utvecklingsskede. De nya förpackningarna genomgick också de första säkerhets- och godkännanderelevanta falltesterna på datorn. Detta möjliggjorde snabb återkoppling till konstruktörerna och ändringar i designen. Huset till STIHL AP 300S utvecklades internt.
04 | TESTNING
AVDELNING
Validering av batteripaket
Prototyperna för de nya batteripaketen testades på våra egna STIHL-testbänkar i anläggning 2 i Waiblingen-Neustadt. I försöket att avslöja så många design-, konfigurations- och applikationsfel som möjligt utfördes en mängd olika tester. Dessa fastställde till exempel de maximala temperaturerna under laddning och urladdning, eller vid beröring av användaren. Felaktiga tillstånd – såsom kortslutning eller överbelastning – framkallades artificiellt för att bekräfta att de höga säkerhetskraven för slutprodukten hade uppfyllts. Den omfattande testportföljen omfattade även undersökningar av batteripaketets livslängd och robusthet. STIHL mäter sig mot standarder som går långt utöver de som lagen kräver. Det är faktiskt företagets egna höga kvalitetsstandarder som alla nya utvecklingar måste mäta sig mot.
05 | SERIEPRODUKTION
AVDELNING
Produktutveckling av batteripaket och laddare, förproduktionsutveckling och strategisk produktutveckling
Den nya sammanfogningsprocessen som används för att ansluta de 30 cellerna i STIHL AP 300S är en speciell egenskap hos produkten. Med denna innovation understryker STIHL återigen sitt anspråk på teknologiskt ledarskap. Med fog: STIHL är ett av de första företagen i världen som använder lasersvetsning för batterier inom elverktygssektorn – och därmed mognar på marknaden. Kopparanslutningarna, som är mindre än en halv millimeter tjocka, är fixerade vid cellpolerna med hjälp av en precisionslaser. Att framgångsrikt slutföra denna innovativa process krävde många tester och teoretiska optimeringscykler samt djupgående utbyten och samarbeten med externa partners. Resultatet är en lasersvetsningsprocess som nu används för att producera STIHL AP 100, 200, 300 och 300S samt AR 200L och 3000L i egen produktion i Waiblingen-Neustadt. För den professionella produkten STIHL AR 3000L är det inte bara 30, utan 90 celler som måste anslutas tillförlitligt på kortast möjliga tid. Detta är bara möjligt med den nya processen.
