Die weltweite Produktionskapazität für Batterien für Elektrofahrzeuge (Battery Electric Vehicle, BEV) muss sich zwischen 2020 und 2025 mehr als verdreifachen, um den geschätzten weltweiten Bedarf decken zu können.
Wenn Sie eine der zahlreichen Megafabriken oder „Gigafactorys“ für Batterien für Elektrofahrzeuge betreiben oder gerade eine der mehr als 100 geplanten neuen Gigafactorys in Betrieb nehmen, sind Sie vielleicht zuversichtlich, dass dieses Ziel erreicht wird.
Bedenken Sie jedoch, dass für die Bereitstellung der Energie, die BEVs in den kommenden Jahrzehnten benötigen, mehr erforderlich ist als Technologien und die Umstrukturierung herkömmlicher Produktionsverfahren. Wir müssen Produktionsprozesse neu denken, um Geschwindigkeit, Flexibilität und Durchsatz zu maximieren.
In jeder Gigafactory sollten zwei Dinge berücksichtigt werden:
1. Intelligente Fördersysteme
Die wachsende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und die Umrüstung auf neue Batterietechnologie ist nur mit leistungsstarken und flexiblen Maschinen möglich.
Herkömmliche Fördersysteme bremsen Sie hingegen aus. Herkömmliche Systeme basieren auf Achssteuerungstechnologien mit mechanischen Komponenten wie Kettenlaufwerken, Riemen und Getrieben. Daher sind sie nur begrenzt flexibel und relativ langsam. Beschleunigungs- und Abbremsgeschwindigkeiten entsprechen möglicherweise nicht den Anforderungen Ihrer Gigafactory.
Eine bessere Alternative stellt ein Achssteuerungssystem mit flexiblem Transportsystem (Independent Cart Technology, ICT) dar. Vorteile im Vergleich mit einem herkömmlichen Fördersystem:
- Schaffung schnellerer, flexiblerer Produktionsstraßen für Batterien dank der unabhängigen, programmierbaren Mover
- Deutliche Reduzierung der Umrüstzeiten anhand einfacher Softwareprofile, die Produktänderungen per Tastendruck ermöglichen
- Verringerung von Ausfallzeiten, da weniger bewegliche Teile vorhanden sind
Eagle Technologies konnte mit dieser Technologie den Durchsatz von BEV-Batterien in einer selbst entworfenen Montagemaschine für Batteriepackungen maximieren.
Die Maschine kann einzelne Zellen sortieren und komplette Batteriemodule und -packungen montieren, wobei auch die erforderlichen Prüfungen durchgeführt werden. Die Maschine verfügt über lineare Servomotoren, die Lasten bei hohen Geschwindigkeiten in exakt der richtigen Richtung positionieren. Die Umrüstung erfolgt durch Auswahl des gewünschten Modus in der Bedienerschnittstelle.
2. Digital Thread
Was bedeutet Digital Thread? Es handelt sich dabei um einen kontinuierlichen Informationsfluss. Aus den gewonnenen Erkenntnissen werden Handlungsanweisungen abgeleitet und zuvor separate Unternehmensfunktionen werden miteinander verknüpft sowie deren Zusammenarbeit optimiert.
Ein Digital Thread sorgt dafür, dass das gesamte Unternehmen stets über aktuelle Daten verfügt und handlungsfähig bleibt.
MES-Software ermöglicht beispielsweise die Integration von Steuerungs- und Unternehmenssystemen, um Aufträge unternehmensweit auszuführen und zu verfolgen. Außerdem stehen Kontextinformationen zur Verfügung, die Sie für die Ableitung von aussagekräftigen Informationen aus Produktionsdaten benötigen.
MES-Lösungen sind skalierbar und bereits in kleinem Rahmen für spezifische Anforderungen erhältlich.
Möchten Sie weniger Abweichungen in der Produktion? Eine hochwertige MES-Lösung kann verfolgen, ob eine Maschine oder ein Bediener festgelegte Prozessgrenzen überschreitet und entsprechende Warnungen ausgeben. Mit einer Track-and-Trace-Anwendung wird eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Batterien über den gesamten Herstellungsprozess gewährleistet und sichergestellt, dass die Batterien sicher für den Gebrauch sind.
Die Anwendungen können zu einer unternehmensweiten MES-Software ausgebaut werden, die eine „Single Source of Truth“ für Ihren gesamten Betrieb bereitstellt.
Andere Innovationen erleichtern die Gewinnung von Erkenntnissen aus dem Digital Thread. „Intelligente Objekte“ in der Steuerungsautomatisierung erfassen beispielsweise OT-Zusammenhänge im gesamten Digital Thread. Die kontextbezogenen Daten werden in ein konfigurierbares Informationsmodell implementiert, das von vorgelagerten IT-Anwendungen genutzt werden kann, um qualitative Einblicke in die industrielle Leistung zu erhalten.
Vorausdenken
Der schnell wachsende EV-Markt erfordert hocheffiziente, flexible und datengestützte Gigafactorys, die mit hoher Geschwindigkeit BEV-Batterien in hohen Stückzahlen und in gleichbleibend hoher Qualität produzieren können. Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie Ihre Produktion von Batterien für Elektrofahrzeuge optimieren.
Veröffentlicht 13. April 2021
