Das Fraunhofer IPA baut mit Partnern ein virtuelles Produktionssystem für die Batteriezellenfertigung auf. Damit können Optimierungsansätze vor der realen Umsetzung in Anlagen erprobt werden.
ViPro-System mit Kommunikationsschnittstellen zu virtuellen Simulationsmodellen und realen Anlagensteuerungen.
Fraunhofer IPA / Rainer Bez
Das Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) erstellt einen digitalen Zwilling für eine Batteriezellfertigung. Im Projekt "Virtuelle Produktionssysteme in der Batteriezellfertigung zur prozessübergreifenden Produktionssteuerung" (Vipro) soll das Konzept einer prozessübergreifenden Produktionssteuerung für die Batteriezellfertigung entwickelt, auf virtueller Ebene getestet und prototypisch implementiert werden. Damit sollen Optimierungsansätze vor der Umsetzung in den realen Prozessen und Anlagen erprobt werden können.
Simuliert werden etwa die Prozessschritte Elektrodenbeschichtung, die Zellassemblierung, die Elektrolytbefüllung sowie die Formierung. Um ein virtuelles Gesamtbild der Produktion zu erhalten, werden die verschiedenen Einzelmodelle auf der übergeordneten digitalen Plattform, dem ViPro-System, zusammengeführt. Im Projekt werden Realanlagen und Simulationsmodelle an eine IoT-Plattform angebunden, eingesetzt werden die IoT-Plattform des Fraunhofer-Spin-offs Virtual Fort Knox (VFK) sowie zwei Eigenentwicklungen des Fraunhofer IPA.
Digitaler Zwilling optimiert die Produktion
Das virtuelle Produktionssystem dient der Steuerung und Optimierung der gesamten Fertigung. Der digitale Zwilling der physischen Maschinen sammelt in Echtzeit Daten der zahlreichen Sensoren und Schaltstellen und kann mithilfe künstlicher Intelligenz die Anlage optimieren, indem die hochautomatisierte Fertigung Fehler noch während der Produktion erkennt und gegensteuert. Unter der Federführung des Fraunhofer IPA sind das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der Technischen Universität Braunschweig, das wbk Institut für Produktionstechnik (Karlsruher Institut für Technologie) und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff- Forschung Baden-Württemberg (ZSW) beteiligt.
