Vorteile der Digitalisierung in der Produktion im Bereich E-Mobilität

Die fortschreitende Digitalisierung und Automatisierung bringt zahlreiche Veränderungen in der Produktion mit sich - insbesondere im Bereich der E-Mobilität. So können Zulieferer von Automobilteilen zum Beispiel unter anderem von abgespeckten Prozessabläufen, die zudem schneller und einheitlicher vonstatten gehen, profitieren.

Digitalisierung

Eine Grundvoraussetzung für eine funktionierende Digitalisierung in der Produktion im Bereich E-Mobilität ist allerdings, dass sämtliche Systeme und Technologien, aber auch die Menschen in den Produktionsstätten miteinander vernetzt sind. Nur so ist ein funktionierender, reibungsloser Austausch von Daten zwischen Produktion, Intralogistik und Unternehmen möglich.

Der Trend zur E-Mobilität nimmt immer stärker zu und führt unter anderem auch zu einem höheren Druck auf die Automobilteilezulieferer. Ein komplexer Verbrennungsmotor hat am Antriebsstrang Tausende Teile - während es bei einem Elektromotor nur Hunderte sind, ungefähr im Verhältnis 10:1. Das halbiert in etwa auch die Zeit für den Zusammenbau eines Elektromotors gegenüber einem Verbrennungsmotor. Die Prozesse werden somit einfacher, schneller und transparenter. Für den Zulieferer bedeutet dies, schneller, also in kürzeren Sequenzen, weniger Teile zu liefern - ohne, dass die Qualität darunter leidet. Erfüllen lassen sich diese erhöhten Anforderungen nur durch die Umstellung auf Digitalisierung in der Produktion und Intralogistik, um auf den Wandel, der sich durch die E-Mobilität ergibt, gut reagieren zu können.

Vorteile

Die Vorteile der Digitalisierung und Automatisierung in der Produktion und Intralogistik im Bereich E-Mobilität sind vielfältig und ermöglichen es sowohl beim Zulieferer als auch in der Endmontage, Prozesse zu vereinheitlichen und zu verschlanken. Nachfolgend stellen wir Ihnen einige Aspekte genauer vor:

Skalierbarkeit

Digitale Systeme bieten durch den hohen Automatisierungsgrad ein hohes Maß an Skalierbarkeit. Allgemein versteht man unter der Skalierbarkeit eines Geschäftsmodells, basierend auf den getätigten Anfangsinvestitionen, den Umsatz zu steigern, ohne neue oder maximal nur sehr geringe weitere Investitionen zu tätigen und nur geringe Fixkosten zu generieren. Übertragen auf die Produktion und Intralogistik in der E-Mobilität bedeutet dies, es werden in höchstem Maße flexible, individuell anpassbare, jederzeit austauschbare und vielseitige Produktions- und Intralogistik-Netzwerke benötigt, statt bei veränderten Produktionsanforderungen an E- Fahrzeuge immer neue Herstellungssysteme zu bauen. Insbesondere unmittelbar an der Schnittstelle zum Kunden ist es von essenzieller Bedeutung, dass sämtliche Prozesse auf dessen Bedürfnisse zugeschnitten werden können, um individuell geforderte Produkte schnell und effizient auf den Markt bringen zu können. Realisieren lässt sich dies dank digitaler Technologien der Industrie 4.0: Flexibilität lautet das Stichwort.

Dank moderner Baukastenkonzepte und simpler Automatisierungsabläufe lassen sich Änderungen hinsichtlich der Stückzahl, der Durchsätze und der Varianz der Produktions- und Transportgüter sowie die Erweiterbarkeit technischer Ressourcen unkompliziert vornehmen.

Traceability -> Rückverfolgbarkeit

Traceability bezeichnet die Rückverfolgbarkeit im Wertschöpfungsprozess vom Lieferanten bis zum Kunden und resultiert ursprünglich aus der gesetzlichen Produkthaftung. Voraussetzung hierfür ist vor allem eine eindeutige Identifikation, also die Kenntnis des Standorts sowie des Zustands sämtlicher Materialien und Produkte in einem Unternehmen - möglich gemacht wird dies durch spezielle Traceability-Systeme. Diese erfassen im Zeitalter der Digitalisierung die Daten der elektronisch gekennzeichneten Produkte, Materialien, Einzelteile und Baugruppen in Traceability-Datenbanken. Verloren gegangene Ware, die sich nicht mehr auffinden lässt, gehört dadurch der Vergangenheit an. Gleichzeitig ermöglichen Traceability-Systeme aber auch die Realisierung von Industrie 4.0-Anwendungen. Bauteile werden beispielsweise in der E-Mobilität-Produktion dank der erfassten, digitalisierten Daten gleichzeitig zu digitalen Informationsträgern und lassen sich so direkt in den vernetzten Wertschöpfungsprozess integrieren.

Durch eine vernetzte und digitalisierte Rückverfolgbarkeit des Materialflusses wird ein hohes Maß an Automatisierung realisiert. Manuelle Tätigkeiten lassen sich mit digitalen Prozessen vernetzen - die Produktionsstätte wird intelligenter und der Bestand lässt sich natürlich ebenfalls optimal überwachen sowie auf seinen Zustand überprüfen.

Kompatibilität

Die digitale Vernetzung schreitet immer weiter voran, waren es anfänglich nur die Menschen, die per Computer mit dem Internet verbunden waren, so ist heute im Zeitalter von Industrie 4.0 schlichtweg alles in einer modernen Smart Factory miteinander vernetzt. Dies erfordert eine hohe Kompatibilität der digitalen Technologien. Denn in den verschiedenen Unternehmen, die am Wertschöpfungsprozess beispielsweise bei der Herstellung eines E-Fahrzeugs beteiligt sind, kommen meist unterschiedliche IT-Systeme zum Einsatz, die miteinander kombiniert werden müssen. Einheitliche Standards gibt es bisher noch nicht.

Hinsichtlich der Digitalisierung in der Produktion und der Gewährleistung reibungsloser und effizienter Produktions- und Intralogistikabläufe bedeutet dies, dass geeignete Schnittstellen und Standards benötigt werden, um die erfassten Daten mit geringem Aufwand austauschen und analysieren zu können.

Je höher die Kompatibilität, umso einfacher können die an der Produktion beteiligten IT-Systeme miteinander ‚kommunizieren, schnelle und sichere Entscheidungen treffen und effiziente Herstellungs- und Intralogistik-Prozesse ermöglichen.

Modularität

In engem Zusammenhang mit der Digitalisierung in der Industrie für Elektromobilität stehen auch Konzepte zur Modularisierung für Prozessanlagen. Die Gründe, warum modulare Anlagen digitalisiert werden, aber auch deren Nutzen, sind vielfältig und umfassen sowohl die Flexibilisierung der Produktionssysteme durch die schnelle Anpassung einzelner Module bis hin zu unkomplizierten Erweiterungen der Anlagen und Intralogistiksysteme für zunehmend individuellen Kundenanfragen an die Produkte. Auch die Komplexität der Produktionsanlagen sowie deren Instandhaltung und Wartung vereinfacht sich deutlich durch Modularisierung. Zudem ermöglicht die Digitalisierung auch Predictive Maintenance auf Modulebene.

Mit dem intelligenten, modularen Monoschienen- und Shuttle-Transportsystem montrac® unterstützt montratec seine Kunden bei der effizienten Montageautomation und systematischen Prozessverkettung von industriellen Produktions- und Logistikprozesse, insbesondere in der E-Mobilität und Batteriezellfertigung. Die autonom agierenden Transportshuttle finden dank intelligenter digitaler Steuerung selbständig den optimalen Weg zum Transportziel und verbinden Mitarbeiter, Produktionsstationen und Roboter.

Mobilität

Die Digitalisierung in der Produktion bietet ein außerordentlich hohes Maß an Mobilität: Müssen einzelne Elemente innerhalb eines Produktionssystems neu ausgerichtet oder bewegt werden, lässt sich dies mittels autonom gesteuerter Fördersysteme, wie einem Flurförderzeug realisieren - so z. B. für Produkte mit einem hohen Gewicht wie einer fertigen E-Autobatterie. Neben großzügigen Produktionsflächen, auf denen sich autonom gesteuerte Flurförderzeuge frei bewegen können, bedeutet dies auch ein flexibles Arbeitsplatzkonzept mit beispielsweise mobilen Arbeitsstationen oder Werkbänken.

Digitalisierte Kooperationen von Unternehmen

Eine eigene Entwicklungsabteilung oder Zeit und Ressourcen für die Weiterentwicklung der Elektroauto-Batterien wie bei großen Unternehmen können sich mittelständische Unternehmen meist nicht leisten. Hier bietet es sich an, das Know-how zu bündeln, kompetente Partner für eine Kooperation zu finden oder sich einem Netzwerk wie beispielsweise dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum des Bundes anzuschließen. Doch nicht nur Mittelständler suchen gemeinsame Lösungen etwa für eine schnellere Industrialisierung des elektrischen Antriebsstrangs, sondern auch große Unternehmen wie beispielsweise Tesla und Panasonic bilden Joint Venture im Bereich der Weiterentwicklung von E-Autobatterien.

Gemeinsam werden so skalierbare, modulare Lösungen in allen Kerntechnologien rund um das E-Fahrzeug entwickelt. Dies erfordert eine vernetzte und reibungslos funktionierende digitale Infrastruktur der Partner untereinander, um Daten und Datenanalysen effizient untereinander austauschen und prozessübergreifend aufeinander abstimmen zu können, um den gesamten Herstellungsprozess in der E-Mobilität bis hin zur Serienfertigung gemeinsam zu verbessern und zu beschleunigen. Je nach Produkt werden die jeweils erforderliche Automatisierung und Intralogistik der verschiedenen Zulieferer dafür entsprechend mit in den Entwicklungsprozess integriert.

Fazit

Wirft man einen Blick in viele Unternehmen und Produktionsstätten, zeigt sich schnell, dass noch immer viele Prozesse auf herkömmliche Weise ablaufen und vieles noch von Menschenhand gesteuert wird. Vollständig wird sich dies natürlich auch in Zukunft nicht vermeiden lassen, denn der Mensch wird immer wieder eingreifen müssen, wenn doch einmal die Technik versagt oder etwas nicht richtig funktioniert. Dennoch ist die Automatisierung und. Digitalisierung von Produktionsprozessen insbesondere im Bereich E-Mobilität der Weg der Zukunft. Dieser Trend beeinflusst auch die Intralogistik nachhaltig. Vollautomatisiert gesteuerte Warenlager werden immer häufiger. Hier genügt ein einziger Leitstand zur vollständigen Überwachung und Kontrolle, wodurch sich sowohl die Kapazität des Lagers als auch dank intelligenter Schnittstellen für die Sortierung und den Versand die Einlagerung und Ausgabe der Ware selbst steuern lässt. So lassen sich Warenverfügbarkeit und Ressourcenplanung nachhaltig gestalten und optimieren.

Da es sich bei der Digitalisierung der Produktionsprozesse um eine ganzheitliche Veränderung handelt, verschmelzen Produktion und Intralogistik in gewisser Hinsicht miteinander. Die Prozesse verkürzen sich, werden übersichtlicher und laufen unkomplizierter ab. Zulieferer haben auf diesem Wege dank der Digitalisierung die Chance, die kürzeren Abstände bei der Produktion seitens der OEM (Erstausrüster) zu bedienen und so für eine nachhaltige Entlastung zu sorgen. montrac® von montratec bietet ein Höchstmaß an Flexibilität, maximale Konfigurier- und Skalierbarkeit sowie eine besonders hohe Effizienz in der Produktion.

Somit zeigt sich: Der Umstieg der E-Mobilität auf die anstehende Massenproduktion bei gleichzeitiger Berücksichtigung individueller Kundenwünsche lässt sich ohne Digitalisierung und Automatisierung in der Produktion nicht realisieren. Dies erfordert modulare Produktionsstrukturen, vernetzte Intralogistik- und Produktionssysteme und Transportsysteme für unterschiedlichste Produkte und Durchsätze innerhalb derselben Produktions- und Montagelinie. In der digitalisierten Smart Factory im Bereich E-Mobilität steuern Fertigungsprodukte über intelligente Intralogistiksysteme eigenständig die richtige Montagestation zur richtigen Zeit an – dies ermöglicht nicht nur eine flexible und somit schnellere sondern auch kosteneffiziente Produktion von E-Fahrzeugen.