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  • DataBatt

    Integration horizontaler Datenstrukturen in der Batterieproduktion

Motivation

Durch den Einsatz von Digitalisierungsansätzen ist es möglich, flexible Anlagentechnik prozessspezifisch zu steuern, Anomalien in der Produktion zu erkennen und Produktionskosten durch Verkürzung von Einfahrprozessen und Steigerung der Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu reduzieren. Einen wesentlichen Bestandteil bei der Anwendung solcher Digitalisierungsansätze bilden eine umfassende Datengrundlage und eine technologieübergreifend Erfassung von Daten aus den Maschinen und Anlagen innerhalb der Batteriezellproduktion. Die generierten Datenmengen ermöglichen dabei durch Methoden der Mustererkennung eine Erhöhung der Produktivität und Ausbringung der Zellproduktion. Durch eine Integration von horizontalen Datenstrukturen können Informationen prozessübergreifend nutzbar gemacht werden. Dies ist eine elementare Anforderung an die Digitalisierung der Produktion und Voraussetzung für die effiziente und nachhaltige Anwendung von Digitalisierungsansätzen wie z.B. Methoden der Mustererkennung.

Projektgegenstand

Die Vision des Forschungsvorhabens besteht in einer systematischen Datenverwertung über die einzelnen Technologieketten hinaus und darin, eine standardisierte Datenbereitstellung für virtuelle Produktionssysteme zu schaffen sowie innovative Anlagentechnik durch prozessübergreifende Datenstrukturen zu befähigen. Mangelnde Standards stellen Anlagenhersteller und -betreiber bei der direkten oder indirekten Erfassung von Daten und bei der Datenaufbereitung und-speicherung vor große Herausforderungen. Durch die Bereitstellung von horizontalen Datenbanken mit entsprechender Nutzung von Inline-Sensorik können neben einzelnen Prozessen die gesamte Produktionssteuerung optimiert und die Produktqualität durch Predictive Quality erhöht werden. Dafür ist es notwendig, eine durchgängige Einbindung und Anwendung von Daten entlang der gesamten Prozesskette zu ermöglichen.

Ziele

Insgesamt wird im Rahmen des Forschungsvorhabens DataBatt als übergeordnete Projektzielsetzung die Erarbeitung von Standards für integrierte Schnittstellen und horizontale Datenstrukturen angestrebt. Dabei besteht eines der Hauptziele darin, Konzepte aus der Informationstechnologie in die Produktionstechnik zu übertragen, zu erweitern und zur Anwendung zu bringen. Im Rahmen des Projekts werden Methoden zur Datenintegration und standardisierte Datenverarbeitungsprozesse entwickelt, mit denen eine Datenaggregation und -nutzung entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Batteriezellfertigung möglich wird. Die übergeordnete Datenstruktur bildet eine Klammer um die verschiedenen Aktivitäten der Cluster des Dachkonzepts Batterie des BMBF. Außerdem werden Grundlagen, Chancen und Anwendungsfelder für eine nachhaltige Batteriezellproduktion und somit ein Beitrag zur „grünen Batterie“ geschaffen.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Achim Kampker
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Production Engineering of E-Mobility Components (PEM)
Bohr 12, 52072 Aachen
Tel.: +49 241 80 27406
E-Mail: a.kampker@pem.rwth-aachen.de

Projektlaufzeit

01.11.2020-31.10.2023

Themenfeld

Digitalisierung

Projektpartner

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Production Engineering of E-Mobility Components (PEM)
Bohr 12, 52072 Aachen
Vertreten durch Prof. Dr.-Ing. Achim Kampker
www.pem.rwth-aachen.de

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Lehrstuhl für Informationsmanagement im Maschinenbau (IMA)
Dennewartstr. 27, 52068 Aachen
Vertreten durch Prof. Dr. phil. Ingrid Isenhardt
www.cybernetics-lab.de

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
wbk Institut für Produktionstechnik
Kaiserstr. 12, 76131 Karlsruhe
Vertreten durch Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer
www.wbk.kit.edu

Fraunhofer-Gesellschaft
Institut für Produktionstechnologie (IPT)
Steinbachstr. 17, 52074 Aachen
Vertreten durch Dr.-Ing. Christoph Baum
www.ipt.fraunhofer.de

Helmholtz-Institut Ulm
Elektrochemische Energiespeicherung (HIU)
Helmholtzstr. 11, 89081 Ulm
Vertreten durch JunProf. Dr.-Ing. Helge S. Stein
www.hiu-batteries.de