Graner, Melina
Die mittelständisch geprägte deutsche Gießereibranche steht vor akuten
Herausforderungen. Steigende Energie- und Rohstoffpreise wirken sich als Standortnachteil aus und erhöhen den Druck, die Effizienz der Produktion weiter zu erhöhen. Probleme bei der Rekrutierung qualifizierter Fachkräfte erfordern neue Ansätze zur Sicherung des Prozesswissens erfahrener Mitarbeiter. Zudem fehlt aufgrund der mangelnden analytischen Beschreibbarkeit und der Komplexität der Prozesse häufig eine adäquate Modellierung der Kausalketten, was die Ursachenforschung bei Qualitätsproblemen erschwert.
Datenbasierte multimodale Assistenzsysteme können gewinnbringend in
Gießprozessen eingesetzt werden und einen Teil dieser Probleme lösen. Sie nutzen fortgeschrittene Methoden der Datenanalyse (Data Analytics), ein Prozess der Datenuntersuchung, des Datenverständnisses und des Erkenntnisgewinns, in dem unbekannten Muster und Zusammenhänge zwischen den Variablen durch die Analyse von Rohdaten identifiziert werden. So können komplexe Prozesse modelliert, Probleme frühzeitig erkannt und Lösungen in Echtzeit generiert werden. Viele Softwaretools und Datenbanken unterstützen bereits heute die sogenannte „deskriptive Analyse“ und die „diagnostische Analyse“. Ein weiterer Schritt ist jedoch, dieselben Daten zu nutzen, um Modelle zu speisen, die Vorhersagen mit ähnlicher oder besserer Genauigkeit als ein menschlicher Experte treffen können (prädiktive Analyse).
In case of electric vehicles (EV) powered by lithium ion traction batteries (LIB), remanufacturing processes nbecome increasingly important due to their rising market share and valuable raw materials. LIB can account for up to 40% of the total EV cost. Often, only a small portion of the cells are significantly degraded when the usable battery capacity falls below 80%, which is currently considered the standard end-of-life criterion. However, in order to enable efficient remanufacturing, novel battery design principles are required. This paper discusses the requirements, opportunities and challenges of future remanufacturing processes of LIBs down to the cell level using a battery system of a commercial vehicle as an example. It gives an overview of the current state-of-the-art manufacturing processes of battery systems and shows the developed overall remanufacturing process including condition assessment, disassembly and reassembly. Subsequently, requirements on future designs are discussed. The state-of-the-art of EV batteries is evaluated based on these requirements to determine where incompatible connections such as welded contacts or adhesive joints conflict with remanufacturing design principles.