Brza traka za proizvodnju baterijskih ćelija

Budućnost proizvodnje baterija počinje ovdje. U istraživačkoj instituciji Fraunhofer za proizvodnju baterijskih ćelija FFB timovi razvijaju ekonomski i ekološki održive baterijske ćelije. Siemens podržava FFB inovativnim proizvodnim tehnologijama i softverom.

Kontaktirajte nas

Prva faza projekta je "FFB Prefab". Neposredno izvan Münstera, nekoliko interdisciplinarnih timova surađuje s industrijskim i projektnim partnerima kako bi istražili kako se nove tehnologije baterija mogu proizvesti u Njemačkoj učinkovitije, održivije, isplativije i najviše kvalitete.

Kao "istraživačka tvornica", FFB PreFab ne samo da spaja znanost, teoriju i praktičnu primjenu, već ih i aktivno unapređuje. Laboratoriji i proizvodne linije pomoći će optimizaciji opreme, tehnologija digitalizacije i dizajna ćelija od pilot razmjera do industrijske razmjere, kao i poboljšati proizvodne metode i procese te, na kraju, ali ne najmanje važno, obučiti hitno potrebne stručnjake.

Skalabilna proizvodnja

FFB PreFab omogućuje skalabilnu proizvodnju baterija od istraživanja do industrijske razine. Fleksibilni sustavi i digitalno planiranje omogućuju brzo testiranje i širenje novih tehnologija za učinkovito povećanje i buduće skaliranje.

Integracija podataka

Besprijekorna integracija podataka kroz sustave osigurava transparentnost i dosljednost. Povezivanjem strojeva, procesa i digitalnih alata, FFB PreFab gradi jedinstvenu bazu podataka za bolje odluke i kontinuirano poboljšanje.

Održiva proizvodnja

Sustainability je ključna u FFB PreFab-u, gdje učinkoviti procesi, optimizirano korištenje resursa i digitalna rješenja omogućuju ekološki odgovornu proizvodnju baterija uz podupiranje dugoročnih klimatskih i energetskih ciljeva.

FFB PreFab službeno su otvorili 30. travnja 2024. predstavnici Sjeverne Rajne-Vestfalije, Savezne vlade, grada Münstera, Fraunhofer-Gesellschaft i uprave Fraunhofer FFB-a (s lijeva na desno: Silke Krebs, Ina Brandes, Bettina Stark-Watzinger, Hendrik Wüst, Markus Lewe, prof. dr. Holger Hanselka, prof. dr. Achim Kampker, prof. dr. Jens Tübke i prof. dr. Simon Lux).

Oblikovanje održive transformacije

FFB PreFab ima dva cilja, koji su također važne smjernice za Siemens u njegovim korporativnim poduzetničkim aktivnostima: omogućavanje inovacija i ubrzanje digitalne transformacije za održivu budućnost. Tehnologije akumulatora i skladištenja bit će ključne za uspjeh energetske i transportne tranzicije te će dati značajan doprinos postizanju klimatskih ciljeva. Svojom stručnošću i desetljećima iskustva Siemens je sastavni dio ekosustava stvaranja lokalne vrijednosti u elektromobilnosti.

Kao projektni partner tvrtke Fraunhofer FFB, Siemens podržava objekt zasnovan na otvorenoj digitalnoj poslovnoj platformi Siemens Xcelerator softverskim i hardverskim rješenjima za automatizaciju zgrada i proizvodne sustave — a prije svega sveobuhvatnim modelom digitalizacije koji će digitalno mapirati cijelu tvornicu istraživanja, od opreme za automatizaciju i upravljanje zgradama do proizvodnih linija sa svim koracima procesa.

Skalabilna, fleksibilna proizvodna arhitektura

Duboka integracija OT (operativna tehnologija) i IT (informacijska tehnologija) bitan je preduvjet za istraživanje i optimizaciju širokog spektra tehnologija i materijala u stvarnim i industrijski orijentiranim uvjetima u FFB PreFab-u.

Ova OT i IT integracija omogućuje integriranje strojeva različitih proizvođača u fleksibilni dizajn linija i, standardizacijom automatizacije i sučelja, stvara uvjete za interoperabilnost sustava — važni kriteriji za istraživački proizvodni pogon u kojem će inovativni proizvodni scenariji poslovati kao i obično.

Solutions za industrijski internet stvari

Prostor za inovacije: FFB PreFab sadrži kompletan pogon za proizvodnju baterijskih ćelija za proizvodnju vrećica i prizmatičnih ćelija za istraživačke svrhe u industrijskim razmjerima.

Implementacijom sustava izvršenja proizvodnje (MES) i IIoT (Industrial Internet of Things) platforme, Fraunhofer FFB je u stanju planirati, kontrolirati, optimizirati i fleksibilno skalirati proizvodne procese. Uz platformu za upravljanje zgradama Desigo CC Siemens će automatizirati, između ostalog, cijelu zgradu FFB PreFab, uključujući prostorije za čišćenje i sušenje, koje pokrivaju oko 1.000 četvornih metara. Najsuvremeniji sustav izvođenja proizvodnje (MES) i fleksibilan sustav upravljanja proizvodnjom spojit će različite procese i podatke i učiniti ih dostupnim timovima.

Sustav upravljanja proizvodnjom baterija, temeljen na SIMATIC WinCC OA, platforma je industrijskog interneta stvari (IIoT) koja prikuplja podatke s razine stroja i procesa i čini ih dostupnima sustavima više razine kao što su MES i IT aplikacije. Podaci o narudžbi obrađuju se u Siemens Opcenter Execution MES i prenose na strojeve putem IIoT sloja. Podaci strojeva i sustava umreženi su putem standardiziranog informacijskog modela tako da su sve informacije dostupne duž cijelog lanca vrijednosti. Slučajevi upotrebe i knjižnice specifične za baterije osiguravaju učinkovit i standardiziran inženjering funkcija.

Tehnologija baterija ključna je tehnologija budućnosti. S FFB PreFabom kao otvorenom tvornicom baterijskih ćelija za istraživanje i razvoj, dajemo važan doprinos unapređenju proizvodnje baterijskih ćelija u Njemačkoj. Na taj način ne rješavamo samo potražnju međunarodnog tržišta, već i pomažemo uspješnom uspostavljanju Njemačke i Europe kao vodećeg međunarodnog tehnološkog središta dugoročno.

Prof. dr. Simon Lux, Izvršni direktor, Fraunhofer FFB

Od FFB PreFab-a do FFB Fab-a

Prema Markusu Birkhanu, voditelju vertikalne baterije u Siemens AG, rezultat neće biti ništa manje od revolucije u proizvodnji baterijskih ćelija. "Zajedno s Fraunhofer FFB-om želimo podići industriju baterija u Njemačkoj na višu razinu." Time stručnjak podrazumijeva kapacitet koji se može brzo proširiti, optimalnu kvalitetu proizvodnje i smanjenje odbacivanja zahvaljujući transparentnim procesima i mogućnosti brzog povećanja novih ili alternativnih tehnologija akumulatora.
FFB PreFab važan je korak prema izgradnji FFB Fab-a, koji će stvoriti 20.000 četvornih metara dodatnog proizvodnog i istraživačkog prostora i omogućiti industrijski orijentirano istraživanje i razvoj proizvodnje u rasponu gigavata sa sistemskom tehnologijom u velikim industrijskim razmjerima. Münster će tako konačno postati europski "Battery City".

Projektno partnerstvo za integriranu proizvodnju baterija

Fraunhofer FFB i Siemens napreduju standardizaciju i integraciju procesa i sustava u FFB PreFab-u u drugim projektima. Projektni partneri na taj način razjašnjavaju važna pitanja u istraživanju i razvoju, ali i u proizvodnji baterijskih ćelija, kao što su, kako se podaci, sučelja i interakcija u proizvodnji baterijskih ćelija mogu standardizirati? Koje su prednosti rubnih tehnologija za kontrolu procesa i kvalitete? Kako će izgledati fleksibilna, skalabilna i sigurna platforma za razmjenu podataka za tehničku implementaciju sveobuhvatne strategije digitalizacije za učinkovito i održivo korištenje podataka o baterijama? I posljednje, ali ne najmanje važno: Kako se digitalni blizanci proizvoda, sustava i zgrade mogu kombinirati kako bi se stvorila sveobuhvatna digitalna slika cijele tvornice?

FFB PreFab sadrži laboratorije i kompletan pogon za proizvodnju baterijskih ćelija s inovativnom europskom strojnom tehnologijom na oko 6.450 četvornih metara istraživačkog prostora.

Modeli temeljeni na podacima i optimizacije u modernoj proizvodnji dobri su samo koliko i temeljna kvaliteta podataka. Potrebna je učinkovita integracija IT i OT sustava kako bi se osigurala visoka kvaliteta podataka u proizvodnji baterija. Dosljedni standardi proizvodnje baterija pojednostavljuju ovaj proces integracije i ključni su za povećanje razine gigafactory.

Arno Schmetz, Voditelj grupe, prikupljanje i agregiranje podataka, Fraunhofer FFB

Stručnost za sutrašnju proizvodnju baterijskih ćelija

Siemens podržava projekt Fraunhofer FFB s ovim rješenjima i sustavima, između ostalog:

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

Planiranje tvornica i procesa

Simulacija je ključni element strategije digitalizacije FFB Prefab, koja povezuje planiranje, razvoj i proizvodnju. Digitalni tvornički, linijski i logistički modeli omogućuju ranu provjeru valjanosti, optimizaciju i smanjenje rizika, podržavajući fleksibilnu, učinkovitu i skalabilnu proizvodnju baterijskih ćelija.

Opcenter-Siemens-SI-Sastanak za proizvodnju baterija-izazova-

Sustav izvođenja proizvodnje

Upravljanje proizvodnim operacijama povezuje planiranje, inženjering i proizvodnju u stvarnom vremenu. Kao jezgra FFB PreFab digitalnog ekosustava, omogućuje transparentne operacije zasnovane na podacima, kontinuiranu optimizaciju i skalabilnu, visokokvalitetnu proizvodnju baterijskih ćelija.

IIoT platforma

Nadzorna kontrola i prikupljanje podataka pružaju jedinstvenu platformu za praćenje, vizualizaciju i kontrolu u stvarnom vremenu u cijelom FFB PreFab-u. Osigurava transparentne operacije, besprijekoran protok podataka i pouzdano donošenje odluka, podržavajući učinkovitu i skalabilnu proizvodnju baterijskih ćelija.

Desigo CC

U tvrtki Fraunhofer FFB, Siemens koristi Desigo CC za automatizaciju i upravljanje cijelim PreFab objektom, uključujući čiste i suhe prostorije. Platforma integrira građevinske sustave, osigurava operativnu transparentnost i podržava učinkovitu, skalabilnu i održivu proizvodnju baterijskih ćelija.

Digital Infrastructure

Siemens pomaže Fraunhofer FFB-u u izgradnji tvornice baterija budućnosti integrirajući digitalno planiranje, automatizaciju, upravljanje zgradama i proizvodne sustave. Ova povezana infrastruktura poboljšava učinkovitost, održivost i skalabilnost proizvodnje baterijskih ćelija.