Suchen

InnovationsForum Automation Batteriebau mit digitalem Zwilling

| Redakteur: Silvano Böni

Bessere Lösungen immer schneller auf den Markt bringen und dabei sogar wettbewerbsfähiger werden? «Das geht – dank der Digitalisierung», meint Siegfried Altmann, CEO des Sondermaschinenbauers Rosendahl Nextrom. Denn mit dem digitalen Zwilling versucht das Unternehmen, neue Ideen und Abläufe im virtuellen Raum zu simulieren – und ist so seinen Wettbewerbern voraus.

Firmen zum Thema

Die neuen Maschinen zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien von Rosendahl Nextrom sind keine verketteten Anlagen mehr, sondern eine Matrix aus Fertigungszellen.
Die neuen Maschinen zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien von Rosendahl Nextrom sind keine verketteten Anlagen mehr, sondern eine Matrix aus Fertigungszellen.
(Bild: Siemens)

«Die Digitalisierung ermöglicht es Rosendahl Nextrom neue Konzepte zu realisieren», so Siegfried Altmann. In der Business Unit Battery Machines produziert Rosendahl Nextrom Maschinen, die «ein total neues Niveau an Ausstoss, Qualität und Performance erreichen.»

Die neuen Maschinen zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien sind keine verketteten Anlagen mehr, sondern eine Matrix aus Fertigungszellen. Die einzelnen Prozessschritte sind separat automatisiert, fahrerlose Transportsysteme (automatic guided vehicle, AGV) versorgen die Zellen mit Rohmaterialien und Halbfertigfabrikaten. Der Kunde kann seine Produktionskapazitäten so flexibel hoch- und runterfahren und damit schnellstmöglich auf wechselnde Marktanforderungen reagieren. Das ist gerade im Bereich der Batteriefertigung ein wichtiger Faktor, befeuert durch den Boom der Elektromobilität und der dadurch ausgelösten rasant steigenden Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien.

Bildergalerie
Eventtipp: SMM InnovationsFORUM Automation Das SMM InnovationsFORUM Automation ist der Treffpunkt der Schweizer Automationstechnik. Informieren Sie sich aus erster Hand über die neuesten Trends in der Branche. Das Themenspektrum reicht von predictive Maintenance über Mensch-Roboter-Kollaboration bis hin zum Einsatz von digitalen Zwillingen und künstlicher Intelligenz.
Wann: Dienstag, 10. September 2019
Wo: Messe Bern
Informationen: www.smm-innovationsforum-automation.ch

Entwicklungsprozess deutlich effizienter

Die Batterie-Maschinen entstehen zudem in deutlich kürzerer Zeit. «Durch die Simulation überspringen wir ganze Schritte im Entwicklungs- und Herstellungsprozess und kommen so schneller zum gewünschten Ergebnis», sagt Altmann. «Es ist uns gelungen, eine komplett neue Produktgeneration innerhalb von zwölf Monaten herzustellen, wofür wir in der Vergangenheit durchaus eineinhalb bis zwei Jahre benötigt haben.» Die neuen Maschinen schneller in Betrieb nehmen zu können, freut natürlich den Kunden. Genauso, wie die künftige Maschine schon mal im virtuellen Raum sehen und «begehen» zu können und dabei noch einige Sonderwünsche einfliessen zu lassen, ohne dass anschliessend noch am Prototypen gebastelt oder bei der Inbetriebnahme optimiert werden muss.

Die Begeisterung der Kunden hat sich nach Ansicht von Altmann bereits auf die eigenen Entwickler ausgewirkt. «Wenn wir beim Kunden einen Mehrwert generieren, wird das von unseren Entwicklungsteams mit Begeisterung angenommen und weitergelebt», so der CEO. Die Mitarbeiter würden durch die Digitalisierung interdisziplinär und über verschiedene Kompetenzbereiche hinweg ganz anders als zuvor zusammenarbeiten, meint Altmann. «Aufgaben werden durch die Simulation ganzheitlicher wahrgenommen. Und sie hilft unserem Team, einzigartige Lösungen zu generieren.»

Simulation bringt Irrglauben zu Fall

Auch in den klassischen Blei-Säure-Batterien sind dank des digitalen Zwillings noch Potenziale zu entdecken. «30 Jahre lang hat die Industrie geglaubt, beim Angiessen der Bleipole einer Blei-Säure-Batterie an die physischen Grenzen gekommen zu sein», sagt Altmann. «Die Simulation des gesamten Prozesses, hat geholfen, Grenzen des Bleigusses zu überwinden und damit ein wesentlich qualitativ hochwertigeres Produkt mit 25 Prozent mehr Ausstoss zu realisieren.»

Höhere Engineering-Effizienz

Guido Bom arbeitet in der R&D-Abteilung der Business Unit Battery Machines von Rosendahl Nextrom und setzt bei der Neu- und Weiterentwicklung von Maschinen und Anlagen das interaktive CAD/CAM/CAE-System NX und den Mechatronics Concept Designer (MCD) ein. «Früher musste die Maschine zunächst gebaut werden, wenn wir neue Prozesse einbringen wollten», sagt der Maschinenbauingenieur. «Bei der Inbetriebnahme mussten wir prüfen, ob die Maschine wie geplant arbeitet. Meistens war dann noch ein Loop von ein bis eineinhalb Monaten nötig, um nachzubessern. Diese Zeit sparen wir uns heute.»

Neue Maschinen und Prozesse müssen hundertprozentig funktionieren, ist Bom überzeugt. «Um die Taktzeiten unserer Eintaschmaschine BMR 10 von 140 Takte pro Minute auf 160 Takte zu erhöhen, brauchte es nicht nur mechanische, sondern auch automatisierungstechnische Änderungen. Dabei setzt Rosendahl auf das bewährte Totally Integrated Automation Portfolio und das effiziente Engineeringframework TIA Portal», sagt Bom. Auch die Stillstandszeiten der Maschine konnten so signifikant reduziert werden. Die so erreichte Maschineneffizienz von bis zu 95 Prozent ist in der Batteriebranche nach Ansicht von Bom «ein sehr, sehr guter Wert!»

Wettbewerbern durch Simulation voraus

«Durch den Mechatronics Concept Designer können wir solche neuen Prozesse vorab simulieren und dadurch Schwierigkeiten, die eventuell entstehen könnten, minimieren», sagt Bom und ergänzt: «Durch die Software trauen wir uns, verschiedenste neue Prozesse in die Maschinen einzubauen. Und sind dadurch den Mitbewerbern immer eine Spur voraus.» SMM

(ID:46027173)