Ministryně hospodářství Hoffmeister-Kraut v centru pro digitalizovanou výrobu bateriových článků

Ministryně Hoffmeister-Kraut na propojené rolové- na-rolové nátěrové stroji. (Zdroj: Fraunhofer IPA, foto: Rainer Bez)

IPA-Expert Dirk Schlenker vysvětluje automatizaci a digitalizaci montáže bateriových článků. (Zdroj: Fraunhofer IPA, foto: Rainer Bez)

Automobilový průmysl stojí před velkou změnou: elektromotor nahrazuje spalovací motor, počítače přebírají stále více řízení a sdílení aut je v módě. K tomu přichází do továren úplně nová strategie s názvem Průmysl 4.0. Je nutné vynaložit obrovské úsilí, aby se změna zvládla. Ministryně hospodářství Bádenska-Württemberska, Nicole Hoffmeister-Kraut, si proto udělala přehled o stavu techniky v zemi. S novináři navštívila různé výzkumné instituce a firmy. Cesta ji nejprve zavedla do Fraunhoferova ústavu pro výrobní techniku a automatizaci IPA, kde se jedná o digitalizovanou výrobu bateriových článků.

„Pro budoucnost elektromobility bude bateriová technologie hrát významnou roli,“ řekla ministryně hospodářství Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut o jádru elektromobility – baterii. Její význam je srovnatelný s motorem v běžném autě. „Zhruba 38 procent nákladů na elektromobil tvoří baterie,“ uvedl ředitel IPA prof. Thomas Bauernhansl. Ovšem trh s touto součástí je v současnosti převážně ovládán asijskými výrobci. Bauernhansl proto varoval před závislostí. Evropané si sice stanovili cíl do roku 2030 vyrábět přibližně třetinu potřebných baterií sami, ale aby mohli konkurovat asijské konkurenci, musejí snižovat výrobní náklady.

„V digitalizaci vidíme velký páku, jak zvýšit konkurenceschopnost,“ řekla Reiko Stutz, generální manažer strategických projektů ve VARTA. Společnost proto již léta spolupracuje s IPA, které má v této oblasti rozsáhlé zkušenosti. Ještě optimističtější je odhad vedoucího energetického oddělení IPA, Joachima Montnacher: „Díky důsledné digitalizaci výrobních procesů a efektivní výrobě má Bádensko-Württembersko při výrobě bateriových článků potenciál stát se globálním lídrem jak z ekologického, tak z ekonomického hlediska.“ Konkrétně lze podle názoru ředitele institutu Bauernhansla ušetřit digitalizací 10 až 15 procent výrobních nákladů. Především co se týče kvality, jsou v současnosti nedostatky. Protože jsou bateriové články testovány až na konci výroby, ztrácí se celá šarže, pokud se v průběhu procesu objeví chyba. Tento odpad je proto velmi vysoký, pohybuje se mezi 5 a 10 procenty. IPA pracuje na tom, aby jednotlivé výrobní kroky sledovala pomocí senzorů a získaná data centralizovala. To má zvýšit kvalitu a zároveň snížit odpad.

Jak přesně to vypadá, se ministryně mohla názorně přesvědčit v Centru pro digitalizovanou výrobu bateriových článků. Například zde je stroj na nanášení elektrod, který kontinuálně sbírá data a sám sleduje kvalitu své práce. Jiný zařízení používá při nanášení nové metody. Místo nanášení pasty na substrát, například hliníkovou fólii, používá prášek. Výhodou inovativního suchého nanášení pomocí elektrostatiky je, že není třeba rozpouštědel, která jsou škodlivá pro zdraví a musí být složitě vysušována. To činí celé zařízení podstatně kompaktnějším. A „ušetří se přibližně 50 procent energie,“ říká odpovědná expertka IPA, Inga Landwehr.

Na závěr si ministryně musela obléct návleky na boty, aby do čistého prostoru nevnesla nečistoty. Zde měla například možnost vidět inteligentní manipulační zařízení, které přenáší polotovarové bateriové články z jednoho stroje do druhého. Hlavní výhoda: manipulátor pomocí svých senzorů nejen sleduje kvalitu jednotlivých článků, ale také sbírá data o okolních podmínkách a posílá je do cloudu. Díky tomu je možné přesně sledovat, kde se který článek nachází, v jakém je stavu a za jakých podmínek. I tento manipulátor může výrazně pomoci snížit míru odpadu. „Kromě výzkumu a vývoje je pro místo Bádensko-Württembersko klíčové, aby se podařilo přenést výsledky výzkumu do průmyslu,“ zdůraznila Hoffmeister-Kraut.