Verbundvorhaben: TwinTrace - Entwicklung und Aufbau eines Digitalen Zwillings (DigitalTwin) zur intelligenten Prozessregelung durch innovative Traceability in der Batterieproduktion; TV: Aufbau der intelligenten Batteriefabrik durch Digitalisierung und digitalen Zwilling
Zeitraum
2023-01-01 – 2025-12-31
Bewilligte Summe
921.479,19 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETE044A
Leistungsplansystematik
Elektromobilität - Lithium-basierte Batterien [EA2611]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Smart Factories (oder intelligente Fertigung) setzen sich zum Ziel eine effiziente und variantenreiche Produktion zu niedrigen Kosten und mit geringen Ausschussquoten zu ermöglichen. Um dies zu erreichen, muss eine intelligente Batteriezellfertigung über eine bedarfsgerechte Nutzung der verfügbaren Datenquellen dazu befähigt werden Ursache-Wirkungszusammenhänge zwischen Prozessführung und Produktqualität eindeutig zu verstehen. Im Rahmen des TwinTRACE Projekts soll die bestehende CustomCells Tübingen (CCT) - KomVar Prozesskette zur Montage von variantenreichen Batteriezellen im Pouch-Format um verschiedene Digitalisierungswerkzeuge erweitert werden. Die zentrale Innovation im Projekt TwinTRACE ist der Aufbau von Modellen als digitaler Zwillinge sowie deren Nutzung bei der prozesskettenübergreifenden Steuerung einzelner Produktionsprozesse in einer variantenreichen Batteriezellfertigung. Hierzu sollen alle relevanten Produktionsdaten einer Batteriezelle von den Charakteristika des Elektrodenbandes bis zur Formation auf Basis des Verwaltungsschalen-Standards abgebildet werden. Zur Ermittlung idealer Prozessparameter je Batteriezelle für einzelne Prozessschritte (z.B. Elektrolytbefüllung und Lamination) werden KI-gestützte Qualitätsmodelle mit Charakterisierungsdaten jedes in der Zelle befindlichen Elektrodenbandabschnittes verknüpft, um Zell-individuell Zielparameter zu ermitteln. Hierzu werden Teilmodelle der AAS (Asset Administration Shell, dt.: Verwaltungsschale) für das Produkt 'individuelle Batteriezelle' entwickelt und umgesetzt. Die Technologie des digitalen Zwillings, die für die CCT-Produktionslinie und für das Produkt entwickelt wird, wird der Schlüssel für den weltweiten Übergang zur Qualität und Rückverfolgbarkeit der Produktion variantenreicher Batteriezellen sein.