Batteriefertigung
Batterien gelten heutzutage als Schlüsseltechnologie im Bereich der E-Mobilität. Die Batterie versorgt nicht nur den Elektromotor, sondern auch andere elektrische Systeme in BEVs, mit Energie. Auch die Wasserstoff-Brennstoffzelle stellt eine alternative Antriebstechnologie in der Elektromobilität dar. Die verschiedenen Batterietypen, wie z.B. die Lithium-Ionen-Batteriezelle, müssen effizient produziert werden, um der kontinuierlich wachsenden Nachfrage gerecht zu werden. Die Implementierung einer intelligenten Lösung zur Produktionssteuerung, wie der iTAC.MOM.Suite, ist daher unumgänglich, um end-to-end die Produktionsabläufe in Batteriefertigungen zu optimieren.
Die Hersteller von Batterien, z.B. Lithium-Ionen-Batteriezellen, stehen vor der Herausforderung ihre Fertigungen auf erhöhte Produktionskapazitäten umzustellen, um den aktuellen Entwicklungen im Bereich der E-Mobilität standzuhalten und den Trend Richtung Wasserstoff als Antriebsart zu verfolgen. Einige Hersteller arbeiten aktuell häufig noch mit Insellösungen in der IT-Produktionssteuerung, die auf einzelne Prozesse fokussiert sind, jedoch keine ganzheitliche Lösung für sowohl vorgelagerte als auch nachgelagerte Prozesse darstellen.
Um den Anforderungen im Markt gerecht zu werden und die wichtigsten Kriterien einer Batterie (Reichweite, Aufladegeschwindigkeit, Zuverlässigkeit, Lebensdauer) zu erfüllen, stellt die Implementierung einer intelligenten IT-Lösung, wie der iTAC.MOM.Suite einen Schlüsselfaktor zur Optimierung des Herstellungsprozesses dar. Der gesamte Produktionsprozess wird somit in einer Lösung dargestellt, was bedeutet, dass einzelne Prozessschritte der Li-Ion Batterien wie Elektrodenfertigung, Zell-Assemblierung und Zell-Finishing und zusätzliche Prozessflüsse, die über einzelne Bereiche hinausgehen, mit abgedeckt werden.
iTAC.MOM.Suite in Batteriefertigungen
Im Fertigungsprozess von Batteriezellen ist eine durchgängige Qualitätsanalyse und Traceability enorm wichtig, um Fehler im Produktionsprozess vorzubeugen. Das Manufacturing-Reporting der iTAC.MOM.Suite, wie der iTAC.BI.Service und Quality Management, stellen Analyse- und Reportingmöglichkeiten für alle produktbezogenen Qualitätsdaten bereit. Somit wird die Qualität der Elektroden im gesamten Prozess bewertet und analysiert. Fehler, wie z.B. Löcher, die im Produktionsprozess des Beschichtens (Coating) entstehen können, werden dokumentiert, können rückverfolgt werden und somit in späteren Prozessschritten aussortiert werden. Als end-to-end Lösung unterstützt die iTAC.MOM.Suite die Produktionssteuerung inklusive aller Produktionsprozesse von der Elektrodenfertigung, über Zell-Assemblierung bis hin zum Zell-Finishing. Neben der Lithium-Ionen-Batteriezelle (mit den dominierenden Zellformaten zylindrisch, prismatisch und Pouch) können auch Produktionsprozesse weiterer Zellarten in der MES/MOM-Lösung abgebildet werden. Zudem wird die Lösung für den Herstellungsprozess von Wasserstoff-Brennstoffzellen ebenfalls verwendet.
Chancen für Batteriefertigungen mit Manufacturing Analytics
Im gesamten Herstellungsprozess von Batterien sind die Produzenten auf fortlaufende Kontrollen und Qualitätsprüfungen angewiesen. Dabei werden Daten erfasst und bewertet und auf Fehler geprüft. Um Veränderungen und Anomalien in den Prozessen frühzeitig zu erkennen und Fehler zu vermeiden, nutzt die iTAC.MOM.Suite entsprechende Analytics-Tools wie die iTAC.IIoT.Edge.
Die All-in-One-Lösung nutzt mathematische Algorithmen, um aus den gesammelten Daten die relevanten Informationen zu ziehen, sodass Vorhersagen über Prozesse und deren Veränderungen abgeleitet werden können. Der Fertigungsprozess von Batteriezellen wird somit in Echtzeit gesteuert, um sofort auf Störungen in der Fertigungslinie zu reagieren. Mit der richtigen Datenerfassung, Datenanalyse und Tools für Predictive Quality können Herausforderungen, die mit einer erhöhten Produktionskapazität in Batteriefertigungen einhergehen, gezielt bewältigt werden. Dadurch wird ein Fokus auf maximalen Output bei gleichzeitig maximaler Qualität gesetzt.
Highlights & Vorteile
Optimierte Planung der Produktion (APS) auf Basis tatsächlicher und begrenzter Kapazitäten
Prozesssteuerung und Abbildung des gesamten Produktionsprozesses in einer Lösung (End-to-end)
Durchgängige Traceability aller Produktionsschritte
Einhaltung von Qualitäts- und Leistungsmerkmalen
Transparenz in der Produktion sowohl mit Business Intelligence als auch mit real-time Dashboarding
Vollständige Einhaltung aller Normen und Anforderungen (Production Compliance)
Erschließen von Optimierungspotentialen in der Steigerung der Produktivität durch optimierte Produktionsprozesse
Anwendung von Data-Analytics-Tools für das vorausschauende Steuern der Produktionsabläufe
Performance Management
