Das Projekt "Teilvorhaben: High-Speed Handling von Zellen mit Vakuum in der Batteriemontage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FESTO AG & Co. KG durchgeführt. Festo konzentriert sich zum einen auf die Erforschung von (adaptiven) Greifern basierend auf dem Vakuumprinzip, die in der Lage sind sich der vom Ladungszustand abhängigen Verformung der Batteriezelle anzupassen. Die Greifer müssen dabei einen sicheren Greifvorgang gewährleisten und eine Beschädigung der Zelle aus Sicherheitsgründen vermeiden. Als Teilaspekt und wesentliche Herausforderung der greiftechnischen Lösung ist die Sensorik-Integration zu betrachten. Dabei wird untersucht, welche Art von Sensoren an welcher Stelle des Greifers wie integriert werden kann, um einen Beitrag zur Erhöhung von Sicherheit und Qualität des Montageprozesses zu leisten. Zum anderen wird Festo im Rahmen des Projektes verschiedene Handlingsysteme erforschen, die zur Realisierung der notwendigen Handhabungszyklen in den drei betrachteten Szenarien notwendig sind. Zielsetzungen sind der systematische Vergleich und die Bewertung verschiedener Konzepte sowie die praktische Umsetzung im Rahmen eines am WBK aufzubauenden Demonstrators. In den Arbeitspaketen 2 (Entpacken), 3 (Stapeln und Zuführen) sowie 4 (Bilden Modulverbund) wird die automatisierte Handhabung von zentralen Schritten der Batteriefertigung untersucht. In den Arbeitspaketen 2 und 3 konzentriert sich Festo auf die Untersuchung und Bereitstellung von Greiftechnik-Lösungen basierend auf der Vakuumtechnologie. Im Arbeitspaket 4 auf die Erforschung von applikationsspezifischen High-Speed-Handlingsystemen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Schlüsseltechnologien in der Vakuum-Greiftechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von J. Schmalz GmbH durchgeführt. Das vorliegende Teilvorhaben zielt auf die Erforschung der dazu notwendigen Schlüsseltechnologien in der Greiftechnik ab. Im speziellen sind für einen wandelbaren Rohbau mit flexiblen Greiferlösungen Handhabungs- und Aufspannvorrichtungen notwendig, die sich dem handzuhabenden Bauteil, das je nach Variante entsprechend verschieden ausgeführt sein, entweder manuell oder automatisiert mit vertretbarem Aufwand anpassen lassen. Dazu ist neben dem eigentlichen Handhabungsvorgang, für den auf Vakuumseite ein Vakuumerzeuger, Vakuumsauggreifer, Ventiltechnik sowie die entsprechende Sensorik, Halter und Filterelemente notwendig sind, im speziellen auch Antriebstechnik sowie zusätzliche Kommunikations-, Mess- und Regelungstechnik notwendig, um eine für das hier beantragte Förderprojekt geeignete Fertigungszelle aufbauen zu können. Daher liegt der Schwerpunkt dieses Teilprojektes in der Entwicklung eines geeigneten Kompaktterminals basierend auf einer 'Vakuuminsel' mit der Integration zusätzlicher Aktoren und Sensoren. Zur Kommunikation wird seitens Schmalz auf die sog. 'IO-Link-Technologie' gesetzt. Hauptfokus in diesem Projekt bildet dabei die Anbindung und Implementierung zusätzlicher Aktorik, Sensorik, Messtechnik und Kommunikationstechnik, um damit die Basis für Greifsysteme zu schaffen, die im Sinne des Gesamtvorhabens als intelligente Greifer mit Zusatzfunktionen für die 'Smart Factory' verwendet werden können. Dazu sind Standards notwendig die es ermöglichen, bis hinunter zur Feldebene mit Sensoren und Aktoren von der Prozessleitebene (bzw. dem ERP-System auf Unternehmensleitebene) aus zu kommunizieren. Daher ergibt sich der Arbeitsplan dieses Projektes in die AP1 'Konzeption der modularen Rohbauzelle', in die diese Einheit letztlich verbaut werden soll, AP2 'Entwicklung von plug&produce-fähigen Vorrichtungen und Flex-Fügeköpfen', in dessen Rahmen das genannte Terminal entsteht sowie AP5 zur wirtschaftlichen Bewertung des Konzepts und des Projekts.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Schlüsseltechnologien für Fügetechnik und Greifergesamtsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes Benz Cars, Produktionsplanung Fahrzeugtechnik, Produktions- und Werkstofftechnik, Werkstoff und Fertigungstechnik - Flügeltechnik Laser- und Bahnfügeverfahren durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von modularen Rohbauzellen, die in der Lage sind, alle Derivate einer Fahrzeugarchitektur wirtschaftlich in einem Rohbau zu fertigen. Damit verbunden sind die Teilziele, die durch die neuen Möglichkeiten der Industrie 4.0 erreichen lassen. Somit trägt das Vorhaben unmittelbar zur Beschleunigung des Markthochlaufs sowie zur Senkung der Herstellkosten und damit der Verkaufspreise elektrifizierter Derivate bei. Das vorliegende Teilvorhaben erstreckt sich über alle Arbeitspakete von der Konzeption der Rohbauzelle, die Erforschung der dazu notwendigen Schlüsseltechnologien in der Fügetechnik sowie in der Qualitätssicherung. Des Weiteren werden neue durch Industrie 4.0 ermöglichte Steuerungs- und Logistikkonzepte für einen Einzelstückfluss im Rohbau ohne starre Takte erforscht und die Wirtschaftlichkeitsbewertung verallgemeinert. AP 1 ist v.a. im ersten Projektjahr im Mittelpunkt und ganz am Ende des Projektes für die virtuelle Inbetriebnahme. AP 2 und 3 starten etwas versetzt mit der Entwicklung der Schlüsseltechnologien nach dem das Konzept aus AP 1 weitestgehend steht. AP 4 läuft parallel und beginnt im 2.Halbjahr des ersten Jahres und muss innerhalb von 2 Jahren abgeschlossen sein, um die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung in AP 5 mit dem Projektende ebenfalls abschließen zu können. AP 5 begleitet alle kritischen Phasen und ist daher nahezu durchgängig. Geplant sind halbjährliche Meilensteine während der Laufzeit zur Prüfung des Projektfortschritts und der Präsentation der Zwischenergebnisse. Abgesehen vom ersten Meilenstein, der als Kickoff zu Projektbeginn zu verstehen ist, sind zu jedem Meilenstein konkrete Ergebnisse zur Abstimmung und Freigabe vorgesehen. Dadurch wird sichergestellt, dass jedem Teilprojekt rechtzeitig die benötigten Vorarbeiten aus anderen Teilprojekten zur Verfügung stehen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Handhabungskonzepte, Grundlagenversuche und Validierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dürr Systems AG durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens der Fa. Dürr ist es die grundlegenden Eigenschaften von Batteriezellen, die für die Handhabung relevant sind, zu identifizieren und zu erforschen. Repräsentative Grundlagenversuche zu den Handlingsmöglichkeiten sind bisher nicht durchgeführt worden. Ebenso sind die Einflüsse der Handlingssysteme auf die Zellen bisher nicht untersucht worden bzw. bekannt. Dürr erhofft sich im Rahmen dieses Projekts eine Datenbasis für verschiedene Greifkinematiken und Handlingssysteme zu schaffen. Die Demonstratoren der Arbeitspakete sollen reale Daten generieren, die sowohl für Dürr als auch für die Projektpartner nutzbar sind. Der Fokus der Untersuchungen liegt dabei auf dem Ver- und Entpacken der Zellen, dem Stapeln der Zellen sowie des Handlings des Modulverbunds. Das Vorhaben beginnt mit einer ausführlichen Analyse der Handlingsrelevanten Parameter für die verschiedenen Zelltypen. Im Anschluss werden aus den ermittelten Parametern geeignete Handlings- und Bewertungskonzepte erarbeitet. Anschließend werden zu den drei Forschungsschwerpunkten Demonstratoren realisiert, diese werden von Dürr mitentwickelt und validiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Überwachte Greiftechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SCHUNK SE & Co. KG Spanntechnik Greiftechnik Automatisierungstechnik durchgeführt. Das Forschungsvorhaben hat die automatisierte Massenproduktion von Speicherbatterien für die Elektromobilität im Fokus. Ziel des Teilvorhabens 'Überwachte Greiftechnik' ist die Erforschung sicherheitsgerichteter Handhabungsprozesse von der Aufnahme einzelner Zellen bis zur Fertigstellung von Batteriemodulen. Dies wird durch übergreifende Überwachung (angelsächsisch Monitoring) speziell am Endeffektor, also direkt an den Wirkstellen zum Greifobjekt erreicht. Wobei die Herausforderung dabei in der hohen Produktivität bei Großserien zu sehen ist. Durch die Anwender wird auch nach Ende des Projektes keine Entscheidung zu Form und Dimension von Speicherbatterien getroffen sein. Dieser Tatsache wird durch die Schaffung einer breiten Wissensbasis (Grundlage) zur raschen Entwicklung spezifischer Greiferlösungen begegnet. Gemeinsam mit den Konsortialpartnern wird die Fa. Schunk in einem ersten Schritt die Rahmenbedingungen für eine automatisierte Speicherbatterieherstellung erforschen. In einem zweiten Schritt werden sicherheitsgerichtete Funktionsprinzipien für industrielles Greifen der hochsensiblen Komponenten erforscht und zu einer Matrix über die verschiedenen Prozessschritte ausgearbeitet. In einem letzten Schritt werden gemeinsam Demonstratoren für drei Teilschritte des Produktionsprozesses aufgebaut. Schunk wird die Schnittstellen und Endeffektoren als funktionale Muster ausarbeiten und die Tauglichkeit in Hinblick auf dokumentierte Prozesssicherheit in der Großserie evaluieren.