Comment l’IA et la vision industrielle réduisent les coûts de fabrication des véhicules électriques

Les véhicules électriques (VE) sont là pour rester. De plus en plus de fabricants s’engagent à réduire les émissions des véhicules, à adopter la neutralité carbone et à introduire davantage de véhicules électriques dans leurs gammes.

La demande des consommateurs pour les véhicules électriques augmente également en raison des préoccupations environnementales croissantes et d’incitations gouvernementales, telles que réductions d’impôt et investissements dans la fabrication nationale. Mais la route vers l’adoption massive des véhicules électriques est longue ; moins de 1 % des 250 millions de véhicules aux États-Unis sont électriques, selon Reuters, et seulement 17 millions de voitures neuves sont vendues chaque année.

Le prix, un obstacle à la croissance

L’un des principaux freins pour les consommateurs est le prix. Les véhicules électriques peuvent avoir des coûts d’entretien et de carburant inférieurs à ceux de leurs homologues à essence, mais le coût initial d’un véhicule électrique est toujours en train d’éloigner les automobilistes, malgré des remises fiscales et d’autres incitations.

Alors que le prix moyen de transaction (ATP) des véhicules électriques est en baisse, ils sont toujours plus chers que les véhicules équipés de moteurs à combustion interne (ICE). Cette tendance pourrait se poursuivre jusqu'à 2030, selon Jim Farley, P.D.G. de Ford Motor Co. Lors d’une conférence des investisseurs en mai 2023, Farley a déclaré que les prix des véhicules électriques ne devraient pas baisser avant que les modèles de deuxième et troisième génération ne soient publiés plus tard dans la décennie.
 

Course vers des prix plus bas : prix de batterie plus bas, part de marché plus importante

Les coûts élevés des véhicules électriques entravent l’acceptation à grande échelle et limitent finalement le nombre de véhicules et de batteries sur le marché. À mesure que les pays encouragent les achats de véhicules électriques et que la concurrence s’accélère au niveau de la fabrication, les producteurs et fournisseurs de véhicules électriques seront motivés à réduire les coûts et à répercuter des prix plus bas sur les consommateurs.

Les batteries et la main-d’œuvre constituent deux centres de coûts importants pour les véhicules électriques. Selon Reuters, les batteries lithium-ion, qui peuvent représenter jusqu’à 50 % du prix d’un véhicule électrique, nécessitent des matériaux rares et coûteux, tels que le cobalt, le nickel et le lithium.  Les prix de ces métaux sont volatils et affectés par les changements de politique des principaux pays producteurs de véhicules électriques et de métaux, entre autres facteurs, selon les rapports de Forbes.  

La société de services financiers Morningstar prévoit que les prix du lithium resteront élevés jusqu’en 2030 à mesure que la demande en véhicules électriques augmente et que de nouveaux producteurs de lithium, comme pour toute opération à grande échelle, sont généralement confrontés à des retards.

Le sentiment est encore plus clair en ce qui concerne les coûts de main-d’œuvre. Farley de Ford prévoit que les véhicules électriques deviendront plus faciles à construire et équipés de batteries plus petites à l’aide de matériaux plus économique, réduisant ainsi les coûts de main-d’œuvre entre 2030 et 2035.
 

Se diriger vers des économies de coûts

Les fabricants de véhicules électriques et les fournisseurs de batteries sont obligés de réduire les coûts. Parmi les moyens les plus réalisables de réduire les coûts, on peut citer l’automatisation des inspections complexes et chronophages des batteries des véhicules électriques et des processus manuels.

La vision industrielle et l’IA sont essentielles pour l’automatisation de la fabrication, l’amélioration de l’efficacité, le contrôle qualité et la réduction des coûts. La vision industrielle utilise des caméras et des capteurs pour analyser des données visuelles, tandis que l’IA interprète ces données pour résoudre des inspections complexe et difficiles.

Faire la différence entre les défauts acceptables et authentiques

Ces technologies réduisent les coûts de batterie des véhicules électriques en réduisant les temps d’inspection, les taux de rebut et en identifiant les défauts subtils afin de préserver la qualité et l’efficacité des batteries.

L’identification des défauts est essentielle pour la sécurité et les performances des batteries des véhicules électriques. La détection des défauts est une fonction essentielle, mais de nombreux processus sont chronophages, gourmands en ressources et peu fiables. Considérer un défaut esthétique comme un défaut fonctionnel est une erreur coûteuse ; cela peut entraîner la mise au rebut de métaux et d'éléments rares et onéreux.  

Afin de minimiser le gaspillage et la reprise, Cognex utilise des algorithmes avancés et un logiciel d’analyse d’images pour séparer les défauts réels des défauts superficiels au cours de la production de batteries de VE. Grâce à la technologie Deep learning, les utilisateurs peuvent programmer un système de vision pour détecter les défauts, déterminer si un défaut se trouve dans la plage de variation acceptable et signaler les défauts inacceptables tout en tenant compte des variations telles que les surfaces réfléchissantes.

Évaluation des soudures de batterie

L’inspection des soudures des batteries des véhicules électriques est essentielle pour l’intégrité structurelle et les performances des véhicules électriques. Il est presque impossible de séparer les cosmétiques des variations fonctionnelles avec un système de vision traditionnel, car leur apparence est presque identique.  

Le logiciel Cognex localise la zone d’inspection, tandis que les capteurs 3D inspectent les bords et les coins soudés afin de s’assurer qu’ils sont entièrement scellés et exempts de défauts. Les outils de détection des défauts et de classification basés sur le Deep learning sont entraînés sur une large gamme de variations de soudures et apprennent à classer et à distinguer avec précision défauts fonctionnels et défauts esthétiques.

Inspection des surfaces de la pile, de la poche et du cylindre

Une inspection approfondie de la surface est essentielle pour éliminer les défauts, les contaminants et les anomalies qui pourraient affecter les performances des batteries. Les systèmes de vision industrielle détectent les imperfections, telles que rayures, bosses ou particules étrangères, améliorant ainsi la qualité globale des batteries des véhicules électriques.

Inspection des revêtements des électrodes

L’uniformité et la qualité des revêtements des électrodes influencent considérablement les performances de la batterie des véhicules électriques. Des solutions de vision industrielle précises inspectent les revêtements des électrodes, identifiant les incohérences ou les défauts. Cela garantit une épaisseur et une qualité de revêtement uniformes, améliorant ainsi les performances et la longévité des batteries.

Les caméras industrielles à balayage de ligne Cognex sont idéales pour les inspections de surface « web » afin de garantir que le substrat de film est uniformément recouvert de cuivre et d’aluminium.
 

La vision industrielle, prête à contribuer à rendre les véhicules électriques plus abordables

Il est essentiel pour les fabricants de véhicules électriques de tirer parti de la vision industrielle et des solutions IA pour relever les défis et améliorer l’efficacité et la qualité de la production. En adoptant ces technologies, les fabricants peuvent réduire les coûts, augmenter la productivité et accélérer l’adoption des véhicules électriques.

Pour obtenir des informations détaillées sur la mise en œuvre de la vision industrielle et de l’IA dans la fabrication de véhicules électriques, téléchargez le guide des solutions pour véhicules électriques ci-dessous.