Roboter montieren Batteriezellen in Webasto-Werk

Den ersten gemeinsamen Schritt haben Kuka und Webasto bereits gesetzt: Die Realisierung einer Produktionsanlage für Batteriesysteme, die die wesentlichen Bestandteile von Industrie 4.0 sowie eine extrem wandlungsfähige Produktion gewährleistet. - Bild: Kuka Group

Nicht nur Tesla baut eine Batteriefertigung in Deutschland nahe Berlin. Auch Varta arbeitet derzeit an einer neuen Produktionsanlage für Lithium-Ionen-Batterien für E-Autos im Werk in Ellwangen. Bereits umgesetzt haben die Realisierung einer Produktionsanlage für Batteriesysteme Kuka und Webasto. Denn auch für diese beiden Unternehmen steht die intelligente Automatisierung in der Elektromobilität im Mittelpunkt.

Dazu Christian Gallner, Director Plant Schierling bei Webasto: "Wir haben ein eigenes modular aufgebautes Standardbatteriesystem für Nutzfahrzeuge. Dieses Plug and Play-System kann auf unserer Montagelinie in eine Massenproduktion skaliert werden."

Batterieproduktion ist relativ neue Technologie

Joachim Döhner, Battery Senior Director Global Sales bei Kuka ergänzt: "Batterien unterliegen hohen Sicherheits-Standards und -Anforderungen. Für die Produktion bedeutet dies, dass ein großes Augenmerk auf die Qualifizierung von Prozessen gelegt werden muss, das Überwachen von Prozessen, das Sammeln der relevanten Daten für jedes Einzelteil, welches in der Produktion einfließt und schließlich das Sammeln, die Konsolidierung und die sichere Speicherung all dieser Daten für die spätere Rückverfolgung."

Die Batterieproduktion ist laut Döhner eine relativ neue Technologie, was bedeutet, das Produkt und Prozesse, aber auch Produktionsvolumina und Produktionsvielfalt einer schnellen Entwicklung unterliegen. "Für die Anlage bedeutet dies wiederum, dass Flexibilität und Wandlungsfähigkeit wesentliche Bestandteile sind, die in allen verwendeten Konzepten von Anfang an berücksichtigt werden müssen."

Mobilität 2.0: Elektrisch, flexibel und intelligent

Gallner erklärt: "Die große Herausforderung für Webasto war, eine Multi-Product-Line mit einem Höchstmaß an Flexibilität zu entwickeln. Diese hohe Flexibilität soll uns ermöglichen, Projekte zu skalieren und auf unterschiedliche Größe und Kundenspezifikationen anzupassen."

Darauf hat Kuka mit dem 'Matrix-Konzept' reagiert. "Ein Bestandteil davon ist die Entkopplung der einzelnen Montagestationen. Das erreichen wir durch den Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen (FTS)", erläutert Döhner. Dies mache es sehr einfach, die Kapazität durch Hinzufügen neuer Fahrzeuge zu erhöhen und eine Linie zu konfigurieren, indem man einfach den Pfad, dem das Fahrzeug folgt, anpasse.

"Dann gibt es noch das 'Kiosk-Konzept'. Das heißt am Anfang der Linie gibt es eine zentrale Kommissionierung aller kleinen Teile, die zu einer Batterie gehören. Dieser Korb von Teilen durchläuft mit der Produktion die Produktionslinie und auf diese Weise ist es möglich, die logistischen Prozesse in dieser Linie zu optimieren und die Kosten zu reduzieren", beschreibt Döhner.

Christian Gallner, Webasto. - Bild: Webasto

Wir können bis zu 40.000 Batteriesysteme im Jahr produzieren. Unser Technologiewerk in Schierling ist jetzt Blaupause für andere Webasto Batteriewerke wie zum Beispiel im koreanischen Dangjin“, erklärt Christian Gallner, Director Plant Schierling bei Webasto.

Wandlungsfähige Batteriefertigung für Lithium-Ionen-Batterien

Das Besondere dieser Anlage sei die Verwirklichung der drei wesentlichen Kernaspekte der Matrix-Produktion: eine extrem wandlungsfähige Fertigung. Eine flexible Anlagenverkettung mit personensicheren fahrerlosen Transportfahrzeugen sorge für mehr Flexibilität und offene Bodenflächen. Die Trennung von Logistik und Produktion durch ein Kiosk-Konzept ermöglicht laut Döhner eine variable Teilelogistik.

Und zu guter Letzt die Modularität: für jederzeit konfigurierbare und erweiterbare Produktionszellen sorgten modulare Produktionsstationen. „Mit der Multi-Product-Line haben wir eine Produktionsanlage realisiert, die sowohl die Anforderungen von Industrie 4.0 im Rahmen der industriellen Produktion konsequent umsetzt, als auch den entscheidenden Wettbewerbsvorteil gewährleistet,“ erklärt Döhner.

Hochflexible Batteriepackproduktion für Webasto

Joachim Döhner und Christian Gallner erklären die Batterieproduktion im Werk.

Der Schlüssel zum Erfolg für die perfekte Batteriezelle

„Im Hinblick auf die Entstehung der Linie war uns eine hohe Absicherung der manuellen Arbeitskräfte wichtig, andererseits haben wir robuste Automatisierungslösungen unserer Kernprozesse gefordert,“ sagt Gallner. Kuka habe sich in der Batteriefertigung auf die Modul- und Packmontage spezialisiert, inklusive End-of-Line-Test.

Die Anlage ist als Multi-Product-Line ausgelegt und ermöglicht die Produktion unterschiedlicher Batterietypen. Jedes Batteriepack durchläuft die systematisch verketteten Produktionsprozesse, die teils manuell, teils automatisiert durchgeführt werden: Vom Kitting, der Zusammenstellung der für die Montage einer Batterie benötigten Komponenten, über die Batteriemodulvorbereitung und -vermessung, dem automatisierten Auftrag der Wärmeleitpaste - des sogenannten 'Gapfillers', der Verbindung von Batteriemodulen und dem Batteriegehäuse, der Montage des Battery Management Systems, bis zur Verschraubung des Batteriegehäusedeckels und schlussendlich den End-of-Line-Tests des fertigen Batteriepacks.

"Wir haben uns der Herausforderung gestellt und alle nötigen Prozessschritte effizient miteinander verbunden. Unser Ziel war es, die Arbeitsprozesse der Batteriepackproduktion zu vereinfachen und so abzusichern, dass die Sicherheitsausrüstung der Werker möglichst reduziert werden kann", erläutert Döhner.

Joachim Döhner, Kuka. - Bild: Kuka Group

"Als Automatisierungsspezialist in der Automobilindustrie arbeiten wir bereits an standardisierten Fertigungs- und Montagelösungen für die effiziente Batteriepack- und Batteriemodulproduktion", sagt Joachim Döhner, Battery Senior Director Global Sales bei Kuka.

Hochmoderne Fertigung: Batteriezelle in höchster Präzision

Die Produktion von Batteriezellen läuft im Webasto Werk Schierling für einen europäischen Bushersteller. Mit der Multi-Product-Line haben die Partner eine der modernsten Produktionsanlagen für Batteriesysteme geschaffen. „Wir können bis zu 40.000 Batteriesysteme im Jahr produzieren,“ erklärt Gallner. „Unser Technologiewerk in Schierling ist jetzt Blaupause für andere Webasto Batteriewerke wie zum Beispiel im koreanischen Dangjin.“

Fest steht: Das Energiekonzept der Zukunft ist ohne Elektromobilität nicht denkbar, das sehen beide Unternehmen gleich. „Die Weiterentwicklung der Elektromobilität ist ein zukunftsweisendes Thema und Batterien aus Deutschland und Europa werden zu einer klimafreundlichen Mobilität beitragen“, sagt Döhner. „Den dadurch steigenden Anforderungen an Geschwindigkeit, Flexibilität, Rentabilität und Wertschöpfung werden wir mit modularen und automatisierten Fertigungs- und Logistikprozessen gerecht.“

'Predictive Maintenance' und Nachverfolgbarkeit durch Datenerfassung und -analyse

Die neue Anlage ist nicht nur platzsparend, sondern auch transparent: sie bietet Webasto den Überblick über Prozessdaten wie Drehmomente, Messwerte von elektrischen Tests sowie Werte zur Überprüfung der Dichtigkeit der einzelnen Module. "Basierend auf diesen Daten können Analysen durchgeführt und die Produktionsprozesse weiter optimiert werden", sagt Döhner.

Ein weiterer Vorteil der Datenerfassung ist die Nachverfolgbarkeit jedes einzelnen Bauteils, das in den Batteriepacks verbaut wurde. Anhand dieser Zahlen und Kennwerte aber auch anhand von nachverfolgbaren Nutzungsdaten und Zustandsparameter in der Produktionsanlage selbst sind vorausschauende und proaktive Vorhersagen über beispielsweise anstehende Maschinenwartungen und damit Predictive Maintenance sowie die Gewährleistung sichergestellt.

Kostenlose Registrierung

Newsletter
Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

*) Pflichtfeld

Sie sind bereits registriert?