Ensi silmäyksellä akkukäyttötekniikalla ei näytä olevan paljon tekemistä bensiinikäyttöisten tuotteiden kanssa. Lähemmin tarkasteltuna käy kuitenkin nopeasti selväksi, että uusien akkukäyttöisten sähkötyökalujen kehityksessä yhdistyy paljon uutta tietoa ja runsaasti kokemusta muilta alueilta. Voimme nähdä tämän esimerkiksi STIHL AP 300S -mallissa. Uusi akkupaketti yhdistää innovatiivisten menetelmien kehittämisen yrityksen olemassa olevaan tietämykseen.
01 | TUOTEIDEN IDEA
OSASTO
Akkujärjestelmäsuunnittelu
Kaiken on alettava ideasta. Ja tämä on joskus yhtä abstraktia kuin yksinkertaistakin: Enemmän tehoa uuteen sahaan, jossa akku on uuden akkusukupolven sydän. Uuden moottorin sähkötehon pitäisi olla 2,1 kilowattia – paljon enemmän kuin markkinoilla on tähän mennessä ollut saatavilla. Koko kehitystiimi keräsi tätä varten uutta tietoa, mutta pystyi myös hyödyntämään runsaasti kokemusta jo onnistuneesti toteutetuista projekteista.
02 | KONSEPTI JA ENSIMMÄINEN PROTOTYYPPI
OSASTUS
Akkupakettien suunnittelu, materiaalitekniikan tribologia
Mikä kenno voi täyttää uudet vaatimukset? Miten suurempia virtauksia voidaan saavuttaa turvallisesti ja tehokkaasti? Konseptia muokattiin lukuisten keskustelujen, laskelmien, virtuaalisten ja todellisten testien sekä uusien kennojen suorituskyvyn, turvallisuuden ja käyttöiän arviointien avulla. Suuri virrankestokyky oli tässä yksi suurimmista haasteista. Jotta tämä saavutettaisiin STIHL AP 300S -leikkurissa tavoitetasolla, 30 kennoa on kytkettävä toisiinsa siten, että aiemmin mahdoton suorituskyky voidaan saavuttaa. Tavoiteltua suorituskykyä ei kuitenkaan enää saavutettu tunnetuilla materiaaleilla ja liitosmenetelmillä. Tarvittiin uusia ideoita ja uusia materiaaleja uutta, innovatiivista prosessia varten.
03 | SIMULOINTI JA OPTIMOINTI
OSASTO
Nykyiset laskentamenetelmät
Rakenne-mekaaninen ja terminen simulointi alkaa yleensä ennen prototyyppien rakentamista, mutta viimeistään niiden rakentamisen yhteydessä – niin akkukäyttöisten tuotteiden kuin klassisten bensiinikäyttöisten sähkötyökalujenkin osalta. Molemmissa tapauksissa virtuaalisia menetelmiä käytetään testisyklien lyhentämiseen ja erityismekanismien parempaan ymmärtämiseen, jotta kohdennettuja parannuksia voidaan tehdä kehitystyön alkuvaiheessa. Uudet paketit läpikäyivät myös ensimmäiset turvallisuus- ja hyväksyntävaatimukset täyttävät pudotustestit tietokoneella. Tämä mahdollisti nopean palautteen antamisen suunnittelijoille ja muutosten tekemisen suunnitteluun. STIHL AP 300S:n kotelo on kehitetty itse.
04 | TESTAUS
OSASTO
Akkupakettien validointi
Uusien akkupakettien prototyypit testattiin omilla STIHL-testipenkeillämme Waiblingen-Neustadtin tehtaalla 2. Suunnittelu-, kokoonpano- ja sovellusvirheiden paljastamiseksi suoritettiin laaja valikoima testejä. Näillä selvitettiin esimerkiksi maksimilämpötilat latauksen ja purkauksen aikana tai käyttäjän koskettaessa laitetta. Viallisia tiloja – kuten oikosulkuja tai ylikuormituksia – aiheutettiin keinotekoisesti sen varmistamiseksi, että lopputuotteen korkeat turvallisuusvaatimukset oli saavutettu. Laaja testausvalikoima sisälsi myös akkupaketin käyttöiän ja kestävyyden tutkimukset. STIHL mittaa itseään standardien mukaisesti, jotka ylittävät huomattavasti lain vaatimukset. Itse asiassa kaikkien uusien kehityshankkeiden on täytettävä yrityksen omat korkeat laatustandardit.
05 | SARJATUOTANTO
OSASTO
Akkupakettien ja laturien tuotekehitys, esituotantokehitys ja strateginen tuotekehitys
STIHL AP 300S -akun 30 kennon yhdistämiseen käytetty uusi liitosprosessi on tuotteen erityisominaisuus. Tällä innovaatiolla STIHL korostaa jälleen kerran teknologista johtajuuttaan. Hyvästä syystä: STIHL on yksi maailman ensimmäisistä yrityksistä, joka käyttää laserhitsausprosessia sähkötyökalujen akkujen valmistuksessa – ja saattaa ne markkinakypsyyteen. Alle puolen millimetrin paksuiset kupariliitännät kiinnitetään kennonapoihin tarkkuuslaserilla. Tämän innovatiivisen prosessin onnistunut loppuun saattaminen edellytti useita testejä ja teoreettisia optimointisyklejä sekä perusteellista vaihtoa ja yhteistyötä ulkoisten kumppaneiden kanssa. Tuloksena on laserhitsausprosessi, jota käytetään nyt STIHL AP 100, 200, 300 ja 300S sekä AR 200L ja 3000L -mallien valmistukseen yrityksen omassa tuotannossa Waiblingen-Neustadtissa. Ammattilaistuotteessa STIHL AR 3000L ei ole kyse vain 30:stä, vaan 90 kennosta, jotka on kytkettävä luotettavasti mahdollisimman lyhyessä ajassa. Tämä on mahdollista vain uuden prosessin avulla.
