Bandă rapidă pentru producția de celule de baterii

Viitorul producției de baterii începe aici. La Institutul de Cercetare Fraunhofer pentru Producția Celulelor de Baterie FFB, echipele dezvoltă celule de baterii durabile din punct de vedere economic și ecologic. Siemens sprijină FFB cu tehnologii inovatoare de producție și software.

Contactați-ne

Prima fază a proiectului este „FFB PreFab”. Chiar în afara orașului Münster, mai multe echipe interdisciplinare lucrează cu parteneri din industrie și de proiect pentru a cerceta modul în care noile tehnologii ale bateriilor pot fi produse în Germania mai eficient, durabil, rentabil și la cea mai înaltă calitate.

Ca o „fabrică de cercetare”, FFB PreFab nu numai că reunește știința, teoria și aplicarea practică, ci și le avansează în mod activ. Laboratoarele și liniile de producție vor contribui la optimizarea echipamentelor, tehnologiilor de digitalizare și a proiectelor de celule de la scară pilot la scară industrială, precum și la îmbunătățirea metodelor și proceselor de fabricație și, nu în ultimul rând, la formarea specialiștilor necesari de urgență.

Producție scalabilă

FFB PreFab permite producția scalabilă de baterii de la cercetare la nivel industrial. Sistemele flexibile și planificarea digitală permit testarea rapidă și extinderea noilor tehnologii pentru creșterea eficientă și scalarea viitoare.

Integrarea datelor

Integrarea perfectă a datelor între sisteme asigură transparență și consecvență. Prin conectarea mașinilor, proceselor și instrumentelor digitale, FFB PreFab construiește o bază de date unificată pentru decizii mai bune și îmbunătățire continuă.

Producție durabilă

Sustainability este esențială pentru FFB PreFab, unde procesele eficiente, utilizarea optimizată a resurselor și soluțiile digitale permit producția de baterii responsabile din punct de vedere ecologic, susținând în același timp obiectivele climatice și energetice pe termen lung.

FFB PreFAB a fost deschis oficial la 30 aprilie 2024 de către reprezentanți din Renania de Nord-Westfalia, guvernul federal, orașul Münster, Fraunhofer-Gesellschaft și conducerea Fraunhofer FFB (de la stânga la dreapta: Silke Krebs, Ina Brandes, Bettina Stark-Watzinger, Hendrik Wüst, Markus Lewe, Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka, Prof. Dr. Achim Kampker, Prof. Dr. Jens Tübke și Prof. Dr. Simon Lux).

Construirea transformării durabile

FFB PreFab are două obiective, care sunt, de asemenea, linii directoare importante pentru Siemens în activitățile sale antreprenoriale corporative: facilitarea inovării și accelerarea transformării digitale pentru un viitor durabil. Tehnologiile de baterii și de stocare vor fi esențiale pentru succesul tranziției energetice și transporturi și vor aduce o contribuție semnificativă la atingerea obiectivelor climatice. Cu expertiza sa și decenii de experiență, Siemens este o parte integrantă a ecosistemului de creare a valorii locale în domeniul electromobilității.

În calitate de partener de proiect al Fraunhofer FFB, Siemens sprijină facilitatea, bazată pe platforma digitală deschisă de afaceri Siemens Xcelerator, cu soluții software și hardware pentru automatizarea clădirilor și sistemele de producție - și, mai presus de toate, un model cuprinzător de digitalizare care va cartografia digital întreaga fabrică de cercetare, de la echipamentele de automatizare și control al clădirilor până la liniile de producție cu toate etapele procesului.

Arhitectură de producție scalabilă și flexibilă

Integrarea profundă a OT (tehnologie operațională) și IT (tehnologia informației) este o condiție esențială pentru investigarea și optimizarea unei largi varietăți de tehnologii și materiale în condiții reale și orientate către industrie în FFB PreFab.

Această integrare OT și IT permite integrarea mașinilor de la diferiți producători într-un design flexibil al liniei și, prin standardizarea automatizării și a interfețelor, creează condițiile pentru interoperabilitatea sistemelor - criterii importante pentru o unitate de producție de cercetare în care scenariile de producție inovatoare vor fi business as usual.

Solutions pentru Internetul Industrial al Lucrurilor

Spațiu pentru inovație: FFB PreFab găzduiește o unitate completă de producție a celulelor de baterii pentru producția de celule de pungă și celule prismatice în scopuri de cercetare la scară industrială.

Prin implementarea sistemului de execuție a producției (MES) și a platformei IIoT (Industrial Internet of Things), Fraunhofer FFB este capabil să planifice, să controleze, să optimizeze și să scaleze flexibil procesele de producție. Cu platforma de management al clădirilor Desigo CC Siemens va automatiza, printre altele, întreaga clădire FFB PreFab, inclusiv camerele curate și uscătoare, care acoperă aproximativ 1.000 de metri pătrați. Un sistem de execuție a producției de ultimă generație (MES) și un sistem flexibil de management al producției vor reuni diferitele procese și date și le vor pune la dispoziția echipelor.

Sistemul de management al producției de management al producției pentru baterii, bazat pe SIMATIC WinCC OA, este o platformă Industrial Internet of Things (IIoT) care colectează date de la nivel de mașină și proces și le pune la dispoziție sistemelor de nivel superior, cum ar fi aplicațiile MES și IT. Informațiile despre comandă sunt procesate în Siemens Opcenter Execution MES și transferate către mașini prin stratul IIoT. Datele de la mașini și sisteme sunt conectate în rețea printr-un model informațional standardizat, astfel încât toate informațiile să fie disponibile de-a lungul întregului lanț valoric. Cazurile de utilizare specifice bateriei și bibliotecile asigură ingineria eficientă și standardizată a funcțiilor.

Tehnologia bateriilor este o tehnologie cheie a viitorului. Cu FFB PreFab ca fabrică deschisă de celule de baterii pentru cercetare și dezvoltare, aducem o contribuție importantă la avansarea producției de celule de baterii în Germania. În acest fel, nu numai că abordăm cererea pieței internaționale, ci contribuim și la stabilirea cu succes a Germaniei și a Europei ca un hub tehnologic internațional de vârf pe termen lung.

Prof. Dr. Simon Lux, Director general, Fraunhofer FFB

De la FFB PreFab la FFB Fab

Potrivit lui Markus Birkhan, șeful bateriei verticale la Siemens AG, rezultatul va fi nimic mai puțin decât o revoluție în producția de celule de baterii. „Împreună cu Fraunhofer FFB, dorim să ducem industria bateriilor din Germania la următorul nivel.” Prin aceasta, expertul înseamnă capacitate care poate fi extinsă rapid, o calitate optimă a producției și o reducere a respingerilor datorită proceselor transparente și capacității de a extinde rapid tehnologiile noi sau alternative ale bateriilor.
FFB PreFab este un pas important către construcția FFB Fab, care va crea 20.000 de metri pătrați de spațiu suplimentar de producție și cercetare și va permite cercetarea și dezvoltarea producției orientate spre industrie în gama gigawați cu tehnologie de sistem la scară industrială mare. Münster va deveni astfel în cele din urmă „Orașul bateriilor” al Europei.

Parteneriat de proiect pentru producția integrată de baterii

Fraunhofer FFB și Siemens promovează standardizarea și integrarea proceselor și sistemelor din FFB PreFab în alte proiecte. Partenerii proiectului clarifică astfel întrebări importante în cercetare și dezvoltare, dar și în producția de celule de baterii, cum ar fi, cum pot fi standardizate datele, interfețele și interacțiunea în producția de celule de baterii? Care sunt avantajele tehnologiilor de vârf pentru controlul procesului și al calității? Cum va arăta o platformă de schimb de date flexibilă, scalabilă și sigură pentru implementarea tehnică a unei strategii cuprinzătoare de digitalizare pentru utilizarea eficientă și durabilă a datelor din baterii? Și nu în ultimul rând: Cum pot fi combinați gemenii digitali ai produsului, sistemelor și clădirii pentru a crea o imagine digitală cuprinzătoare a întregii fabrici?

FFB PreFab găzduiește laboratoare și o unitate completă de producție a celulelor de baterii cu tehnologie inovatoare europeană a mașinilor pe aproximativ 6.450 de metri pătrați de spațiu de cercetare.

Modelele bazate pe date și optimizările în producția modernă sunt la fel de bune ca calitatea datelor subiacente. Integrarea eficientă a sistemelor IT și OT este necesară pentru a asigura o calitate ridicată a datelor în producția de baterii. Standardele consistente de producție a bateriilor simplifică acest proces de integrare și sunt esențiale pentru extinderea până la nivelul gigafactory.

Arno Schmetz, Lider de grup, Achiziție și agregare de date, Fraunhofer FFB

Expertiză pentru producția de celule de baterii de mâine

Siemens sprijină proiectul Fraunhofer FFB cu aceste soluții și sisteme, printre altele:

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

Planificarea fabricii și a proceselor

Simularea este un element cheie al strategiei de digitalizare FFB PreFab, conectând planificarea, dezvoltarea și producția. Modelele digitale de fabrică, linie și logistică permit validarea timpurie, optimizarea și reducerea riscurilor, susținând producția flexibilă, eficientă și scalabilă a celulelor de baterii.

Opcenter-Siemens-SI-Baterie-Producție-Provocari-Întâlnire

Sistem de execuție de fabricație

Managementul operațiunilor de fabricație conectează planificarea, ingineria și producția în timp real. Ca nucleu al ecosistemului digital FFB PreFab, acesta permite operațiuni transparente, bazate pe date, optimizare continuă și producție scalabilă, de înaltă calitate a celulelor de baterii.

Platforma IIoT

Controlul de supraveghere și achiziția de date oferă o platformă unificată pentru monitorizarea, vizualizarea și controlul în timp real în FFB PreFab. Acesta asigură operațiuni transparente, flux de date fără probleme și luarea deciziilor fiabile, susținând producția eficientă și scalabilă a celulelor de baterii.

Desigo CC

La Fraunhofer FFB, Siemens utilizează Desigo CC pentru automatizarea și gestionarea întregii instalații PreFab, inclusiv a camerelor curate și uscate. Platforma integrează sisteme de construcție, asigură transparența operațională și susține producția eficientă, scalabilă și durabilă a celulelor de baterii.

Digital Infrastructure

Siemens ajută Fraunhofer FFB să construiască fabrica de baterii a viitorului prin integrarea sistemelor de planificare digitală, automatizare, management al clădirilor și producție. Această infrastructură conectată îmbunătățește eficiența, sustenabilitatea și scalabilitatea producției de celule de baterii.