Fordonstillverkare har genom seklerna varit erkänt skickliga på omställning. Vare sig det handlat om teknikskiften, nya produktionslinjer eller nya krav på bränsle har de klarat anpassningen med bravur. Elektrifieringen har dock inneburit en enorm industriell omställning för branschen och tillverkarna behöver genomföra stora förändringar i sina fabriker samtidigt som hållbarhetskraven är högre än någonsin. Så hur ställer man om en bilfabrik från tillverkning av bensin- och dieselbilar till att producera elbilar?
Anna Davidsson arbetar på Volvo Cars som ansvarig för forskning och advanced engineering in manufacturing. Volvo har tagit beslut om att redan 2025 ska 50 procent av deras nytillverkade bilar vara elbilar. Fem år senare, 2030 ska samtlig produktion vara elbilar.
– För oss som jobbar med strategier för hur våra fabriker ska se ut innebar beslutet ett väldigt tydligt mål för oss att arbeta mot. Vi fick skärpa upp de mål som redan var satta och öka takten rejält. Det var viktigt att börja titta på hur en dedikerad elbilsfabrik ska se ut, säger Anna Davidsson.
Samarbetsprojekt kring framtidens elbilsfabrik
Som ett led i arbetet ställde Anna Davidsson frågan till RISE om de var intresserade av ett samarbetsprojekt med Volvo Cars för att utforska hur framtidens elbilsfabrik skulle kunna se ut. Kort därpå var de igång. Studien kom att fokusera på tre delar. Kaross, chassi och batterimontering berättar Karin Segerdahl, forskare på RISE.
– Det gick snabbt att formulera ett antal relevanta frågeställningar. Sen påbörjade vi en omfattande omvärldsbevakning med fokus på ett antal kända högvolymstillverkare i Europa, USA och Asien, berättar Karin Segerdahl.
Med batterier kommer utmaningar
I studien fann de stora variationer av hur bilfabrikers funktioner och flöden påverkas vid övergången. Spannet sträckte sig från ingen förändring alls, hela vägen till introduktion av helt nya arbetsmoment. Karosserna kan fortfarande tillverkas på ungefär samma vis som tidigare och även slutmontering av inredning och karosskomponenter blir i princip densamma. Den stora förändringen var som väntat batterierna.
Elektriska bilar kräver batterier och med det kommer ett antal stora utmaningar.
– Den stora batteribox eller låda som monteras i bilkarossen är en stor tung komponent som kräver ny transport- och hanteringsutrustning vilket innebär ny kunskap för montörer och nya säkerhetslösningar. Sen blir monteringen annorlunda med batteribox, elmotor och tillhörande komponenter, säger Magnus Widfeldt, forskare på RISE.
För Anna Davidsson och Volvo är flera av lösningarna redan implementerade då bolaget sedan länge producerar så kallade laddhybrider som har både el- och förbränningsmotorer.
– Än så länge behöver vi kunna hantera bägge koncepten i samma fabrik och har ett utvecklat processflöde för det. Vår utmaning när det är dags att skala upp är att göra de nya flödena så effektiva att de är lönsamma, säger Anna Davidsson.
Vi arbetar kontinuerligt med ökad hållbarhet i våra processer, utrustningar och återvinningsloopar
Tillverka egna batterier eller inte?
En viktig strategisk fråga i omställningen till elbilsfabriker är om man ska satsa på egen batteritillverkning eller köpa in dem från underleverantörer. Volvo har idag två fabriker för batteripackning där inköpta battericeller monteras i batteriboxar anpassade för Volvos karosser. Samtidigt rusar utvecklingen och Magnus Widfeldt nämner Tesla som ett exempel:
– Tesla utvecklar och bygger hela kedjan av egna batterier och kommer nu använda batteriet som en bärande del i fordonskonstruktionen.
Men en omställning handlar inte bara om att skifta flöden, kompetenser och material. Anna Davidsson menar att omställningen ger utrymme att ytterligare skärpa hållbarheten i produktionen. En viktig faktor givet att bolaget ska ha en klimatneutral produktion 2025.
– Vi arbetar kontinuerligt med ökad hållbarhet i våra processer, utrustningar och återvinningsloopar. En sådan fråga är till exempel hur batterier hanteras på ett hållbart sätt - allt från de ingående komponenterna och var de kommer från till specifika metaller och hur de kan återanvändas. När vi inte producerar bränslecellerna själva måste vi ha ett utökat samarbete med våra underleverantörer och ställa krav på hållbarheten i deras produktion. Vad vi ska göra själva och vad vi ska be andra göra är en typisk fråga vi funderar över, säger Anna Davidsson.
Analys gav bra resultat
Samarbetet med RISE har i stora delar handlat om omvärldsbevakning och analys och Anna Davidsson är nöjd med resultatet.
– När vi befinner oss så tidigt som vi är i den här processen vill vi självklart veta mer om ta lärdom av de val andra gör. Då blir kompetensen hos RISE forskare värdefull både för att samla in adekvat information, men också att analysera den tillsammans med oss, avslutar Anna Davidsson.
Karin Segerdahl som lett projektet från RISE sida är nöjd med resultaten och tror att det kommer dyka upp ytterligare stora frågor att söka svar på för framtidens biltillverkning.
– Vi kommer nog alltid ha behovet av att transportera oss med bilar men att ägandet kommer vara delat via bilpooler och liknande. Det kommer ställa ännu större krav på de material som bilarna tillverkas av och jag tror det kommer väldigt många nya slags material oavsett om de ska användas för chassit, karossen eller batterier. Återanvändning av material ökar också och de plaster som används i framtidens bilar kan komma från helt andra produkter. Det är en spännande bransch att bevaka, avslutar Karin Segerdahl.