Mehr Sicherheit und Prozesskontrolle: Werkerführung in der Batteriefertigung

Der Zusammenbau einer Batterie ist komplex und erfordert viel manuelle Arbeit.
Der Zusammenbau einer Batterie ist komplex und erfordert viel manuelle Arbeit.Bild: ©xiaoliangge/stock.adobe.com

Zentrale Herausforderungen der Batteriefertigung sind die normgerechte Dokumentation und die Einhaltung strenger Sicherheitsrichtlinien. In der Montage sicherheitskritischer Komponenten wie Hochvoltbatterien hat technische Genauigkeit höchste Priorität. Darüber hinaus muss jeder Arbeitsschritt nachvollziehbar dokumentiert und dauerhaft prüfbar sein – auch, um im Bedarfsfall Rückrufaktionen koordinieren zu können. Gleichzeitig sehen sich Hersteller unter hohem Innovationsdruck konfrontiert: Neue Technologien, wechselnde Ressourcen und kürzere Entwicklungszyklen verlangen eine flexible und anpassungsfähige Fertigung. Produktionsprozesse müssen dabei skalierbar bleiben, ohne die Qualität oder Sicherheit zu gefährden. Digitale Tools wie Projektionssysteme, smarte Werkzeuge und deren Tracking-Funktionen unterstützen hier und bilden eine Datenbasis für die Qualitätssicherung sowie die richtlinienkonforme Dokumentation.

Manuelle Arbeitsschritte dokumentiert

Mit diesen Tools entsteht eine Schnittstelle zwischen der digitalen und der analogen Welt im Montageprozess. AR-basierte Projektionen unterstützen Mitarbeitende visuell bei der manuellen Ausführung und helfen, Arbeitsschritte korrekt auszuführen. Gleichzeitig fließen alle relevanten Prozessdaten über das Werkzeugtracking direkt zurück in ein digitales Modell.

Diese bidirektionale Vernetzung ermöglicht eine lückenlose Überwachung und Echtzeit-Dokumentation aller sicherheitskritischen Schritte. Das ist eine Grundvoraussetzung für belastbare Nachweisketten und die Einhaltung regulatorischer Vorgaben. Darüber hinaus werden die erfassten Daten in einem Cloud Data Lake gespeichert, wo sie für weiterführende Analysen zur Verfügung stehen – etwa zur Identifikation wiederkehrender Fehlerquellen oder zur kontinuierlichen Prozessverbesserung mithilfe KI-gestützter Auswertung.

Schweißen von Kathoden und Anoden

Schweißverbindungen von Anoden und Kathoden der Batteriezelle müssen robust und korrekt ausgeführt sein, um Erschütterungen und Temperaturschwankungen im Betrieb standzuhalten. Hier unterstützen smarte Werkzeuge und Tooltracking bei der Qualitätssicherung. Während der laufenden Produktion werden kritische Parameter wie Schweißstrom oder Flammenfarbe erfasst und geben Hinweise auf mögliche Unregelmäßigkeiten. Ergänzend prüft eine Bilderkennungssoftware die Schweißnähte automatisch und identifiziert fehlerhafte Stellen.

Für die anschließende Nachbearbeitung erhält das Fachpersonal visuelle Unterstützung: Dynamische Laser- und Videoprojektionen zeigen an, an welcher Position der Batteriezelle die betroffene Schweißnaht liegt. So wird die Fehlersuche vereinfacht und die Nacharbeit effizienter.

Brandschutzschaum fehlerfrei auftragen

Auch beim Aufbringen von Flammschutzmaterial unterstützt die Technologie. In diesem Prozess werden die Batterien mit einem wärmeleitfähigen Schaum versehen, der im Ernstfall auch als Brandschutz wirkt. Aufgrund des Applikationsverfahrens kann es jedoch zu Unregelmäßigkeiten wie Lunkern oder Blasen kommen, die im Nachgang manuell ausgebessert werden müssen.

Der Laserprojektor projiziert die Positionen zur Nachbearbeitung auf die Batterieoberfläche.
Der Laserprojektor projiziert die Positionen zur Nachbearbeitung auf die Batterieoberfläche.Bild: Extend3d GmbH

Ein kamerabasiertes Prüfsystem erkennt fehlerhafte Stellen automatisch und übergibt deren genaue Position an das Assistenzsystem. Am Nacharbeitsplatz zeigt ein Videoprojektor dem Fachpersonal diese auf dem Bauteil an. Korrekturen werden in Echtzeit visuell zurückgemeldet. Dieser interaktive Ablauf unterstützt die Kontrolle, sichert die Abarbeitung fehlerhafter Stellen ab und dokumentiert den Nacharbeitsprozess im System.

Dokumentieren und anpassen

Um die Leistungsfähigkeit und Präzision von Schweißrobotern kontinuierlich zu überprüfen, kommen Testläufe mit speziell vorbereiteten Dummy-Batterien zum Einsatz. Diese werden nach definierten Vorgaben teilbestückt und durch die Anlage geführt, um repräsentative Prüfergebnisse zu erzeugen. Eine Kombination aus AR-Projektion und Echtzeit-Tracking hilft hier bei der Dokumentation des gesamten Ablaufs: Jede Zelle wird eindeutig gekennzeichnet, ihr Einbau, ihre Entnahme und die Zuordnung zum jeweiligen Roboter exakt erfasst. Nach dem Testlauf erfolgt die Fehleranalyse im Labor. Durch die eindeutige Rückverfolgbarkeit lässt sich jedes Ergebnis exakt der Schweißstation und dem betreffenden Roboter zuordnen. Auffälligkeiten können analysiert und die Einstellungen der Maschinen datenbasiert angepasst werden.

Fazit

Der Nutzen der beschriebenen Systeme liegt in der Fehlervermeidung sowie in der kontinuierlichen Erfassung und Analyse aller relevanten Prozessdaten und stellt die Voraussetzung für nachhaltige Qualitätssicherung und rechtssichere Dokumentation dar.



  • Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

    Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

    „Deutschlands Innovationsdynamik droht ins Mittelfeld zu rutschen. Im Vergleich zu unseren Wettbewerbern treten wir auf der Stelle“, kritisiert BDI-Präsident Dieter Kempf. Damit setze sich ein Abwärtstrend seit 2014 fort.

    mehr lesen: Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

  • Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

    Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

    Täglich tauchen Meldungen zu neuen Infektionsfällen mit dem grassierenden Coronavirus auf. Die Bilder von abgeriegelten Städten und Menschen in Quarantäne zeichnen ein Schreckensszenario.

    mehr lesen: Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

  • Security-Maßnahmen planen

    Security-Maßnahmen planen

    Anlagenbetreiber sind dafür verantwortlich, dass ihre Sicherheitssysteme (engl. Safety Instrumented Systems, SIS) relevante Safety- und Security-Normen erfüllen. Oft fehlt jedoch neben Zeit und Ressourcen die erforderliche Systemkenntnis, um die richtigen…

    mehr lesen: Security-Maßnahmen planen

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Vernetzte Kompetenzen in neuem Forum

    Vernetzte Kompetenzen in neuem Forum

    Der Bayerische Verband für Sicherheit in der Wirtschaft e.V. (BVSW) startet eine neue Plattform zur Abwehr von Cyberkriminalität: BVSW Digital ist ein übergreifendes Forum für Unternehmen, Behörden und Politik, um…

    mehr lesen: Vernetzte Kompetenzen in neuem Forum

  • Wi-Fi 6 Access Point

    Wi-Fi 6 Access Point

    Die neuen Wi-Fi 6 Access Points LX-6400 und LX-6402 verfügen über je zwei integrierte IEEE802.11ax-Funkmodule für den parallelen Betrieb in 2,4 und 5GHz und bieten 4×4 Multi-User Mimo im Up-…

    mehr lesen: Wi-Fi 6 Access Point

  • Cybersicherheit soll das Potenzial von 5G nicht einschränken

    Cybersicherheit soll das Potenzial von 5G nicht einschränken

    5G ist die mobile Technologie, um immer größere Datenmengen zu bewegen. Sie ist in der Lage, Verbindungen praktisch ohne Verzögerung bereitzustellen.

    mehr lesen: Cybersicherheit soll das Potenzial von 5G nicht einschränken

  • KI-Spezialist Empolis erwirbt Intelligent Views

    KI-Spezialist Empolis erwirbt Intelligent Views

    Der Analytics-Dienstleister Empolis Information Management erwirbt Intelligent Views. Mit der Akquise will Empolis seine Künstliche Intelligenz-Kompetenzen insbesondere für die Industrie und öffentliche Verwaltung ausbauen. Zudem soll eine Standardlösung zum Erstellen…

    mehr lesen: KI-Spezialist Empolis erwirbt Intelligent Views

  • Damit der Roboter erkennt, wem was wann gehört

    Damit der Roboter erkennt, wem was wann gehört

    Für Maschinen stellen wechselnde Funktionen von Objekten ein ungelöstes Problem dar: Ein Laborroboter weiß beispielsweise nicht, welches Werkzeug gerade welchem Mitarbeiter zuzuordnen ist. Die drei Forschungsbereiche des DFKI-Labors Niedersachsen arbeiten…

    mehr lesen: Damit der Roboter erkennt, wem was wann gehört

  • Transformation Stage, Digital Ecosystems und Future Hub

    Transformation Stage, Digital Ecosystems und Future Hub

    Vom 20. bis zum 24. April öffnet die Hannover Messe ihre Pforten. Rund 6.500 Aussteller und mehr als 220.000 Besucher werden zur Weltleitmesse der Industrie erwartet. Neu in diesem jahr…

    mehr lesen: Transformation Stage, Digital Ecosystems und Future Hub

  • IT-Totalschaden vermeiden

    IT-Totalschaden vermeiden

    Nach einem Cyberangriff mit dem Trojaner Emotet vor fünf Monaten ist das Berliner Kammergericht noch immer weitgehend offline. Vor wenigen Tagen enthüllte ein Bericht, dass der Sicherheitsvorfall deutlich verheerender war,…

    mehr lesen: IT-Totalschaden vermeiden

  • Ein KI-Assistent für Datenlöschung

    Ein KI-Assistent für Datenlöschung

    In Verwaltungen von Unternehmen häufen sich große Datenmengen an. Dabei den Überblick zu behalten, fällt Mitarbeitern oft schwer.

    mehr lesen: Ein KI-Assistent für Datenlöschung