Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Vorausschauende Qualitätskontrolle

Schlechte Batterien früh erkennen und ausschleusen

Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus Seltenen Erden wie Kobalt, Lithium, Nickel und anderen Metallen, die effizient eingesetzt werden sollten, um die schnell wachsende Nachfrage nach Elektroautos zu befriedigen. (Bild: Elisa Smart Factory)

Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus Seltenen Erden wie Kobalt, Lithium, Nickel und anderen Metallen, die effizient eingesetzt werden sollten, um die schnell wachsende Nachfrage nach Elektroautos zu befriedigen. (Bild: Elisa Smart Factory)

Predictive Quality Analytics

Predictive Quality Analytics werden zum Extrahieren von Daten aus einem Fertigungsprozess verwendet, um Datenmuster zu bestimmen, anhand derer qualitätsbezogene Trends und Ergebnisse vorhergesagt werden können. Daher erwies sich Elisas Lösung als geeignetes Tool, um die Qualitätsherausforderung im eLab anzugehen. Die Mitarbeiter des IT-Spezialisten führten dazu den sechsstufigen CRISP-DM-Prozess durch, einen sehr beliebten branchenübergreifenden Standardprozess für Data Mining. Der Prozess lässt sich folgenermaßen skizzieren:

  • Der erste Schritt besteht darin, ein klares betriebswirtschaftliches Verständnis für die Batteriezellenproduktion zu entwickeln und die richtigen Ziele festzulegen. Die Gesamtsituation wurde bewertet, die Qualitätstreiber im Prozess wurden definiert, die die Batteriezellenqualität beeinflussenden Datenpunkte identifiziert und die Parameter ermittelt, die die Batteriezellenqualität am besten beschreiben.
  • Der nächste Schritt ist das Datenverständnis entsprechend dem CRISP-DM-Prozess. Dabei wurde analysiert, welche Daten verfügbar sind und welche Daten benötigt werden. In diesem Fall wurde eine Datenlücke geschlossen, indem eine Qualitätskamera in der Fertigungslinie installiert wurde.
  • In der Datenvorbereitungsphase werden die Daten bereinigt und in dasselbe Format vereinheitlicht. Zeitstempel werden überprüft, um Datenerfassungsverluste zu vermeiden.
  • Die Modellierung war die schwierigste Phase für die Datenwissenschaftler. Es gibt Tausende von Möglichkeiten, Daten zu analysieren. Die Datenwissenschaftler müssen verschiedene Algorithmen erproben, um die einzelnen Ergebnisse zu sehen, wenn sie auf die Fertigungslinie für Batteriezellen angewendet werden, um Daten zu erheben.
  • Die Auswertung der Ergebnisse ist von kritischer Bedeutung. In diesem Schritt wurde untersucht, ob die Ergebnisse gültig sind und ob sie eine Vorhersage über die Qualität der Batteriezellen ermöglichen.
  • Zum Schluss definierte das Team in der Bereitstellungsphase die optimalen Parameter für die Einrichtung der Produktionsanlagen und -maschinen zur Optimierung der Produktionsqualität. Dazu gehörten u.a. die richtigen Viskositätsparameter.

Produktionsertrag gestiegen

Nachdem die Maßnahmen umgesetzt wurden, sank die Ausschussrate in der Produktionslinie für eLab-Batteriezellen um 16 Prozent, da die Qualität der Zellen jetzt frühzeitig vorhergesagt werden konnte. Die Batteriezellen, deren Qualität am Ende des Prozesses als minderwertig vorausgesagt wurde, werden jetzt früher im Prozess identifiziert und herausgenommen. Die Rohstoffe könnten für eine neue Produktionscharge recycelt werden, anstatt nach erfolgtem End-of-Line-Test drei Wochen später im nicht recycelbaren Abfall zu landen.

Batterien für 49.000 Tesla

Welchen Wert eine Produktionsrendite von 16 Prozent für Tesla hätte, lässt sich schwer beziffern. Aber eine mögliche Rechnung sähe so aus: Wenn die gesamte Produktionskapazität von 23GWh in der Tesla Gigafactory 1 ausschließlich für die Produktion der 2170-Batteriezellen des Tesla-Modell-3-Autos verwendet würde, könnten dort jährlich 1,3 Milliarden 2170-Zellen produziert werden müssen. 16 Prozent höhere Ausbeute hieße mehr als 200 Millionen produzierte Zelleneinheiten – genug für 49.000 Tesla-Langstreckenautos des Modells 3.


Das könnte Sie auch interessieren:

Seit 1. Juli ist die Desys Gruppe Teil des PLM- und Engineering Spezialisten Technia. Das Unternehmen will mit dem Zusammenschluss seine Rolle als globaler Partner von Dassault Systèmes unterstreichen, heißt es in der Pressemeldung.‣ weiterlesen

Die Anlagen des Sondermaschinenbauers Albert & Hummel werden komplexer, sollen aber gleichzeitig möglichst schnell geliefert werden. Um diesen Zielkonflikt aufzulösen, orchestriert der Hersteller das Zusammenspiel von Mechanik und Software mit der Anwendung iPhysics zur virtuellen Inbetriebnahme.‣ weiterlesen

Version 9 des ERP-Systems Proalpha ist auf dem Markt. Das Release soll als Wegmarke des Software-Herstellers zum Anbieter einer Technologieplattform gelten, die künftig die Lösungen anderer Softwarefirmen der Unternehmensgruppe verknüpft. ‣ weiterlesen

Um der steigenden Nachfrage nach Kunststoff-Hybrid-Bauteilen gewachsen zu sein, setzt der Automobilzulieferer KE seit September 2021 auf eine verkettete Anlage mit zwei Spritzgießmaschinen und sechs Robotern. Dadurch ist es gelungen, den Output signifikant zu steigern.‣ weiterlesen

Zerspaner müssen sich intensiv mit hoher Variantenvielfalt, kleinen Losgrößen und langen Rüstzeiten befassen, um wettbewerbsfähig zu fertigen. MES-Software mit Advanced Planning and Scheduling-Funktionalität hilft, die Herausforderungen der Branche anzugehen.‣ weiterlesen

Weltweit steckt der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) noch in den Kinderschuhen. Die Mehrheit der Unternehmen, die KI einsetzen, experimentieren laut einer Accenture-Untersuchung in diesem Bereich noch. 12 Prozent nutzen die Technologie mit einem KI-Reifegrad, der einen starken Wettbewerbsvorteil bringt, so das Ergebnis der Studie.‣ weiterlesen

Thomas Herrguth verantwortet seit 1. Juli das Deutschlandgeschäft bei VMware. Sein Vorgänger Armin Müller konzentriert sich nun auf seine Rolle als Vice President CEMEA bei VMware.‣ weiterlesen

Bei Predictive-Quality-Anwendungen kann es sich auszahlen, nicht auf die Cloud, sondern auf Edge Computing zu setzen – vor allem dann, wenn es schnell gehen muss, erläutert Data-Science-Spezialist LeanBI.‣ weiterlesen

Der ERP-Auswahlberater Trovarit begleitete Buhmann Systeme bei seiner Software-Neuausrichtung von der Prozessanalyse bis zur Systemauswahl. Ein zentrales Element war der Anforderungskatalog mit 850 Punkten. Im Marktvergleich bot die Software AMS.ERP die höchste Abdeckung - und ihr Hersteller erhielt den Zuschlag.‣ weiterlesen

Gemeinsam wollen Siemens und Nvidia das industrielle Metaverse erschließen. Die Unternehmen wollen dafür ihre Partnerschaft ausbauen und durch die Verknüpfung von Nvidia Omniverse und Siemens Xcelerator realitätsgetreue digitale Zwillinge ermöglichen.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige