Der Aufbau einer wirtschaftlichen und nachhaltigen Batteriezellenproduktion ist nach wie vor eine Herausforderung, die Deutschland bewältigen muss, um im globalen Wettbewerb als Anbieter im Bereich der Elektromobilität eine führende Position zu übernehmen. Die Umsetzung dieser Vision wird durch Industrie 4.0-Anwendungen unterstützt, die eine Transformation der Produktion hin zu effizienteren Prozessen, höherer Qualität und Kosteneinsparungen ermöglichen. In teilweise visionären Ansätzen beschreibt Industrie 4.0 und die damit verbundene digitale Transformation die Vernetzung von autonomen, situationsabhängig selbststeuernden, konfigurierenden, wissensbasierten, sensorbasierten und räumlich verteilten Produktionsressourcen.
Hierfür ist ein Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Rohstoffen, Produktionsprozessen und der Umgebung der Batteriezellfabrik eine notwendige Bedingung. Um zum Verständnisaufbau beizutragen verfolgt das Projekt TrackBatt das Ziel, einen Ansatz zur lückenlosen Rückverfolgung („Tracking und Tracing“) der Prozesse bzw. der Prozesskette in der Batterieproduktion zu entwickeln und diesen umzusetzen. Das Projekt TrackBatt läuft in dem BMBF-Kompetenzcluster Intelligente Batteriezellproduktion (InZePro).
Technische Universität Braunschweig
Technische Universität München
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und prototypische Umsetzung eines Ansatzes zur lückenlosen Rückverfolgung („Tracking und Tracing“, kurz T&T) der Prozesse bzw. der Prozesskette in der Batterieproduktion. Hiermit können Performance und Schadensbilder hergestellter Batteriezellen eindeutig auf Produktionsprozesse und -parameter zurückgeführt werden. Zudem können Inline-Prozessregelungen und Produktionssteuerungen befähigt werden, welche die Herstellungskosten reduzieren sowie die Qualität der Batteriezellen erhöhen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen geeignete Markierungen für ein T&T-System der Batteriezellen von der Elektrodenfertigung bis zur Formierung erarbeitet, eine schlanke und vollständige Datenerfassung realisiert, sowie eine gesamtheitliche Auswertung ermöglicht werden. Im Einzelnen ist das IWF Für die Verbesserung der direkte Kommunikation unterschiedlicher Systeme zur eindeutigen Rückverfolgung der Prozess- und Produktdaten verantwortlich. Hierfür wird durch eine Ontologie der Batteriezellproduktion das Know-how über Produktion und Produktzustände formalisiert. Hierbei werden Zustände, Begrifflichkeiten, Zwischenproduktstrukturen und -eigenschaften sowie deren Beziehung und Ableitungsregeln erfasst, um eine Erleichterung der Kommunikation zwischen Mensch und Maschine zu gewährleisten.
