Mehr Sicherheit und Prozesskontrolle: Werkerführung in der Batteriefertigung

0:000:00

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.



  • Ifo Geschäftsklimaindex legt im März zu

    Ifo Geschäftsklimaindex legt im März zu

    Die Stimmung der Unternehmen in Deutschland hat sich im aktuellen Ifo Geschäftsklimaindex aufgehellt. Dieser stieg im März um 1,4 Punkte.

    mehr lesen: Ifo Geschäftsklimaindex legt im März zu

  • Pepperl+Fuchs wird Teil des MVTec-Technologiepartnerprogramms

    Pepperl+Fuchs wird Teil des MVTec-Technologiepartnerprogramms

    MVTec Software und Pepperl+Fuchs stärken ihre technologische Zusammenarbeit im Bereich der industriellen Bildverarbeitung.

    mehr lesen: Pepperl+Fuchs wird Teil des MVTec-Technologiepartnerprogramms

  • Manufacturing-X-Demonstrator von VDMA und T-Systems

    Manufacturing-X-Demonstrator von VDMA und T-Systems

    Der VDMA und T-Systems präsentieren gemeinsam mit der Initiative Umati (universal machine technology interface) auf der diesjährigen Hannover Messe eine erste globale Manufacturing-X-Umsetzung mit offenen Standards für Maschinendaten.

    mehr lesen: Manufacturing-X-Demonstrator von VDMA und T-Systems

  • VDI stellt Führungsspitze neu auf

    VDI stellt Führungsspitze neu auf

    Der VDI stellt seine Führungsspitze in zentralen Bereichen neu auf: Daniel Kölle übernimmt die Leitung des Bereichs Politik und Kommunikation; Thomas Kiefer wird Bereichsleiter Beruf, Bildung und Netzwerke.

    mehr lesen: VDI stellt Führungsspitze neu auf

  • Unsere Podcasts auf der der OWW

    Unsere Podcasts auf der der OWW

    Ab sofort finden sich die Podcast-Formate des TeDo Verlages auch auf der Open Webinar World.

    mehr lesen: Unsere Podcasts auf der der OWW

  • China will 1 Billion Yuan in die Robotik- und Hightech-Industrie investieren

    China will 1 Billion Yuan in die Robotik- und Hightech-Industrie investieren

    Die Staatliche Kommission für Entwicklung und Reform Chinas hat angekündigt, einen öffentlich geförderten Wagniskapitalfonds für Robotik, künstliche Intelligenz und Spitzeninnovationen einzurichten.

    mehr lesen: China will 1 Billion Yuan in die Robotik- und Hightech-Industrie investieren

  • Wenn der Clever-Hans-Effekt zuschlägt

    Wenn der Clever-Hans-Effekt zuschlägt

    KI-Modelle wie GPT, Llama oder Clipdienen dienen oft als Ausgangsbasis für spezialisierte KI-Modelle, die in der Wissenschaft, Industrie und nicht zuletzt in der medizinischen Diagnostik eingesetzt werden.

    mehr lesen: Wenn der Clever-Hans-Effekt zuschlägt

  • AMA-Mitglieder mit verhaltenem Optimismus für 2025

    AMA-Mitglieder mit verhaltenem Optimismus für 2025

    Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik hat seine Mitglieder Anfang des Jahres zur wirtschaftlichen Entwicklung 2024 befragt.

    mehr lesen: AMA-Mitglieder mit verhaltenem Optimismus für 2025

  • BSI als EUCC-Zertifizierungsstelle notifiziert

    BSI als EUCC-Zertifizierungsstelle notifiziert

    Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) wurde als alleinige staatliche Zertifizierungsstelle gemäß der Verordnung (EU) 2019/881 (Cybersercurity Act, CSA) bei der Europäischen Kommission (EU-KOM) notifiziert.

    mehr lesen: BSI als EUCC-Zertifizierungsstelle notifiziert

  • Logicalis, Siticom und Orange Networks unter einem Dach

    Logicalis, Siticom und Orange Networks unter einem Dach

    Unter dem Motto ‚One Logicalis‘ firmieren die Logicalis-Tochterunternehmen Siticom und Orange Networks künftig ebenfalls als Logicalis – unter gemeinsamer Führung mit der Logicalis GmbH.

    mehr lesen: Logicalis, Siticom und Orange Networks unter einem Dach

  • Konjunktur-Dämpfer für Intralogistikbranche

    Konjunktur-Dämpfer für Intralogistikbranche

    Im vergangenen Jahr konnten die Hersteller von Fördertechnik und Intralogistik aus Deutschland den konjunkturellen Herausforderungen trotzen.

    mehr lesen: Konjunktur-Dämpfer für Intralogistikbranche

  • Kooperation von Dürr und Grob

    Kooperation von Dürr und Grob

    Dürr und Grob setzen ihre strategische Kooperation im Bereich Produktionstechnologie für Batteriezellen fort. Der dritte Gründungspartner, der Maschinenbauer Manz, ist ausgestiegen.

    mehr lesen: Kooperation von Dürr und Grob