Produktivität

Um signifikante Produktivitätssteigerungen zu erzielen, müssen wir den Durchsatz in jedem Prozessschritt erhöhen. Bei genauerer Betrachtung verbirgt sich an vielen Stellen Potenzial zur Beschleunigung:

• Anstatt mit zusätzlichem Handling den Produktionsfluss zu stoppen, werden die Zellen direkt auf dem Transportsystem bearbeitet.
• Anstatt den Produktionsprozess anzuhalten, werden die Prozessschritte während des Produkttransports durchgeführt.
• Anstatt die Liniengeschwindigkeit von den langsamsten Bearbeitungsstationen bestimmen zu lassen, werden diese Stationen parallelisiert, um Engpässe im Produktionsfluss zu beseitigen.
• Anstatt die Synchronisierung durch verzögerte Kommunikation zu bremsen, kommunizieren alle Komponenten in Echtzeit in einem einheitlichen Netzwerk.

Maschinenstellfläche

Um mehr Durchsatz auf weniger Fläche zu erzielen, müssen die Bearbeitungsschritte näher zusammenrücken. Puffer und reine Transportstrecken brauchen unnötig Platz und liefern keinen Mehrwert. Bei der Bearbeitung auf dem Transportsystem und in Bewegung trägt jeder Quadratmeter der Stellfläche zur Wertschöpfung bei. Was wäre, wenn eine Verdoppelung der Produktivität nicht bedeuten würde, dass die gesamte Linie dupliziert werden muss?

Verfügbarkeit

Bei einem streng linearen Produktionsfluss können selbst kleine Unterbrechungen große Auswirkungen auf die Gesamtanlageneffektivität haben. Schlimmer noch: Je mehr die Produktion beschleunigt wird, desto kostspieliger werden Ausfallzeiten. Ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Bearbeitungsstationen kann die Last automatisch ausgleichen und bietet eine robustere Fehlertoleranz. Sollte eine Station defekt sein, wird der Produktionsfluss einfach umgeleitet, bis sie wieder in Betrieb ist.

Produktivität

Um die Stückpreise zu senken, müssen die Batteriefabriken die gleiche Effizienz in der Massenproduktion erreichen wie die Hochgeschwindigkeitslinien in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Die Prozesse müssen auf dem Transportsystem und in Bewegung ausgeführt werden, ohne dass Zeit für unnötiges Handling, beim Warten in Puffern oder durch Engpässe verschwendet wird.

Ausbeute

Je länger fehlerhafte Teile in der Fertigungslinie verbleiben, desto mehr Zeit und Ressourcen werden für ihre Bearbeitung und Nachbearbeitung verschwendet. Durch das Sammeln und Analysieren von Live-Produktionsdaten können Teile, die die Endprüfung voraussichtlich nicht bestehen würden, frühzeitig entfernt und leichter recycelt werden. Um Ausschuss durch zerkratzte Teile zu verhindern, müssen die Produkte vorsichtig behandelt und einzeln transportiert werden.

Verfügbarkeit

Je mehr Sie die Produktion beschleunigen, desto kostspieliger werden Ausfallzeiten. Ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Bearbeitungsstationen kann die Last automatisch ausgleichen und bietet eine robustere Fehlertoleranz. Sollte eine Station defekt sein, wird der Produktionsfluss einfach umgeleitet, bis sie wieder in Betrieb ist.

Energieverbrauch

Bei hintereinander ablaufenden Bewegungsvorgängen wird die kinetische Energie meist in Bremswiderständen in Form von Wärme freigesetzt. Mittels Zwischenkreiskopplung über den DC-Bus können bis zu 30% der Bewegungsenergie eingespart werden. Bei gleichzeitig ausgeführten Brems- und Beschleunigungsvorgängen kann mittels aktiver Energierückspeisung ins Stromnetz noch mehr Energie gespart werden. Mit Einsatz des modernen Antriebssteuerungssystems ACOPOSmulti sind kosteneffiziente Rückspeisungen von bis zu 80% der bisher in Widerständen verheizten Leistung möglich. Leistungsstarke Temperaturregelungslösungen mit energieoptimierten Betriebsmodi tragen ebenfalls dazu bei, Maschinen mit maximaler Effizienz zu betreiben.

100% Inline-Qualitätskontrolle

Um eine 100%ige Inline-Prüfung zu ermöglichen, müssen die Tests beschleunigt und, wenn möglich, in Bewegung durchgeführt werden. Indem langsame Stationen, die sich nicht weiter beschleunigen lassen, parallelisiert werden, ist ein hoher Gesamtdurchsatz erreichbar. Die gewonnen Daten werden blitzschnell über das Echtzeitnetzwerk ausgetauscht und bewertet.

Lückenlose Rückverfolgung

Um die Produkte zu identifizieren, wenn sie mit hoher Geschwindigkeit vorbeiziehen, können sie mit einem Data-Matrix-Code oder einem anderen eindeutigen Etikett versehen werden, das mit der richtigen Bildverarbeitungstechnologie schnell gelesen werden kann. Ein intelligentes Transportsystem, das die Produkte einzeln behandelt, kann eine integrierte Rückverfolgung bieten, bei der die Produktdaten mit einer eindeutigen Shuttle-ID verbunden sind. Im Idealfall sollten diese Daten im gesamten Produktionsnetzwerk verfügbar sein – vom Transportsystem und den Bearbeitungsstationen bis hin zum MES und in die Cloud.

Reinraumbedingungen

Förderbänder und Ketten verursachen Schmutz durch mechanischen Abrieb. Um eine Verunreinigung empfindlicher Komponenten zu vermeiden, müssen Batterieproduktionslinien ein reinraumtaugliches Transportsystem verwenden.

Simulationsbasierte Entwicklung

Stellen Sie sich vor, Sie könnten Anlagenlayouts vergleichen, Durchsatzprognosen erstellen und maximale Geschwindigkeiten und Nutzlasten austesten – und das alles ohne Programmierung und ohne reale Hardware. Vom Proof of Concept bis zum finalen Design: Je früher man weiß, was einen erwartet, desto besser. Von der Dimensionierung und dem Layout der Komponenten über Software- und Funktionstests bis hin zur virtuellen Inbetriebnahme bietet die Simulation in jeder Phase eines Projekts einen Mehrwert und verringert das Risiko.

Paralleles Engineering

Paralleles Engineering ermöglicht es, Software-Programmieraufgaben auf mehrere Programmierteams überall auf der Welt zu verteilen.

Modulare Software

Sind Entwickler in der Lage, grundlegende Maschinenfunktionen mit sofort einsatzbereiten Softwarekomponenten einzurichten, haben sie mehr Zeit und Energie, um sich auf die Implementierung jener Prozesse zu konzentrieren, die für die Batterieproduktion einzigartig sind. So beschleunigen Sie Ihre Entwicklung um das Dreifache.

Laufende Optimierung

Der Markt verändert sich – und zwar immer schneller. Die Fabrik, die Sie heute planen, wird sich in den kommenden Jahren an neue Produktformate und Produktionstechnologien anpassen müssen. Mit der breiten Auswahl an Simulationswerkzeugen von B&R und Drittanbietern erfolgt die Entwicklung, Analyse und Optimierung ganz ohne reale Hardware.

Skalierbarkeit

Eine Fabrik sollte auf eine zukünftige Erhöhung der Produktionskapazität vorbereitet sein. Die Grundlage dafür ist ein modularer Ansatz für das Design von Hard- und Software mit klar definierten Schnittstellen. So können Sie Ihr Fertigungsnetzwerk problemlos erweitern und Bearbeitungsstationen mit veralteter Fertigungstechnik modernisieren.

Flexibilität

Adaptive Maschinen werden ohne Stillstand umgerüstet. So lassen sich Batteriepacks in Losgröße 1 fertigen. Die Art, Anzahl und Ausrichtung der Batteriezellen wird individuell per Software festgelegt. Da die Produkte für den Transport zwischen zwei Shuttles eingeklemmt werden, ist es möglich, die Produktion im Handumdrehen an unterschiedliche Größen und Formen anzupassen.