A methodological evaluation of technologies and system configurations for disassembly of electric motor

The growing market for electric vehicles (EVs) and the electrification of various industries have increased the production of electric motors. This growth raises the need for modern remanufacturing solutions within circular economy strategies. Automated and semi-automated systems have been proposed as alternatives to labor-intensive and inconsistent manual disassembly. Using one electric motor model as an example, this work identifies the basic operations required for disassembly through manual trials. It also determines suitable technologies for each operation and assesses these technologies. Based on these operations, two disassembly systems were designed and compared: a fully automated line and a flexible job shop with human-robot collaboration. Manual disassembly was used to establish the required operations and measure the timing of each step. The corresponding technologies were selected and evaluated based on three criteria: Technical Maturity, Task Fit, and Flexibility. The assessment results highlight the six-axis robotic arm's high potential as the most suitable disassembly technology, which aligns with other researchers' findings. Two system configurations were developed and compared. The first is a fully automated line with minimal flexibility; the second is a hybrid disassembly cell. The comparison shows that, although the continuous line has a significantly shorter cycle time, it requires a very high investment and is suitable only for a limited group of similar motors. By contrast, the hybrid configuration has the advantage of high flexibility, allowing the equipment to be used for a wide range of electric motor types.

Il mercato in crescita dei veicoli elettrici (EV) e l'elettrificazione di vari settori industriali hanno determinato un aumento della produzione di motori elettrici. Questa crescita aumenta la necessità di soluzioni moderne di rigenerazione nell'ambito delle strategie di economia circolare. Sono stati proposti sistemi automatizzati e semiautomatizzati come alternative allo smontaggio manuale, laborioso e poco uniforme. Utilizzando come esempio un modello di motore elettrico, questo lavoro identifica le operazioni di base necessarie per lo smontaggio attraverso prove manuali. Determina inoltre le tecnologie adatte per ciascuna operazione e le valuta. Sulla base di queste operazioni, sono stati progettati e confrontati due sistemi di smontaggio: una linea completamente automatizzata e un'officina flessibile con collaborazione uomo-robot. Lo smontaggio manuale è stato utilizzato per stabilire le operazioni richieste e misurare i tempi di ciascuna fase. Le tecnologie corrispondenti sono state selezionate e valutate sulla base di tre criteri: maturità tecnica, adeguatezza al compito e flessibilità. I risultati della valutazione evidenziano l'elevato potenziale del braccio robotico a sei assi come tecnologia di smontaggio più adatta, in linea con i risultati di altri ricercatori. Sono state sviluppate e confrontate due configurazioni di sistema. La prima è una linea completamente automatizzata con flessibilità minima; la seconda è una cella di smontaggio ibrida. Il confronto mostra che, sebbene la linea continua abbia un tempo di ciclo significativamente più breve, richiede un investimento molto elevato ed è adatta solo per un gruppo limitato di motori simili. Al contrario, la configurazione ibrida presenta il vantaggio di un'elevata flessibilità, che consente di utilizzare l'apparecchiatura per un'ampia gamma di tipi di motori elettrici.