Gazdasági miniszterasszony Hoffmeister-Kraut a Digitalizált Akkumulátorgyártás Központjában

Miniszter Hoffmeister-Kraut a hálózott tekercsről tekercsre felületkezelő gépnél. (Forrás: Fraunhofer IPA, Fotó: Rainer Bez)

IPA-szakértő Dirk Schlenker elmagyarázza az akkumulátorcella-összeszerelés automatizálását és digitalizálását. (Forrás: Fraunhofer IPA, fotó: Rainer Bez)

A gépiparipar iparág előtt áll egy kihívás: az elektromotor váltja fel a belső égésű motort, a számítógép egyre inkább átveszi az irányítást, és az autómegosztás divatossá válik. Emellett a 4.0 ipar egy teljesen új stratégiát hozott a gyárakba. Óriási erőfeszítések szükségesek a változás kezeléséhez. Baden-Württemberg gazdasági minisztere, Nicole Hoffmeister-Kraut ezért felmérte az ország technológiai állapotát. Sajtó képviselőkkel különböző kutatóintézeteket és vállalatokat látogatott meg. Az utazás elsőként a Fraunhofer Gyártástechnikai és Automatizálási Intézethez (IPA) vezetett, ahol az akkumulátorcella digitalizált gyártásáról van szó.

„Az elektromobilitás jövőjében az akkumulástechnológia kiemelkedő szerepet fog játszani” – mondta Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut gazdasági miniszter az elektromobilitás kulcseleméről, az akkumulátorról. Jelentősége összehasonlítható a hagyományos autók motorjával. „Az elektromos autók költségeinek körülbelül 38 százaléka az akkumulátorra esik” – mondta Prof. Thomas Bauernhansl, az IPA igazgatója. Azonban ez a komponens jelenleg főként ázsiai gyártók uralma alatt áll. Bauernhansl ezért figyelmeztetett a függőség veszélyeire. Bár az európaiak tervei szerint 2030-ig körülbelül egyharmadát saját maguk fogják gyártani az igényeknek, ahhoz, hogy versenyképesek maradjanak az ázsiai konkurenciával szemben, csökkenteniük kell a gyártási költségeket.

„A digitalizációban nagy lehetőséget látunk a versenyképesség növelésére” – mondta Reiko Stutz, a VARTA Stratégiai Projektek általános igazgatója. A vállalat ezért már évek óta együttműködik az IPA-val, amely széles körű tapasztalattal rendelkezik ezen a területen. Az IPA energiaszakértője, Joachim Montnacher még optimistábban értékeli a helyzetet: „A gyártási folyamatok szigorú digitalizálásával és erőforrás-hatékony termelésével Baden-Württemberg a környezeti és gazdasági szempontból világelső lehet az akkumulátorcella gyártásban.” Konkrétan, az intézetvezető Bauernhansl szerint a digitalizációval 10-15 százalékkal csökkenthetők a gyártási költségek. Elsősorban a minőség terén vannak jelenleg hiányosságok. Mivel az akkumulátorcellákat csak a gyártás végén tesztelik, minden egyes tétel elveszik, ha a folyamat során hiba lép fel. Ezért a selejtezés aránya 5-10 százalék között van. Az IPA azon dolgozik, hogy szenzorokkal figyelje az egyes munkafázisokat, és az így gyűjtött adatokat központilag kezelje. Ez növelné a minőséget és csökkentené a selejtezést.

Hogy pontosan hogyan működik mindez, azt a miniszter szemléletesen láthatta a Digitalizált Akkumulátorcella Gyártóközpontban. Például egy olyan gépet, amely az elektródák bevonását végzi, folyamatos adatgyűjtést végez és önmaga ellenőrzi a munkája minőségét. Egy másik berendezés új utakat keres a bevonásban. Ahelyett, hogy pasztát visz fel egy szubsztrátumra, például alumíniumfóliára, por formájában alkalmazza azt. Az innovatív száraz bevonás előnye az elektrosztatikus segítség: nincs szükség oldószerekre, amelyek egészségkárosítóak és időigényesen száradnak. Ez jelentősen kompaktabbá teszi az egész berendezést. „Körülbelül 50 százalék energiát takarítunk meg” – mondta az IPA illetékes szakértője, Inga Landwehr.

Végül a miniszternek át kellett vennie a cipővédőt, hogy ne szennyezze be a tisztatérbe lépve. Itt például egy intelligens munkadarab-tárolót mutattak be, amely a félkész akkumulátorcella darabokat egyik gépről a másikra szállítja. A trükk az, hogy a tároló szenzorai nemcsak az egyes cellák minőségét figyelik, hanem az környezeti feltételekről is adatokat gyűjtenek, és a felhőbe küldik azokat. Így pontosan nyomon követhető, hogy melyik cella hol van, milyen állapotban, és milyen környezeti körülmények között. Ez a tároló már önmagában is segíthet jelentősen csökkenteni a selejtezési arányt. „A kutatás és fejlesztés mellett kiemelten fontos, hogy Baden-Württembergben a kutatási eredmények átültetése a gyártásba sikeresen megtörténjen” – hangsúlyozta Hoffmeister-Kraut.