W celu dostarczenia miliard\u00f3w wat\u00f3w energii, kt\u00f3rych pojazdy elektryczne b\u0119d\u0105 potrzebowa\u0107 w nadchodz\u0105cych dziesi\u0119cioleciach, b\u0119d\u0105 musia\u0142y powsta\u0107 gigafabryki baterii. Do tego nie wystarczy samo zwi\u0119kszenie skali tradycyjnych technologii i technik produkcji. Je\u015bli pr\u0119dko\u015b\u0107, elastyczno\u015b\u0107 i produktywno\u015b\u0107 maj\u0105 znacz\u0105co wzrosn\u0105\u0107, konieczne b\u0119dzie nowe podej\u015bcie do proces\u00f3w produkcyjnych. Kluczowym narz\u0119dziem, kt\u00f3re pozwoli zwi\u0119kszy\u0107 skal\u0119 produkcji baterii, jest inteligentna produkcja. W odniesieniu do niej lubimy pos\u0142ugiwa\u0107 si\u0119 okre\u015bleniem ?digital thread?, poniewa\u017c wp\u0142ywa ona nie tylko na realizacj\u0119, ale te\u017c na optymalizacj\u0119 ca\u0142ego cyklu \u017cywotno\u015bci.<\/p>\n
Jak to wygl\u0105da w praktyce?<\/b><\/p>\n
Wszystko zaczyna si\u0119 na wczesnych etapach prac badawczo-rozwojowych, kiedy chemicy oraz in\u017cynierowie opracowuj\u0105 nowe koncepcje baterii. Do projektowania wykorzystuj\u0105 narz\u0119dzia, jakie oferuje chemia obliczeniowa oraz oprogramowanie CAD, a do zarz\u0105dzania pracami rozwojowymi u\u017cywaj\u0105 oprogramowania PLM. W\u0105tek cyfrowy (digital thread) zaczyna si\u0119 w momencie, gdy rozpoczynamy gromadzenie informacji w \u015brodowisku wirtualnym. Na etapie testowania narz\u0119dzia, takie jak MATLAB czy Ansys, dostarczaj\u0105 jeszcze wi\u0119cej warto\u015bciowych danych.<\/p>\n
Dane te s\u0142u\u017c\u0105 do opracowywania ?cyfrowych bli\u017aniak\u00f3w? rzeczywistych maszyn. Nast\u0119pnie u\u017cywa si\u0119 ich w operacjach procesu produkcyjnego, planowania i testowania przebiegaj\u0105cych w \u015bwiecie wirtualnym. Bli\u017aniaki cyfrowe pomagaj\u0105 szkoli\u0107 personel w \u015bwiecie wirtualnym oraz umo\u017cliwiaj\u0105 szybkie zwi\u0119kszenie produkcji w odpowiednim momencie. Ale to nie wszystko. W miar\u0119 jak produkty s\u0105 wytwarzane, sprzedawane i u\u017cytkowane, dane s\u0105 zbierane w \u015bwiecie fizycznym, po czym s\u0105 przekazywane do \u015bwiata wirtualnego, w kt\u00f3rym produkty i procesy mog\u0105 by\u0107 zoptymalizowane. W\u0142a\u015bnie to scalenie \u015bwiat\u00f3w fizycznego i wirtualnego jest przysz\u0142o\u015bci\u0105 produkcji baterii.<\/p>\n
Monitorowanie inteligentnej produkcji baterii<\/b><\/p>\n
Jednym z najwa\u017cniejszych aspekt\u00f3w w\u0105tku cyfrowego jest wi\u0119ksza widoczno\u015b\u0107 procesu poprzez monitorowanie produkcji. Odbywa si\u0119 to za pomoc\u0105 pakietu oprogramowania zwanego systemem realizacji produkcji (MES). MES jest wykorzystywany w produkcji motoryzacyjnej od kilkudziesi\u0119ciu lat, niemniej b\u0119dzie odgrywa\u0107 kluczow\u0105 rol\u0119 tak\u017ce w produkcji baterii, zw\u0142aszcza gdy chodzi o produkcj\u0119 na specjalne zam\u00f3wienie. W miar\u0119 rozwoju rynku rosn\u0105\u0107 b\u0119dzie zapotrzebowanie na produkty dostosowywane do potrzeb, nawet w zakresie tak w\u0105skim, jak specjalne partie dla poszczeg\u00f3lnych modeli samochod\u00f3w.<\/p>\n
Zautomatyzowane oraz inteligentne gromadzenie danych, bez u\u017cycia papieru ? krok po kroku<\/b><\/p>\n
Dzi\u0119ki oprogramowaniu MES mo\u017cliwa jest integracja system\u00f3w sterowania oraz system\u00f3w biznesowych w celu realizacji oraz \u015bledzenia zam\u00f3wie\u0144 w ca\u0142ym przedsi\u0119biorstwie. Mo\u017cna te\u017c zyska\u0107 dodatkowy kontekst niezb\u0119dny do prze\u0142o\u017cenia danych o produkcji na u\u017cyteczne informacje.<\/p>\n
Czym jest paszport baterii?<\/b><\/p>\n
Innym wa\u017cnym przyk\u0142adem zautomatyzowanego oraz inteligentnego gromadzenia danych bez u\u017cycia papieru jest paszport baterii zaproponowany przez organizacj\u0119 Global Battery Alliance (GBA). Paszport baterii dostarcza wiarygodnych informacji o wska\u017anikach zwi\u0105zanych z odpowiedzialnymi i zr\u00f3wnowa\u017conymi praktykami. Efektem tego jest znak jako\u015bci, odzwierciedlaj\u0105cy uwierzytelnione zapisy dotycz\u0105ce odpowiedzialnego pozyskiwania surowc\u00f3w, zarz\u0105dzania, recyklingu oraz eksploatacji baterii przez ca\u0142y cykl \u017cywotno\u015bci. Rola paszportu baterii we wspieraniu odpowiedzialnego \u0142a\u0144cucha warto\u015bci zosta\u0142a potwierdzona w trakcie debaty o polityce globalnej, mi\u0119dzy innymi na konferencji lider\u00f3w G7 w 2021 roku, w projekcie dyrektywy UE po\u015bwi\u0119conej bateriom oraz przez rz\u0105dy Kanady i Stan\u00f3w Zjednoczonych. Wszystkie dane na potrzeby tej inicjatywy musz\u0105 by\u0107 gromadzone automatycznie.<\/p>\n
Poprawa dzi\u0119ki ocenie por\u00f3wnawczej<\/b><\/p>\n
Firma Rockwell Automation razem z Samsung SDI opracowa\u0142y system MES, kt\u00f3ry nie wymaga papierowych dokument\u00f3w, jest kompletny i posiada p\u0119tle jako\u015bci. System ten dokumentuje ka\u017cdy krok produkcyjny. Na przyk\u0142ad oprogramowanie FactoryTalk? Analytics? mo\u017ce wskazywa\u0107, \u017ce rosn\u0105ce stopy b\u0142\u0119d\u00f3w na stanowisku, na kt\u00f3rym baterie s\u0105 klejone, koreluj\u0105 bezpo\u015brednio z beczk\u0105 kleju w\u0142\u0105czon\u0105 ostatnio do procesu produkcyjnego. Wed\u0142ug firmy Samsung SDI to narz\u0119dzie analityczne znacznie podnosi efektywno\u015b\u0107 w najbardziej zr\u00f3\u017cnicowanych obszarach. Nie tylko bada oczywiste kwestie, ale te\u017c \u0142\u0105czy ze sob\u0105 poprawne zale\u017cno\u015bci na potrzeby ci\u0105g\u0142ego doskonalenia, a co istotne, jest \u0142atwe w obs\u0142udze. Fakt, \u017ce szczeg\u00f3\u0142ow\u0105 wiedz\u0119, kt\u00f3rej uzyskanie niegdy\u015b zajmowa\u0142o co najmniej godzin\u0119, obecnie mo\u017cna uzyska\u0107 w ci\u0105gu pi\u0119ciu minut, pokazuje, jak szybko to rozwi\u0105zanie si\u0119 zamortyzowa\u0142o.<\/p>\n
Widoczno\u015b\u0107 zasob\u00f3w ? Internet Rzeczy<\/b><\/p>\n
Je\u015bli chodzi o mo\u017cliwo\u015b\u0107 dost\u0119pu do danych spoza systemu MES, wsp\u00f3lnie z PTC opracowujemy platform\u0119 Internetu Rzeczy, kt\u00f3ra pozwoli firmie poprawi\u0107 widoczno\u015b\u0107 zasob\u00f3w. Gromadzenie danych i poprawa widoczno\u015bci umo\u017cliwia por\u00f3wnywanie infrastruktury maszynowej z ca\u0142ego \u015bwiata. Maj\u0105c dziesi\u0119\u0107 zak\u0142ad\u00f3w produkcyjnych, mo\u017cna zobaczy\u0107, kt\u00f3re zak\u0142ady, linie i maszyny dzia\u0142aj\u0105 lepiej od pozosta\u0142ych. B\u0119dzie mo\u017cna nie tylko gromadzi\u0107 informacje z hali produkcyjnej w czasie rzeczywistym, ale te\u017c dodawa\u0107 wiele innych \u017ar\u00f3de\u0142 danych, kt\u00f3re razem zapewniaj\u0105 pe\u0142n\u0105 widoczno\u015b\u0107 prowadzonych operacji.<\/p>\n
Inteligentne systemy przeno\u015bnikowe<\/b><\/p>\n
Mog\u0142oby si\u0119 zdawa\u0107, \u017ce produkcja inteligentna opiera si\u0119 wy\u0142\u0105cznie na oprogramowaniu, ale takie wyobra\u017cenie jest dalekie od prawdy. W gigafabrykach wyposa\u017conych w maszyny o wysokich osi\u0105gach niezmiernie wa\u017cn\u0105 rol\u0119 b\u0119dzie odgrywa\u0142 sprz\u0119t. Tradycyjne systemy przeno\u015bnikowe mog\u0142yby jedynie spowalnia\u0107 proces. W systemach tych do sterowania ruchem wykorzystywane s\u0105 setki mechanicznych cz\u0119\u015bci, takich jak skrzynie przek\u0142adniowe, pasy i \u0142a\u0144cuchy nap\u0119dzane przez ko\u0142a obrotowe. W rezultacie systemy te charakteryzuj\u0105 si\u0119 ograniczon\u0105 elastyczno\u015bci\u0105, a tak\u017ce pr\u0119dko\u015bciami operacyjnymi oraz pr\u0119dko\u015bciami przyspieszania\/zwalniania, kt\u00f3re mog\u0105 nie spe\u0142nia\u0107 potrzeb gigafabryki.<\/p>\n
Lepszym rozwi\u0105zaniem jest system serwonap\u0119d\u00f3w z technologi\u0105 niezale\u017cnych w\u00f3zk\u00f3w (ICT). Poniewa\u017c jest on wolny od ogranicze\u0144, jakim podlega tradycyjny system przeno\u015bnikowy, mo\u017ce tworzy\u0107 szybsze, bardziej elastyczne linie baterii z zastosowaniem niezale\u017cnych, programowalnych element\u00f3w transportuj\u0105cych. To pozwala radykalnie skr\u00f3ci\u0107 czas przezbrajania linii dzi\u0119ki prostym profilom programowym umo\u017cliwiaj\u0105cym zmian\u0119 wytwarzanych produkt\u00f3w za jednym naci\u015bni\u0119ciem przycisku. Firma Eagle Technologies zastosowa\u0142a t\u0119 technologi\u0119 w maszynie do monta\u017cu pakiet\u00f3w baterii, kt\u00f3r\u0105 opracowa\u0142a w celu uzyskania maksymalnej produktywno\u015bci na linii baterii do pojazd\u00f3w elektrycznych. Maszyna ma szeroki zakres mo\u017cliwo\u015bci, od sortowania pojedynczych ogniw po pe\u0142ny monta\u017c modu\u0142\u00f3w i pakiet\u00f3w baterii z jednoczesnym wykonywaniem niezb\u0119dnych test\u00f3w. Wyposa\u017cona jest w serwomotory liniowe, kt\u00f3re przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach precyzyjnie ustawiaj\u0105 \u0142adunki we w\u0142a\u015bciwym kierunku. Przezbrajanie polega jedynie na wyborze odpowiedniego trybu w interfejsie operatora.<\/p>\n
\u0141adowanie na horyzoncie<\/b><\/p>\n
Aby szybko rozwijaj\u0105cy si\u0119 rynek pojazd\u00f3w elektrycznych m\u00f3g\u0142 odgrywa\u0107 w\u0142a\u015bciw\u0105 sobie rol\u0119 w dekarbonizacji, b\u0119dzie potrzebowa\u0142 wysoce efektywnych i elastycznych gigafabryk, zdolnych produkowa\u0107 odpowiednie baterie z niezmiennie wysok\u0105 jako\u015bci\u0105, w du\u017cych ilo\u015bciach i przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach. W tworzeniu tych obiekt\u00f3w przemys\u0142owych, kt\u00f3rych si\u0142\u0105 nap\u0119dow\u0105 b\u0119d\u0105 dane, kluczow\u0105 rol\u0119 b\u0119dzie odgrywa\u0107 ca\u0142o\u015bciowo uj\u0119ty w\u0105tek cyfrowy.<\/p>\n
Autor: Dominique Scheider, kierownik ds. strategii i marketingu w przemy\u015ble transportowym w regionie EMEA w Rockwell Automation.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Baterie b\u0119d\u0105 zajmowa\u0107 centralne miejsce na rynkach energetyki zar\u00f3wno w dziedzinie mobilno\u015bci, jak i magazynowania energii. Zdaniem Mi\u0119dzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE) globalna zdolno\u015b\u0107 produkcyjna w przypadku baterii do pojazd\u00f3w elektrycznych […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":412,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_mi_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[70],"tags":[94,77,96,95,76,89],"class_list":["post-411","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-ludzie-i-opinie","tag-cad","tag-digital-twin","tag-iot","tag-mes","tag-plm","tag-rockwell-automation"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/411","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=411"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/411\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":413,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/411\/revisions\/413"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/412"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=411"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=411"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=411"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}