Digital Twins in Battery Cell Production

Dieses Kapitel geht der Rolle der Digital Twins bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien nach und adressiert die wachsende Nachfrage und Komplexität der Branche. Zunächst werden die Herausforderungen skizziert, vor denen die Batteriezellenfertigung steht, wie etwa die Gewährleistung hoher Qualität und Prozessstabilität bei gleichzeitiger Verringerung des ökologischen Fußabdrucks. Das Kapitel führt dann in das Konzept der digitalen Zwillinge ein und verfolgt ihre Entwicklung von den physischen Zwillingen der NASA zu den heute verwendeten digitalen Nachbildungen. Sie definiert digitale Zwillinge als digitale Repräsentationen physischer Objekte, die Daten, Modelle und Informationen einbeziehen, um eine Optimierung zu ermöglichen. Das Kapitel stellt einen modularen Ansatz für digitale Zwillinge in der Batteriezellenproduktion vor und stellt drei Formen vor: Digital Product Twin, Digital Machine Twin und Digital Building Twin. Jedes Formular ist so konzipiert, dass es auf bestimmte Anwendungsfälle zugeschnitten ist und gleichzeitig überschaubar bleibt. Das Kapitel behandelt auch die Interaktion und Integration dieser Zwillinge und hebt ihr Potenzial hervor, Prozesse zu optimieren, Verschwendung zu reduzieren und Nachhaltigkeit zu verbessern. Darüber hinaus werden die Anwendungen der digitalen Zwillinge wie adaptive Prozesssteuerung und Energiemanagement untersucht und ein Blick in die Zukunft der digitalen Zwillinge in der Batteriezellenproduktion geworfen. Dieser umfassende Überblick bietet wertvolle Einblicke, wie digitale Zwillinge den Herstellungsprozess revolutionieren können, was ihn zu einem Pflichtlektüre für Fachleute in diesem Bereich macht.