Бърза лента за производство на батерии

Бъдещето на производството на батерии започва тук. В изследователската институция Fraunhofer за производство на батерии FFB екипи разработват икономически и екологично устойчиви батерии. Siemens поддържа FFB с иновативни производствени технологии и софтуер.

Свържете се с нас

Първата фаза на проекта е „FFB Prefab“. Точно извън Мюнстер няколко интердисциплинарни екипа работят с партньори от индустрията и проектите, за да изследват как новите технологии за батерии могат да бъдат произведени в Германия по-ефективно, устойчиво, рентабилно и с най-високо качество.

Като „изследователска фабрика“ FFB PreFab не само обединява науката, теорията и практическото приложение, но и активно ги развива. Лабораториите и производствените линии ще помогнат за оптимизиране на оборудването, технологиите за дигитализация и проектирането на клетки от пилотен мащаб до индустриален мащаб, както и за подобряване на производствените методи и процеси и не на последно място, ще обучат спешно необходими специалисти.

Мащабируемо производство

FFB PreFab позволява мащабируемо производство на батерии от изследвания до индустриално ниво. Гъвкавите системи и цифровото планиране позволяват бързо тестване и разширяване на нови технологии за ефективно увеличаване и бъдещо мащабиране.

Интеграция на данни

Безпроблемната интеграция на данни между системите гарантира прозрачност и последователност. Чрез свързване на машини, процеси и цифрови инструменти FFB PreFab изгражда унифицирана база данни за по-добри решения и непрекъснато усъвършенстване.

Устойчиво производство

Устойчивостта е от основно значение за FFB PreFab, където ефективните процеси, оптимизираното използване на ресурсите и цифровите решения позволяват екологично отговорно производство на батерии, като същевременно подкрепят дългосрочните климатични и енергийни цели.

FFB PreFab беше официално открит на 30 април 2024 г. от представители на Северен Рейн-Вестфалия, федералното правителство, град Мюнстер, Фраунхофер-Геселшхафт и ръководството на Fraunhofer FFB (отляво надясно: Силке Кребс, Ина Брандес, Бетина Старк-Уотцингер, Хендрик Вюст, Маркус Леве, проф. д-р. Холгер Ханселка, проф. д-р Ахим Кампкер, проф. д-р Йенс Тюбке и проф. д-р Саймън Лукс).

Формиране на устойчива трансформация

FFB PreFab има две цели, които също са важни насоки за Siemens в корпоративните му предприемачески дейности: осигуряване на иновации и ускоряване на цифровата трансформация за устойчиво бъдеще. Технологиите за батерии и съхранение ще бъдат от решаващо значение за успеха на прехода в областта на енергетиката и транспорта и ще допринесат значително за постигането на целите в областта на климата. Със своя опит и десетилетия опит, Siemens е неразделна част от екосистемата за създаване на местна стойност в електромобилността.

Като партньор по проекта на Fraunhofer FFB, Siemens подкрепя съоръжението, базирано на отворената дигитална бизнес платформа Siemens Xcelerator, със софтуерни и хардуерни решения за сградна автоматизация и производствени системи — и най-вече цялостен модел за дигитализация, който цифрово ще картографира цялата изследователска фабрика, от оборудването за автоматизация и управление на сградите до производствените линии с всички етапи на процеса.

Мащабируема, гъвкава производствена архитектура

Дълбоката интеграция на OT (оперативна технология) и ИТ (информационни технологии) е основна предпоставка за изследване и оптимизиране на голямо разнообразие от технологии и материали при реални и ориентирани към индустрията условия в FFB PreFab.

Тази OT и ИТ интеграция позволява машини от различни производители да бъдат интегрирани в гъвкав дизайн на линиите и чрез стандартизацията на автоматизацията и интерфейсите създава условия за оперативна съвместимост на системите — важни критерии за изследователско производствено съоръжение, в което иновативните производствени сценарии ще се извършват както обикновено.

Solutions за индустриалния интернет на нещата

Пространство за иновации: FFB PreFab разполага с цялостно съоръжение за производство на акумулаторни клетки за производство на торбички и призматични клетки за изследователски цели в промишлен мащаб.

Чрез внедряването на системата за изпълнение на производството (MES) и платформата IIoT (Industrial Internet of Things), Fraunhofer FFB е в състояние да планира, контролира, оптимизира и гъвкаво мащабира производствените процеси. С платформата за управление на сградите Desigo CC Siemens ще автоматизира, наред с други неща, цялата сграда на FFB Prefab, включително помещенията за чистене и сушилня, които покриват около 1000 квадратни метра. Съвременната система за изпълнение на производството (МОС) и гъвкава система за управление на производството ще обединят различните процеси и данни и ще ги направят достъпни за екипите.

Системата за управление на производството на батерии, базирана на SIMATIC WinCC OA, е платформа за индустриален интернет на нещата (IIoT), която събира данни от нивото на машината и процеса и ги прави достъпни за системи от по-високо ниво като MES и ИТ приложения. Информацията за поръчката се обработва в Siemens Opcenter Execution MES и се прехвърля към машините чрез слоя IIoT. Данните от машините и системите са свързани в мрежа чрез стандартизиран информационен модел, така че цялата информация да е достъпна по цялата верига на стойността. Специфичните за батерията случаи на употреба и библиотеки осигуряват ефективно и стандартизирано инженерство на функциите.

Технологията на батериите е ключова технология на бъдещето. С FFB PreFab като отворена фабрика за акумулаторни клетки за изследвания и разработки, ние допринасяме важен принос за напредъка на производството на акумулаторни клетки в Германия. По този начин ние не само се справяме с търсенето на международния пазар, но и помагаме за успешното утвърждаване на Германия и Европа като водещ международен технологичен център в дългосрочен план.

Проф. д-р Саймън Лукс, Управляващ директор, Фраунхофер ФФБ

От сглобяемия FFB до FFB Fab

Според Маркус Бирхан, ръководител на вертикалната батерия в Siemens AG, резултатът няма да бъде нищо по-малко от революция в производството на батерии. „Заедно с Fraunhofer FFB искаме да изведем индустрията за батерии в Германия на следващото ниво.“ Чрез това експертът означава капацитет, който може да бъде бързо разширен, оптимално качество на производството и намаляване на отхвърлянията благодарение на прозрачните процеси и възможността за бързо мащабиране на нови или алтернативни технологии за батерии.
FFB PreFab е важна стъпка към изграждането на FFB Fab, което ще създаде 20 000 квадратни метра допълнително производствено и изследователско пространство и ще даде възможност за индустриално ориентирани производствени изследвания и развитие в гамата гигават със системна технология в голям промишлен мащаб. По този начин Мюнстер най-накрая ще се превърне в „град на батериите“ в Европа.

Партньорство по проект за интегрирано производство на батерии

Fraunhofer FFB и Siemens движат напред по стандартизацията и интегрирането на процеси и системи в FFB PreFab в други проекти. По този начин партньорите по проекта изясняват важни въпроси в научноизследователската и развойната дейност, но също и в производството на акумулаторни клетки, като например как могат да бъдат стандартизирани данните, интерфейсите и взаимодействието в производството на батерии? Какви са предимствата на крайните технологии за контрол на процесите и качеството? Как ще изглежда гъвкава, мащабируема и сигурна платформа за обмен на данни за техническо изпълнение на цялостна стратегия за дигитализация за ефективно и устойчиво използване на данните от батериите? И не на последно място: Как цифровите близнаци на продукта, системите и сградата могат да бъдат комбинирани, за да създадат цялостен цифров образ на цялата фабрика?

FFB PreFab разполага с лаборатории и цялостно съоръжение за производство на батерии с иновативна европейска машинна технология на около 6450 квадратни метра изследователско пространство.

Базираните на данни модели и оптимизации в съвременното производство са толкова добри, колкото и основното качество на данните. Необходима е ефективна интеграция на ИТ и OT системи, за да се гарантира високо качество на данните при производството на батерии. Последователните стандарти за производство на батерии опростяват този процес на интеграция и са от съществено значение за мащабирането до гигафабрично ниво.

Арно Шмец, Лидер на групата, събиране и агрегиране на данни, Фраунхофер ФФБ

Експертиза за утрешното производство на батерии

Siemens подкрепя проекта Fraunhofer FFB с тези решения и системи, наред с други:

tecnomatix-plant-simulation-professional-mhero-1280x720.jpg

Планиране на фабриката и процесите

Симулацията е ключов елемент от стратегията за дигитализация на FFB PreFab, свързваща планирането, разработването и производството. Цифровите фабрични, линейни и логистични модели позволяват ранно валидиране, оптимизация и намаляване на риска, подпомагайки гъвкаво, ефективно и мащабируемо производство на батерии.

Среща на Opcenter-Siemens-SI-Производство на батерии

Система за изпълнение на производството

Управлението на производствените операции свързва планирането, инженеринга и производството в реално време. Като ядро на цифровата ecosystem FFB PreFab, тя позволява прозрачни, базирани на данни операции, непрекъсната оптимизация и мащабируемо, висококачествено производство на батерии.

IIoT платформа

Надзорният контрол и събирането на данни осигуряват унифицирана платформа за мониторинг, визуализация и контрол в реално време в FFB PreFab. Той осигурява прозрачни операции, безпроблемен поток от данни и надеждно вземане на решения, подпомагайки ефективно и мащабируемо производство на батерии.

Desigo CC

В Fraunhofer FFB Siemens използва Desigo CC за автоматизиране и управление на цялото сглобяемо съоръжение, включително чисти и сухи помещения. Платформата интегрира строителни системи, осигурява оперативна прозрачност и поддържа ефективно, мащабируемо и устойчиво производство на батерии.

Digital Infrastructure

Siemens помага на Fraunhofer FFB да изгради фабриката за батерии на бъдещето чрез интегриране на цифрово планиране, автоматизация, управление на сгради и производствени системи. Тази свързана инфраструктура подобрява ефективността, устойчивостта и мащабируемостта на производството на батерии.