Bild vergrößern: Blick ins eLAB – auf der linken Seite der Demonstrator in der Batteriezellproduktion

Welche Herausforderungen galt es zu lösen und welcher konkrete Nutzen ergab sich?

Ziel dieses Projektes ist es, ein Vorgehen zur Anlagenverkettung und Analyse der Wirkzusammenhänge zu entwickeln. Dabei sollen verschiedene Technologien in die Demonstrationslinie zur Zellproduktion in Aachen integriert werden und gemeinsam mit den Technologiepartnern ein detailliertes Vorgehen erarbeitet werden. Erste Produktionstests an den Anlagen dienen der Validierung des entwickelten Vorgehens.

Daraus ergibt sich folgender Nutzen:

• Im Leitstand integrierter ausgewählter Wirkzusammenhang mit abgeleitetem und validiertem Algorithmus zur Prozesssteuerung.
• Methode zum Erkennen von Wirkzusammenhängen
• Methode für Toolintegration

Wie lässt sich der Industrie 4.0-Lösungsansatz beschreiben?

Grundlage für die Projektdurchführung bilden die bei PEM vorhandenen Informationen und Anlagen im Bereich der Lithium-Ionen-Batterie und deren Produktion. In den drei Sprintphasen des Projektes werden anhand von gesetzten Zielen Ergebnisse erzielt und Erkenntnisse für die weiteren Sprints erzeugt. Der hochiterative und agile Innovationsprozess wird dabei auf einer Prinzipien-, Prozess- und Methodenebene beschrieben. Das erzeugte Backlog dient als Grundlage für das Endergebnis eines detaillierten Vorgehens als Grundlage für die Anlagenverknüpfung.

Was konnte erreicht werden?

Das angestrebte Ergebnis zeigt das in Aachen und an der eigenen Anlagentechnik eingesetzte Vorgehen sowie die entsprechende Methodik strukturiert auf und bietet so ein detaillierte Grundlage für eine mögliche Anlagenverknüpfung bei Industriepartnern. Dabei werden Hindernisse und Schwierigkeiten sowie mögliche Lösungspfade zusätzlich zum allgemeinen Vorgehen dargestellt. Schließlich erfolgt eine Validierung und Abschlussbewertung zur möglichen Übertragung.

Mit welchen Maßnahmen wurde die Lösung erreicht?

Die Projektstruktur gliederte sich in drei Arbeitssprints von je 30 Tagen. Alle Projektschritte erfolgten an der Anlagentechnik des Lehrstuhls PEM der RWTH Aachen. Die Anlagen befinden sich im eLAB in Aachen. Dabei wurde zunächst der Elektrodenfertigungsprozess am Intensivmischer und der Beschichtungsanlage mit zusätzlicher Sensorik in einen Leitstand integriert. Im zweiten Schritt wurde der Leitstand um weitere Anlagen und Sensorik erweitert. Parallel dazu erfolgte die Smart Data Datenanalyse. Im letzten Schritt wurden die identifizierten Wirkzusammenhänge näher untersucht und die Methodik validiert.

Was können andere davon lernen?

Im Projekt wurden viele Erfolgsfaktoren zur ganzheitlichen Umsetzung einer Big Data Anwendung identifiziert. Neben der allgemeinen Methodik, wurde ein Kriterienkatalog und eine Anforderungsliste entwickelt. Zusätzlich ergaben sich viele Lessons Learned im Bereich der Einbindung der Anlagen- und Steuerungspartner zur notwendigen Integration der Maschinen.