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ケーススタディ

Ionetic社とロックウェル・オートメーションが電動化をどのように容易にするか

世界をリードする自動車OEMは、ティア1サプライヤの能力を活用して、カスタムEVバッテリパックを自社で大規模開発し、年間数百万台の車両を生産しています。

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men working on the prototype
Ionetic logo

Ionetic社は、バッテリパックを市場に投入する方法に革命を起こすことに専念する、ソフトウェアアクセラレーションによるエンド・ツー・エンドのバッテリパック開発会社です。

課題
  • 年間1万台未満の車両を生産するニッチな少量生産OEMは、自社のニーズに合わせたバッテリパックの入手に苦労しています。
  • 市販のバッテリパックは、パッケージ、性能、統合性などに妥協することが多く、車両設計の柔軟性が制限されます。
  • ティア1サプライヤのカスタムバッテリパックは大量生産と多額の投資を必要とするため、小規模OEMには手が届きません。
  • 従来のバッテリ製造ラインはコストが高く、柔軟性に欠け、適応が遅いため、少量生産の障壁となっています。
ソリューション
  • Ionetic社はロックウェル・オートメーションと提携して、単一ラインで複数のカスタムバッテリパック設計を生産できる柔軟な製造システム「Arc Fab」を開発しました。
  • Emulate3D™デジタルツイン技術により、バーチャルコミッショニングとプロセス検証が可能になり、セットアップ時間を短縮し、生産リスクを軽減しました。
  • Plexスマート・マニュファクチャリング・プラットフォームは、生産追跡の自動化、ワークフローの最適化、そしてオペレーション全体の可視性向上を実現しました。
  • iTRAK®インテリジェント・トラック・システムは、柔軟なモーションコントロールを導入し、異なるパック設計への迅速な再構成を可能にしました。
  • FactoryTalk® DataMosaix™は、エネルギー使用量のマッピングを含むリアルタイムのデータインサイトを提供し、生産効率とサステナビリティ(持続可能性)を最適化しました。
結果
  • バーチャルコミッショニングとプロセスシミュレーションにより、セットアップ時間を最大3分の2短縮しました。
  • 市場投入までの時間を最大25%短縮し、OEMへのカスタムバッテリパックの迅速な納品を実現しました。
  • 設備投資額をGWh当たり5分の1に削減し、少量生産メーカにとって製造能力へのアクセス性が向上しました。
  • 異なる構成のバッテリパックを同一ラインで製造できるため、生産の柔軟性が向上しました。
  • データに基づく洞察により、製造開始前に生産の非効率性を特定・排除することで、エネルギー効率が向上しました。

年間1万台未満の車両を生産する数千ものニッチメーカは、異なる課題に直面しています。ユニットコストへの敏感さは低いものの、開発予算が限られているため、多くのメーカは既製のバッテリ設計に頼っていますが、これはパッケージングのニーズを完全に満たしていません。今、第3の選択肢があります。

1つのラインで、多くのバッテリ

お客様のニーズにぴったり合ったオーダーメイドのスーツを仕立てられる、熟練の仕立て屋のように多才な製造ラインを想像してみてください。しかし、仕立て屋が数日ではなく数時間で、しかも量販店並みの価格でオーダーメイドのスーツを仕立てられるとしたらどうでしょう。少々大げさな比喩かもしれませんが、これがIonetic社とロックウェル・オートメーションのパートナシップの真髄です。両社はこの理念を巧みに応用し、電気自動車(EV)とそのバッテリの世界に、かつてないソリューションをもたらしています。

課題

これまで、ニッチ市場や少量生産のOEMは、EVバッテリソリューションに関して選択肢が限られていました。標準化された既製のバッテリパックは信頼性を提供しますが、独自の車両設計に必要な柔軟性に欠ける場合があります。一方、ティア1のエンジニアリング・サービス・プロバイダによる完全オーダーメイドのバッテリプログラムは、膨大な量と投資を必要とするため、多くの革新的なOEMにとってそのメリットは手の届かないものでした。つまり、小規模メーカは電動化への道のりが遅く、一方で大規模OEMは自社の規模に合わせたカスタムソリューションで前進を遂げてきました。

ロックウェル・オートメーションの最先端のデジタルツイン技術と、Ionetic社のAIを活用したソフトウェア・アクセラレーション・システムを活用することで、私たちはついにこの悪循環を打破し、幅広い現代のOEMの性能、コスト、そして市場投入までの時間のニーズを満たす、業界を変革するカスタムバッテリパックを提供します。

パートナシップの存在意義: システム的な課題の解決

電動化が未来であることは疑いようがありません。欧州における電気自動車販売の減速は広く報道されていますが、長期的にはサステナブル(持続可能)な成長が見込まれています。しかし、ギガファクトリーの増加にもかかわらず、バッテリパックのコストは依然として課題であり、EVの総コストの最大40%を占めています。

数十万台、または数百万台を生産する量産車両プラットフォームの場合、このコスト比率は時間の経過とともに吸収可能です。しかし、小規模でニッチなメーカにとっては参入障壁がはるかに高く、時には参入不可能となることもあります。

電動化はネットゼロエミッション達成の鍵となる一方で、多くの中小規模OEMは適切なバッテリソリューションの入手に苦労しています。従来の製造方法は大量生産向けに設計されているため、ニッチメーカが自社のニーズに合ったバッテリパックを見つけることは困難です。このギャップを埋めるには、従来の開発モデルの障壁にとらわれない、革新を可能にする柔軟かつ効率的なアプローチが必要です。

システム的な課題:

  • 硬直化した製造モデル

従来の製造ラインは構築に時間とコストがかかり、少量生産のOEMに求められる俊敏性には適していません。多額の先行投資(時には数千万ドル規模)が必要であり、単一のバッテリパック設計に対応するように構築されているため、OEMはバッテリ技術の進化や車両設計の変更に合わせて設計を適応させることができません。

  • パフォーマンスの低下

市販のバッテリパックは、重要な性能要件やパッケージング要件を満たさないことが多く、重量、サイズ、エネルギー効率の面で非効率な結果をもたらします。また、真にユニークな車両デザインを実現したいと考えるメーカの意欲を阻害する要因にもなります。車両のデザインと性能の多くはバッテリに不可欠であり、文字通りバッテリを中心に構築されています。

車両デザインを「標準」バッテリに合わせて変更しても、車両の美観やさまざまなシャーシシステムのパッケージングを向上させる効果はほとんどなく、似たり寄ったりのデザインばかりになり、EVを単なる家電製品と見なす人もいます。EVへの移行においてブランドのDNAを構築し、維持する唯一の方法は、車両とバッテリを一体的に設計することです。

  • 法外なコストとスケジュール

ティア1サプライヤとの特注バッテリパック開発には4年以上かかり、3,000万ドル以上の費用がかかる場合があり、これは多くのニッチOEMにとって乗り越えられない障壁です。たとえ予算が確保できたとしても、社内要因や市場要因など、様々な理由によるプロジェクトの遅延は、元々薄い利益率を急速に低下させ始めます。バッテリセルの性能が年々急速に向上していることを考えると、この問題は悪化の一途を辿るでしょう。

ソリューション

よりスマートに、より速く、よりスケーラブルに

カスタムEVバッテリパックの設計は、パズルのピースの一つに過ぎません。大規模かつ低コストで効率的に製造することが、長年の真の課題でした。従来の開発プロセスでは需要に追いつくことができず、スーパーカーからバス、トラック、さらにはボートに至るまで、ニッチな少量生産EVメーカにとって、まったく新しいアプローチが求められています。これは、Ionetic社が過去3年間かけて解決に取り組んできた課題であり、ロックウェル・オートメーションとの提携によるまったく新しいアプローチによって、画期的な解決策を見出したと確信しています。

Ionetic社とロックウェル・オートメーションは提携し、ソフトウェア、ハードウェア、そして柔軟な製造技術におけるそれぞれの強みを高度な自動化と融合させました。Ionetic社のArcプラットフォームは、AI主導の設計、迅速な仮想検証、ソフトウェアによる最適化を統合し、開発期間とコストを大幅に削減します。しかし、柔軟な生産体制がなければ、どんなに優れた設計でも頓挫してしまう可能性があります。そこで、適応性に優れた製造システムであるArc Fabが登場します。

ロックウェル・オートメーションのオートメーション技術とデジタルツイン技術を基盤とするArc Fabは、複数のカスタムバッテリパックを単一ラインで製造することを可能にし、立上げ時間を最大3分の2短縮することで、OEMの市場投入期間を大幅に短縮できます。Emulate3D™動的なデジタル・ツイン・ソフトウェア、Plexスマート・マニュファクチャリング・プラットフォーム、リニア搬送システムといったスマートファクトリー技術を活用することで、ニッチ市場や少量生産OEMにとって、迅速、費用対効果が高く、拡張性に優れたバッテリパック製造の新たなスタンダードを確立します。

結果

  • 規模に対して柔軟

ロックウェル・オートメーションのiTRAK®インテリジェント・トラック・システムを統合することで、単一の製造ラインで柔軟性が向上し、複数の顧客向けに複数のバッテリパック設計を生産できるようになります。この高度なモーション制御技術により、迅速な段取り替えと、個々のOEMニーズに合わせた多様な構成の効率的な処理が可能になります。

  • 期間の短縮、コストの削減

迅速な立ち上げ、開発コストの削減、そして製造プロセスの最適化により、OEMは競争優位性を獲得します。

これまでの進歩とイノベーションの実証

このパートナシップは既に業界をリードする成果をもたらしており、柔軟性、効率性、運用という3つの重要な分野でバッテリパック製造を変革しています。

1.   Emulate3D™技術による柔軟性

ロックウェル・オートメーションのEmulate3D™動的なデジタル・ツイン・ソフトウェアにより、Ionetic社は生産ラインを仮想的にシミュレーションおよび最適化し、高額な新規ツール投資なしにカスタムメイドのバッテリパックを製造できます。これにより、市場投入までの時間がこれまで以上に重要になる中で、お客様が競争力を維持するために必要な、大規模なカスタマイズが可能になります。スタンドアロンのデジタルツインよりも一歩進んだEmulate3Dソフトウェアは、物理的な製造ラインと同じコードを使用することで、仮想世界で検証されたプロセスが現実世界でも一貫して機能することを保証します。これにより、製造開始前にシームレスな検証が可能になります。

2.   コストと時間の効率化

ロックウェル・オートメーションのEmulate 3Dデジタル・ツイン・ソフトウェアを活用したArc Fabのバーチャルコミッショニングは、製造ラインの立ち上げ時間を最大3分の2に短縮し、新規設計の立上げを迅速化します。Plexスマート・マニュファクチャリング・プラットフォームとの統合により、生産追跡の自動化、ワークフローの最適化、製造パフォーマンスのリアルタイム可視化を実現し、業務をさらに効率化します。これにより、OEM顧客は車両の市場投入期間を大幅に短縮でき、OEMは迅速にイノベーションを起こし、EVの需要拡大に対応できるようになります。

Ionetic社とロックウェル・オートメーションの提携により、オートメーションとデジタル検証によって実現される効率性により、製造能力を確立するために必要な総資本支出(CapEx)が削減され、GWh当たりのCapExが5分の1に削減されるため、小規模OEMでも利用しやすくなります。

3.   オペレーションの卓越性とエネルギー使用量

Emulate3D動的なデジタル・ツイン・ソフトウェアのシミュレーションは、ボトルネックを特定し、ワークフローをオンデマンドで最適化することで、スループットと生産性の向上を実現します。Industrial data ops solutions, ロックウェル・オートメーションのFactoryTalk® DataMosaix™などの産業用データ・オペレーション・ソリューションは、Energy Managerなどのアプリケーションと連携することで、生産ライン全体のエネルギー使用量をマッピングし、生産開始前に非効率性に対処することを可能にします。これにより、サステナブル(持続可能)な製造プロセスをサポートし、運用コストを削減し、バッテリパック製造における全体的なエネルギー効率を向上させます。

Ionetic社のCEO兼創業者であるジェームズ・イートン氏は次のように述べています。「バッテリ製造は一般的に時間がかかり、コストも高くなります。ロックウェル・オートメーションのオートメーション技術とデジタルツイン技術をArcの効率性と組み合わせることで、生産ラインの立ち上げにかかる時間とコストを大幅に削減できました。これにより、お客様のライン立ち上げを迅速化し、遅延を削減し、スケールアップの予測可能性を大幅に高めることができます。小規模OEMにとっては、カスタムバッテリパックの生産がよりアクセスしやすく、柔軟になります。さまざまなセルフォーマット、化学組成、システム電圧を選択できるため、お客様はニーズに合わせてカスタマイズされたバッテリパックを使用して、電動化戦略を迅速に最適化できます。」

ロックウェル・オートメーションの中部・東部・北部地域担当バイスプレジデントであるオーサ・アーヴィッドソンは次のように説明しています。「デジタルツインは、もちろん、幅広い業界の製造プロセスのシミュレーションに広く利用されています。しかし、すべてが仮想世界で評価される物理的な実体のデジタル表現であるとはいえ、すべてが同じではありません。多くのものは、実質的にビデオゲームに近く、模擬工場の外観を作り出すために、単に似たような3Dモデルを作成しているだけです。しかし、Emulate3Dでは、施設の真のデジタルツインを作成し、実際の施設用に作成したコードを使用して仮想施設内のロボットを制御します。これにより、施設が設置された際に、それらがどのように動作するかを正確に把握できるという完全な自信が得られます。」

今後の展望: イノベーションの拡大

EV業界は長らく、イノベーションを阻害する硬直的なバッテリ製造モデルに縛られてきました。しかし、もはやそうである必要はありません。Ionetic社とロックウェル・オートメーションのパートナシップは、この状況を一変させます。Ionetic社のバッテリ技術に関する専門知識とロックウェル・オートメーションの業界をリードするデジタルツールを組み合わせることで、カスタムバッテリパックの市場投入期間の短縮と低コスト化を両立できることを実証し、OEMと投資家の双方に新たなビジネスチャンスをもたらします。

Ionetic社とロックウェル・オートメーションのパートナシップは、EVバッテリ分野におけるデジタル製造の潜在能力を最大限に引き出し始めたばかりです。

ニッチ市場や少量生産のOEMにとって、電動化への道はもはや妥協ではなく、潜在的な競争優位性となります。今回の提携は、リスクの低減、迅速な納期、そして拡張性の高いソリューションを提供することで、Ionetic社の将来の成長に向けた強固な基盤を築きます。Ionetic社とロックウェル・オートメーションは共に、特注パックを1つずつ提供することで、バッテリ製造の未来を築いていきます。

公開 2025年4月7日

トピック: Optimize Production Accelerate Digital Transformation デジタルトランスフォーメーション スマートマニュファクチャリング Asset Management 電気自動車(EV)の製造 独立型カートテクノロジ FactoryTalk Emulate3D FactoryTalk DataMosaix Plex MES
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