Быстрый путь производства аккумуляторных элементов

Будущее производства аккумуляторов начинается здесь. В Исследовательском институте по производству аккумуляторных элементов им. Фраунгофера (FFB) команды разрабатывают экономически и экологически устойчивые аккумуляторные элементы. Siemens поддерживает FFB инновационными производственными технологиями и программным обеспечением.

Свяжитесь с нами

Первый этап проекта — проект «FFB Prefab». Недалеко от Мюнстера несколько междисциплинарных групп работают с отраслевыми партнерами и партнерами по проекту над изучением того, как новые аккумуляторные технологии можно производить в Германии более эффективно, экологично, экономично и с высочайшим качеством.

Являясь «исследовательской фабрикой», FFB PreFab не только объединяет науку, теорию и практическое применение, но и активно развивает их. Лаборатории и производственные линии помогут оптимизировать оборудование, цифровые технологии и конструкции ячеек от экспериментального до промышленного масштаба, а также усовершенствовать методы и процессы производства и, что не менее важно, подготовить срочно необходимых специалистов.

масштабируемое производство

FFB PreFab обеспечивает масштабируемое производство аккумуляторов от исследовательских до промышленных масштабов. Гибкие системы и цифровое планирование позволяют быстро тестировать и расширять новые технологии для эффективного внедрения и масштабирования в будущем.

Интеграция данных

Полная интеграция данных между системами обеспечивает прозрачность и согласованность. Объединяя машины, процессы и цифровые инструменты, FFB PreFab создает единую базу данных для принятия более эффективных решений и постоянного совершенствования.

Устойчивое производство

Устойчивое развитие занимает центральное место в FFB PreFab, где эффективные процессы, оптимизированное использование ресурсов и цифровые решения обеспечивают экологически безопасное производство аккумуляторов, одновременно поддерживая долгосрочные цели в области климата и энергетики.

Батарейный завод им. Фраунгофера FFB Prefab

Префаб FFB был официально открыт 30 апреля 2024 года представителями Северного Рейна-Вестфалии, федерального правительства, города Мюнстер, общества Фраунгофера и руководства FFB Фраунгофера (слева направо: Сильке Кребс, Ина Брандес, Беттина Старк-Ватцингер, Хендрик Вюст, Маркус Леве, профессор доктор Инг. Хольгер Ханселка, профессор доктор Ахим Кампкер, профессор доктор Йенс Тюбке и профессор доктор Саймон Люкс).

Формирование устойчивой трансформации

Компания FFB PreFab преследует две цели, которые также являются важными ориентирами для Siemens в корпоративной предпринимательской деятельности: содействие инновациям и ускорение цифровой трансформации для обеспечения устойчивого будущего. Технологии аккумуляторов и аккумуляторов будут иметь решающее значение для успеха перехода к энергетике и транспорту и внесут значительный вклад в достижение климатических целей. Благодаря своим знаниям и многолетнему опыту Siemens является неотъемлемой частью экосистемы создания местной стоимости в сфере электромобильности.

Являясь партнером проекта Fraunhofer FFB, Siemens оказывает поддержку предприятию на базе открытой цифровой бизнес-платформы Siemens Xcelerator, предлагая программные и аппаратные решения для автоматизации зданий и производственных систем, а также, прежде всего, комплексную цифровую модель, которая позволит в цифровом виде отобразить всю исследовательскую фабрику, от оборудования для автоматизации и управления зданиями до производственных линий со всеми технологическими этапами.

Масштабируемая и гибкая производственная архитектура

Глубокая интеграция ОТ (операционных технологий) и ИТ (информационных технологий) является важной предпосылкой для исследования и оптимизации широкого спектра технологий и материалов в реальных и отраслевых условиях в FFB PreFab.

Такая интеграция от и информационных технологий позволяет интегрировать машины разных производителей в гибкую конструкцию линии и, благодаря стандартизации автоматизации и интерфейсов, создает условия для совместимости систем — важный критерий для исследовательского производственного центра, в котором инновационные сценарии производства будут реализованы в обычном режиме.

Решения для промышленного Интернета вещей

Пространство для инноваций: в FFB Prefab находится комплексное предприятие по производству аккумуляторных элементов для производства ячеек-пакетов и призматических элементов для исследовательских целей в промышленных масштабах.

Внедряя систему управления производством (MES) и платформу IIoT (промышленный Интернет вещей), Fraunhofer FFB может планировать, контролировать, оптимизировать и гибко масштабировать производственные процессы. С помощью платформы управления зданием Desigo CC Siemens, среди прочего, автоматизирует все здание FFB Prefab, включая чистые и сушильные помещения площадью около 1000 квадратных метров. Современная система управления производством (MES) и гибкая система управления производством объединят различные процессы и данные и сделают их доступными для команд.

Система управления производством батарей, основанная на SIMATIC WinCC OA, представляет собой платформу промышленного Интернета вещей (IIoT), которая собирает данные на уровне станка и процесса и делает их доступными для систем более высокого уровня, таких как MES и ИТ-приложения. Информация о заказе обрабатывается в системе Siemens Opcenter Execution MES и передается на машины через слой IIoT. Данные машин и систем объединены в сеть с помощью стандартизированной информационной модели, поэтому вся информация доступна по всей цепочке создания стоимости. Сценарии использования и библиотеки для конкретных батарей обеспечивают эффективную и стандартизированную разработку функций.

Аккумуляторные технологии — ключевая технология будущего. Благодаря тому, что FFB PreFab является открытой фабрикой по производству аккумуляторных элементов для исследований и разработок, мы вносим важный вклад в развитие производства аккумуляторных элементов в Германии. Таким образом, мы не только удовлетворяем спрос на международном рынке, но и помогаем успешно превратить Германию и Европу в ведущий международный технологический центр на долгосрочную перспективу.

Профессор доктор Саймон Лакс, Управляющий директор, Фраунгофер (Фраунгофер)

От префаба FFB до завода FFB

По словам Маркуса Бирхана, руководителя отдела вертикального производства аккумуляторных батарей Siemens AG, результатом станет не что иное, как революция в производстве аккумуляторных элементов. «Вместе с Fraunhofer FFB мы хотим вывести производство аккумуляторов в Германии на новый уровень». Под этим эксперт имеет в виду возможность быстрого увеличения емкости, оптимальное качество продукции и сокращение количества брака благодаря прозрачным процессам и возможности быстрого внедрения новых или альтернативных технологий производства аккумуляторов.
FFB Prefab является важным шагом на пути к строительству завода FFB, который создаст дополнительные производственные и исследовательские площади площадью 20 000 квадратных метров и позволит проводить отраслевые производственные исследования и разработки в диапазоне гигаватт с использованием системных технологий в крупных промышленных масштабах. Таким образом, Мюнстер наконец-то станет европейским «городом батарей».

Проектное партнерство по интегрированному производству аккумуляторов

Fraunhofer FFB и Siemens продвигают стандартизацию и интеграцию процессов и систем в FFB PreFab в других проектах. Таким образом, партнеры проекта проясняют важные вопросы в области исследований и разработок, а также производства аккумуляторных элементов, например, как стандартизировать данные, интерфейсы и взаимодействие при производстве аккумуляторных элементов? Каковы преимущества передовых технологий для контроля процессов и качества? Как будет выглядеть гибкая, масштабируемая и безопасная платформа обмена данными для технической реализации комплексной стратегии цифровизации для эффективного и устойчивого использования данных от батарей? И последнее, но не менее важное: как объединить цифровые двойники продукта, систем и здания для создания комплексного цифрового образа всего завода?

В FFB Prefab расположены лаборатории и комплексное предприятие по производству аккумуляторных элементов с инновационными европейскими машинными технологиями на площади около 6450 квадратных метров исследовательских площадей.

Модели, основанные на данных, и оптимизация в современном производстве настолько хороши, насколько качество исходных данных. Для обеспечения высокого качества данных при производстве аккумуляторов необходима эффективная интеграция информационных и операционных систем. Последовательные стандарты производства аккумуляторов упрощают этот процесс интеграции и необходимы для масштабирования до гигазаводского уровня.

Арно Шмец, Руководитель группы по сбору и агрегированию данных, Фраунгофер (Фраунгофер)

Опыт производства аккумуляторных элементов завтрашнего дня

Siemens поддерживает проект Fraunhofer FFB, предлагая, в частности, следующие решения и системы:

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

Планирование производства и процессов

Моделирование является ключевым элементом стратегии цифровизации FFB PreFab, объединяющей планирование, разработку и производство. Цифровые модели производства, линий и логистики обеспечивают раннюю проверку, оптимизацию и снижение рисков, поддерживая гибкое, эффективное и масштабируемое производство аккумуляторных элементов.

Встреча OpenCenter и Siemens по производству литиевых батарей — проблемы

Система управления производством

Управление производственными операциями объединяет планирование, проектирование и производство в режиме реального времени. Являясь ядром цифровой экосистемы FFB PreFab, она обеспечивает прозрачные операции на основе данных, непрерывную оптимизацию и масштабируемое высококачественное производство аккумуляторных элементов.

Платформа IIoT

Диспетчерское управление и сбор данных представляют собой единую платформу для мониторинга, визуализации и управления в режиме реального времени в FFB Prefab. Он обеспечивает прозрачные операции, бесперебойный поток данных и надежное принятие решений, поддерживая эффективное и масштабируемое производство аккумуляторных элементов.

Desigo CC

В Fraunhofer FFB компания Siemens использует Desigo CC для автоматизации и управления всем предприятием PreFab, включая чистые и сухие помещения. Платформа объединяет системы зданий, обеспечивает операционную прозрачность и поддерживает эффективное, масштабируемое и устойчивое производство аккумуляторных элементов.

аккумуляторный завод Frauenhofer на открытом воздухе

Digital Infrastructure

Siemens помогает компании Fraunhofer FFB построить завод по производству аккумуляторов будущего, интегрируя цифровые системы планирования, автоматизации, управления зданием и производства. Эта подключенная инфраструктура повышает эффективность, устойчивость и масштабируемость производства аккумуляторных элементов.