Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT) au creat un sistem agil de producție a celulelor bateriei. Folosind un sistem de automatizare robotizat extrem de flexibil, aceștia au atins un nivel de flexibilitate atins anterior doar cu producția manuală de celule. Acest lucru va permite companiilor să se adapteze la noile tehnologii și la piețele volatile mai rapid și poate stimula competitivitatea industrială a Germaniei. Proiectul a primit 19 milioane de euro sub formă de finanțare federală și de stat.
Potrivit Ministerului Federal pentru Afaceri Economice și Climatizare din Germania, celulele bateriilor câștigă în importanță ca mijloc versatil și eficient de stocare a energiei. Ele sunt o forță motrice în avansarea electromobilității, de exemplu, și o tehnologie cheie de mare importanță strategică și economică pentru companiile producătoare. Cererea actuală este satisfăcută în principal prin producția de masă bazată pe costuri în Asia și America de Nord, care afectează, de asemenea, sectoarele mecanice și de inginerie a instalațiilor.
În Germania, nu avem condițiile pentru a fi competitivi în producția în masă a celulelor bazată exclusiv pe costuri și în inginerie mecanică asociată. Deschiderea primului sistem agil de producție de celule de baterie din lume în Fabrica de Cercetare din Karlsruhe arată cum ne putem evidenția pe piața mondială cu o producție extrem de flexibilă și eficientă din punct de vedere al resurselor, vizând în același timp segmentul premium cu marjă mare și piețele de nișă.
—Profesor Jürgen Fleischer, șeful Institutului de Științe al Producției wbk al KIT
În cooperare cu Exyte, o companie germană de inginerie, cercetătorii KIT au dezvoltat celule robot speciale.
În acest domeniu, sunt primii de acest fel din lume. Acţionează ca camere uscate locale sau micromedii, pentru a proteja materialele bateriei sensibile la umiditate.
— Jürgen Fleischer
Fleischer a adăugat că volumul care trebuie dezumidificat este considerabil mai mic decât în camerele uscate convenționale, ceea ce înseamnă că această tehnologie are un potențial deosebit de mare de reducere a consumului de energie. Cu modulele lor de proces asociate, patru astfel de micromedii constituie configurația fizică a sistemului agil de producție a bateriilor din Fabrica de Cercetare din Karlsruhe.
Echipa de proiect a creat, de asemenea, un „geamăn digital” (simulare bazată pe software) al sistemului de producție, care va permite oamenilor de știință să analizeze efectele de scară ale reproducerii micromediilor individuale și să determine valori pentru variabilele legate de producție, cum ar fi dimensiunile optime ale loturilor. Simularea poate fi folosită și pentru a planifica ieșirea sistemului agil de producție a celulelor bateriei. Sistemul fizic este conectat cu o bază de date, astfel încât toate procesele să poată beneficia în viitor de adaptări și îmbunătățiri bazate pe AI.
Cercetătorii din proiectul AgiloBat au dezvoltat sistemul de producție a celulelor bateriei în cooperare cu companii medii de inginerie mecanică și de instalații. Proiectul va permite companiilor să furnizeze în comun sisteme competitive pentru întreg lanțul de proces. Contribuția KIT de expertiză în proces pentru sisteme mai flexibile și modulare va ajuta, de asemenea, companiile să stabilească producția automată și eficientă din punct de vedere al resurselor a unei game largi de celule de baterie și să testeze noi sisteme de materiale folosind procese industriale cu cantități mici de material. Infrastructura dezvoltată în timpul proiectului îmbunătățește infrastructura de cercetare a celulelor bateriei construită la KIT din 2011.
Cercetătorii de la șapte institute KIT lucrează la proiectul de cercetare AgiloBat cu parteneri de la Centrul de Cercetare pentru Energie Solară și Hidrogen Baden-Württemberg și Institutul Fraunhofer pentru Tehnologia Chimică. În sectoarele de inginerie mecanică și de instalații, sunt implicate și Coperion GmbH, SAUERESSIG Group, Schunk Group, Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG, Siemens AG, DEHOF ingenieur+technik și Exyte Technology GmbH.
Proiectul a primit finanțare de la Ministerul Federal al Educației și Cercetării din Germania (14,5 milioane EUR) și Ministerul Științei, Cercetării și Artelor din Baden-Württemberg (4,5 milioane EUR).
About the Author
